同步电机是一种特殊的可逆电动机,它的特点在于主动转子的转速可以精确的控制。同步电机是由定子磁场发生,由发电机主动转子被动转,定子交流绕线和主动转子引线搭成对称的绕制及转子上安装有自转磁铁组形成两个互相平行强磁场的电机。
当相位差满足定向要求时,同步电机可以精确控制转子自转,从而根据需要可以调整输出功率,解决输出变化的问题,实现速度的控制和恒速控制。同步电机的定子线圈一般来说采用的是多极绕组,使磁场的交替起伏有多极的变化,提高了电机的利用效率。
同步电机具有良好的功率因数、较小的转矩波动、较低的启动电流和较高的效率等特点。
同步电动机的主要特点是转速不随负载而变化,是一种恒转速电动机,电动机的功率因数较高,可以通过调节励磁电流,使功率因数等于1或在超前情况下运行,从而改善整个电网的功率因数。同步电动机广泛用于拖动大容量恒定转速的机械负载,如大型空气压缩机、轧钢机、球磨机、送风机、大型水泵等,功率可以达到几千或几万千瓦。
特点
1、转矩精定:同步电机的精度较高,定子中心线圈可以根据需要选择一些较高精度的线圈,精度可达高达1/1000,可实现无负载的精确控制,具有较强的低速重载能力。
2、机械构造简单:同步电动机的心轴由支承和密封及定子绕线等部件组成,结构简单,尺寸小,便于装载和安装,以及维护和更改。
3、定子线圈有阻尼效果:定子线圈可以综合采用一些多极绕组,线圈旁路阻尼可以使定子线圈受到舿,从而可以有效稳定转矩。
4、材料成本低:由于同步电动机的负载系数小,定子和转子磁铁密度低,材料成本低,可以有效的节约成本。
同步电动机的应用范围
同步电动机主要用于恒速运行大型机械的驱动,如球磨机、空压机、鼓风机、各类大泵等。在实际使用场合中是以大型同步机为主,中、小型同步机较少使用,目前大型高炉鼓风机、制氧机用高速同步机单机容量已达70MW。同步电动机为了满足被驱动机械的要求,可以设计具有不同的特性。如轧钢电动机具有较大过载能力和承受冲击负荷能力;球磨机同步电动机具有较高的起动力矩;拖动往复式压缩机的同步电动机应具有较大的飞轮力矩等。
除了大型的同步电机,还有小型的同步电动机,它们也有适合它们的应用领域,而且在某些方面比大型的电动机更为灵活。小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载,靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率,以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。