详细了解一下同步电机的优缺点及工作原理

    同步电机和感应电机（即异步电机）一样是一种常用的交流电机。同步电机是电力系统的心脏，它是一种集旋转与静止、电磁变化与机械运动于一体，实现电能与机械能变换的元件，其动态性能十分复杂，而且其动态性能又对全电力系统的动态性能有极大影响。

    特点：

    稳态运行时，转子的转速和电网频率之间有不变的关系n=ns=60f/p，其中f为电网频率，p为电机的极对数，ns称为同步转速。若电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。同步电机分为同步发电机和同步电动机。现代发电厂中的交流机以同步发电机为主。

    同步电动机的优点：

    1、 功率因数超前，一般额定功率因数为0.9，有利于改善电网的功率因数，增加电网容量。 2、 运行稳定性高，当电网电压突然下降到额定值的80%时，其励磁系统一般能自动调节实行强行励磁，保证电动机的运行稳定。

    3、 过载能力比相应的异步电动机大。

    4、 运行效率高，尤其是低速同步电动机。

    同步电机缺点：成本相比较与异步电机而言较高。

    同步电机工作原理

    主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。

    载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。

    切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。

    交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三 相 对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。

    交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。