三相同步电机是交流旋转电机的一种，因其转速恒等于三相同步转速而得名。三相同步电机主要用作发电机，也可用作电动机和调相机。现代电力工业中，无论是火力发电、水力发电，还是核能发电，几乎全部采用三相同步发电机。

三相同步电动机由于具有在电源电压波动或负载转矩变化时，仍可保持其转速恒定不变的良好特性，因而被广泛应用于驱动不要求调速和功率较大的机械设备中，如轧钢机、透平压缩机、鼓风机、各种泵和变流机组等；或者用于驱动功率虽不大，但转速较低的各种球磨机和往复式压缩机；还可用于驱动大型船舶的推进器等。近年来，由于可控硅变频装置技术日渐成熟和大型化，使同步电动机也能够通过变频而作调速运行。因此，在一定的控制方式下，三相同步电动机的运行特性与他励式直流电动机的工作特性相似，从而更扩大了它的使用范围。

同步电动机的工作原理如图1-18所示，在图1-18（a）中的N极下有一根接入电流的 导体，其电流方向为从书内流向读者，根据电动机左手定则可知该导体的运动方向是由左边移向右边。假设这根导体在固定磁极下所通过的是交变电流，则将会因下半周时电流的方向相反，从而使导体受到反方向的力，因此在该交变电流的整个周期中导体所受的合成力矩为零，故电动机不能转动。如果电动机的磁极由直流电产生固定的极性，同时在电枢绕组中引入交变电流，此时我们发现仍不能使电动机转动，这也就是说同步电动机它本身 并不具有起动转矩。

假如我们设法把该导体在N极下顺着作用力方向推动，并且使导体在进入S极下的时候恰好改变其电流方向，那么在S极下作用力的方向可保持不变，这就是同步电动机工作时的情形。当导体以这样每半周转一磁极的速率向前移动时，导体与磁场间就可连续产生方向不变的电磁力矩。

同步电动机的运行，也可以理解为是由于经定子电流产生的旋转磁场和转子磁极间的吸力所致，如图1-18（b）所示，Ns、Ss表示交变电流在定子绕组中所产生的旋转磁场，当转子以同步的速率转动时，这些定子旋转磁场的磁极和转子上异性磁极NF、SF间的吸力，可以使转子被定子旋转磁场拖带着保持同步的转速而旋转。

三相同步电动机定子上具有对称的三相绕组，它的转子则是由与定子绕组有相同极数的固定极性磁极组成，该固定极性磁极是由接入磁极励磁绕组中的直流电流所产生的，图1-19所示为一台三相4极同步电动机的结构示意图。当该电动机定子上的对称三相绕组接上对称三相电源，并流过对称三相电流后，就会在电动机的气隙中产生一个与转子同极数的旋转磁场，旋转磁场的磁极将根据异性相吸的原则吸引转子磁极以相同的同步转速旋转。

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