異步電動(dòng)機是通過(guò)感應電動(dòng)勢的原理工作的，而同步電動(dòng)機是在旋轉的轉子中使用固定的永久磁鐵或者通過(guò)在轉子繞組線(xiàn)圈中加上直流電源參數磁場(chǎng)，達到旋轉的目的。

以三相交流異步電動(dòng)機來(lái)說(shuō)，它需要在三相交流供電條件下滿(mǎn)足條件后，三相交流異步電動(dòng)機才會(huì )工作；之所以的轉子會(huì )旋轉，現實(shí)能量轉換，是因為轉子有一個(gè)沿定子里線(xiàn)圈繞組產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)。

三相交流電的三根導線(xiàn)的線(xiàn)電壓峰值和頻率都是相同的，只是電流和電壓的相位相互差120º。在任意時(shí)刻都是按照正弦波的規律變化的。

三相交流異步電動(dòng)機接通三相電源后，定子繞組線(xiàn)圈中有電流流過(guò)，產(chǎn)生一個(gè)轉速為n的旋轉磁場(chǎng)。在旋轉磁場(chǎng)作用下，電動(dòng)機轉子受電磁力的作用，以轉速n 開(kāi)始旋轉。這里n始終不會(huì )加速到 no，因為只有這樣，轉子導體(線(xiàn)圈繞組)與旋轉磁場(chǎng)之間才會(huì )有相對運動(dòng)而切割磁力線(xiàn)，轉子導體(線(xiàn)圈繞組)中才能產(chǎn)生感應電動(dòng)勢和電流，從而產(chǎn)生電磁轉矩，使轉子按照旋轉磁場(chǎng)的方向連續旋轉。定子磁場(chǎng)對轉子的異步轉矩是異步電動(dòng)機工作的必要條件，“異步”的名稱(chēng)也由此而來(lái)。

三相交流電動(dòng)機的定子分別對稱(chēng)嵌有三組線(xiàn)圈繞組，每個(gè)繞組的頭尾非常規矩均勻120º。當線(xiàn)圈繞組接通電源后產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)因為受三相交流電的能量，也隨著(zhù)電源中頻率、電壓、電流變化。所以它的磁場(chǎng)波形也是正弦波規律的。故，旋轉磁場(chǎng)的轉矩為矢量和。

在三相交流異步電動(dòng)機中，由定子繞組所形成的旋轉磁場(chǎng)作用于轉子，使轉子跟隨磁場(chǎng)旋轉，轉子的轉速滯后于磁場(chǎng)，因而轉速低于磁場(chǎng)的轉速。如果轉速增加到旋轉磁場(chǎng)的轉速，則轉子導體與旋轉磁場(chǎng)間的相對運動(dòng)消失，轉子中的電磁轉矩等于0。轉子的實(shí)際轉速n 總是小于旋轉磁場(chǎng)的同步轉速 no，它們之間有一個(gè)轉速差，反映了轉子導體切割磁感應線(xiàn)的快慢程度，常用的這個(gè)轉速差 no-n 與旋轉磁場(chǎng)同步轉速no的比值來(lái)表示異步電動(dòng)機的性能，稱(chēng)為轉差率，通常用表示，即=(no-n)/no。

同步電機廣泛應用于工業(yè)中的高精度控制，同步電機是一種高效機器，它的工作原理，恒定速度特性是通過(guò)恒定磁場(chǎng)和旋轉磁場(chǎng)之間的相互作用來(lái)實(shí)現的。

同步電機的轉子產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，定子產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)，定子勵磁線(xiàn)圈由三相交流電源供電，這將產(chǎn)生一個(gè)旋轉磁場(chǎng)（RMF），并以同步速度旋轉；轉子受到直流電源的激勵，它們會(huì )起到像永久磁鐵一樣的作用，或者轉子也可以由永磁體制成，轉子和旋轉磁場(chǎng)的相互作用很有意思，假設使用相同的旋轉磁場(chǎng)方向對轉子進(jìn)行初始旋轉，可以看到旋轉磁場(chǎng)和轉子的相反極點(diǎn)相互吸引，并被磁性鎖定；這意味著(zhù)轉子將與旋轉速度相同，即轉子以同步速度旋轉。

可以看出同步電機的速度與電的頻率成正比，這意味著(zhù)如果控制了電的頻率，就可以很精確控制同步電機的速度；但如果轉子沒(méi)有初始旋轉，情況則完全不同，轉子的北極顯然會(huì )被旋轉磁場(chǎng)的南極吸引，并將開(kāi)始向同一方向移動(dòng)，由于轉子的慣性，啟動(dòng)速度非常低，這時(shí)旋轉磁場(chǎng)的南極將被北極取代，所以它會(huì )產(chǎn)生排斥力，這將使轉子向后移動(dòng)，作為凈效應，轉子將無(wú)法啟動(dòng)。

為了使同步電機自啟動(dòng)，可以巧妙的安裝鼠籠式裝置，也稱(chēng)為阻尼繞組，隨著(zhù)磁場(chǎng)的變化，感應鼠籠桿感應出電流，并開(kāi)始像感應電機一樣旋轉，當轉子達到其最大速度時(shí)，轉子勵磁線(xiàn)圈通電，因此轉子的磁極與旋轉磁場(chǎng)的磁極鎖定，并以同步速度開(kāi)始旋轉；旋轉同時(shí)鼠籠與旋轉磁場(chǎng)之間的相對運動(dòng)為0，這意味著(zhù)鼠籠桿上的電流和力都為0，因此不會(huì )影響電機的同步運行；只有在電機的負載能力范圍內，同步電機才會(huì )產(chǎn)生恒定的速度；

如果外部扭矩負載大于電機產(chǎn)生的扭矩，它就會(huì )失去同步并停止運轉；低電源電壓和勵磁電壓是失去同步的其他原因，值得注意的是同步電機具有與交流發(fā)電機相同的結構特征，同步電機也可用于提高系統的功率因數，這時(shí)同步電機會(huì )稱(chēng)為同步電容器。

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