直流电动机工作原理_同步电动机工作原理

同步电动机分为旋转电枢式与旋转磁极式两种形式。前者常用于小容量电动机，而后者则适用于大容量电动机的场景。

一、同步电动机的结构概述

（一）定子部分

同步电动机的定子，亦被称为电枢，其结构与三相异步电动机的定子相似，由定子铁芯、定子绕组、机座及端盖等组成。定子铁芯由硅钢片叠压而成，其铁心槽内嵌设了三相对称绕组。

（二）转子部分

转子由转子铁芯、励磁绕组、启动绕组及转轴构成。转子铁芯可由铸钢或锻钢制成，其上缠绕着励磁绕组，此绕组与励磁电源相连，从而引入励磁电流。启动绕组则由嵌装于磁极表面的铜条组成，铜条两端通过铜环相接，其结构与异步电动机的鼠笼型转子有共通之处。

其中，转子有隐极式和凸极式两种类型。

（一）隐极式转子

隐极式转子铁芯为圆柱状，其表面开有槽口，槽内安置了励磁绕组。这种结构使得定子铁芯与转子间的气隙相对均匀。

（二）凸极式转子

凸极式转子的励磁绕组集中绕设于两磁极间的铁芯柱上。这种布局导致定子铁芯与转子间的气隙并不均匀。

二、同步电动机的工作原理详解

（一）三相交流电源施加于定子绕组，其中通入三相对称交变电流，从而产生旋转速度为n0的旋转磁场。

（二）在转子上通入直流电流后，产生一个极性恒定的静止磁场。

（三）当转子以某种方式启动后，其转速n接近n0时，若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相匹配。基于磁极异性相吸的原理，定子和转子的磁场磁极会趋向于对齐。在同步电动机的实际运行中，因受阻力的影响，转子的磁极轴线总会较旋转磁场轴线滞后一个角度θ，从而产生一个异性磁场拉力，即电磁转矩。这促使转子跟随旋转磁场同步运动，即n=n0。这便是同步电动机的基本工作原理。