同步电机启动
同步电动机的工作原理和启动方法
§ 同步电动机的工作原理和启动方法
一、同步电动机的工作原理 1．同步电动机转动原理 当同步电动机接到三相电源上，对称三相
定子绕组通入三相对称交流电流后，在气隙中 将产生旋转磁场，其转速为同步转速，旋转方 向由电源相序决定。
同步电动机的励磁绕组通过集电环和电刷 接到励磁电源上，流入直流电流后，产生转子 磁极。
三相同步电机
分析的结论： 旋转磁场磁极轴线与转子磁极轴线之间夹角θ 只有在0°<θ<90° 时，同步电动机才能拖动负载正常工作。 当负载过大时，会使θ大于90°，同步电动机不能产生拖动性质 的电磁转矩，转子转速要逐步下降，直至为零，发生同步电动机失步。 发生失步现象时，同步电动机的定子电流会迅速上升，应尽快切断电 源，以免损坏电动机。 由于θ的大小与同步电动机所带负载大小有关，同步电动机产生 的电磁功率也就和θ 的大小有关，所以称θ 为功角。
同步电动机中旋转磁场与 转子磁场θ=0°时示意图
三相同步电机
当θ>90°时，转子磁极的S极就进入到旋转磁场N极下， 旋转磁场与转子磁极相同性质的磁极之间产生排斥力，使转子 产生与旋转磁场旋转方向相反的电磁转矩，同步电动机也不能 带动负载工作。
当θ=180°时，旋转磁场磁极轴线与转子磁极轴线重合， 但是转子磁极的N极在旋转磁场N极下，相同性质的磁极只 产生排斥力，也不能产生拖动转子旋转的电磁转矩。
但也不能将励磁绕组直接短接，否则会使同步电动机的转速无法上 升到接近同步转速，使同步电动机不能正常启动。
同步电动机中旋转磁场与 转子磁场示意图
三相同步电机
2. 失步现象 如果θ=0°时，旋转磁场N 极与转子磁极S极产生的吸引力F处于 转子磁极的轴线上，不产生切向的磁拉力，电磁转矩T为零。如果是 理想空载情况，旋转磁场可以带动转子以同步转速旋转。
同步发电机启动方法
同步发电机启动方法同步发电机是一种常见的发电设备，它通常用于大型发电厂和工业领域。
为了确保发电机能够正常运行，正确的启动方法是非常重要的。
下面我们来介绍一下同步发电机的启动方法。
首先，同步发电机的启动需要考虑到以下几个方面：1. 供电系统的准备，在启动同步发电机之前，需要确保供电系统的准备工作已经完成。
这包括检查主电源线路、开关和保护设备是否正常运行，以及确保发电机的连接线路和断路器处于正常状态。
2. 同步发电机的机械准备，在启动发电机之前，需要检查发电机的机械部件，确保转子和定子之间的间隙、轴承和润滑系统都处于良好状态。
这样可以确保发电机在启动时能够顺利运转。
3. 同步发电机的电气准备，在启动发电机之前，需要对发电机的电气系统进行检查，包括检查发电机的绝缘电阻、励磁系统和同步开关等电气设备。
在进行发电机启动时，一般会采用以下几种方法：1. 冷态启动，在冷态启动时，发电机是处于停机状态的，需要通过外部的动力源来启动。
这种方法适用于发电机长时间停机后的启动，需要较长的时间来达到额定运行状态。
2. 热态启动，在热态启动时，发电机是处于运行状态的，可以通过励磁系统来实现重新启动。
这种方法适用于短时间停机后的启动，可以快速实现发电机的重新运行。
3. 并网启动，在并网启动时，发电机需要与电网同步运行。
这种方法适用于需要将发电机接入电网进行发电的情况，需要确保发电机与电网同步运行，以确保电网的稳定运行。
总的来说，同步发电机的启动方法需要根据具体情况来选择，需要考虑到机械、电气和供电系统的准备工作，以确保发电机能够安全、稳定地运行。
在进行发电机启动时，需要严格按照操作规程进行操作，以确保人员和设备的安全。
同步电动机启动原理与励磁系统分析
同步电动机启动原理与励磁系统分析摘要：对于同步电动机而言，它的起动方法有好几种，例如：辅助电动机起动法、变频起动法和异步起动法。
而异步起动法就是同步电动机在转子上装有类似感应电动机笼型绕组的起动绕组（即阻尼绕组），电动机转子由磁极冲片叠片而成的磁极、圆筒磁轭等组成，磁极设有横、纵阻尼绕组。
当电动机接通电源后，便能产生异步转矩起动电动机到接近同步转速，然后设法将电动机牵入同步。
大多数同步电动机都是采用此方法起动的。
本文对同步电动机启动原理与励磁系统进行分析，以供参考。
关键词：同步机；启运原理；励磁分析引言压缩空气储能（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ-Ａｉｒ-Ｅｎｅｒｇｙ-Ｓｔｏｒａｇｅ，ＣＡＥＳ）是一种具有储能容量大、使用周期长、响应速度快等优点的大规模储能技术方案，同时较电池储能更加安全可靠，较抽水蓄能不那么依赖于地理环境，近年来引起国内外大型企业及研究机构的高度关注，国内也相继建成多个集成示范项目。
其中压缩空气储能环节，因为压缩机空气流量及出口压力一般都比常规压缩机要大很多，及在项目装机容量和建设规模的要求，所以一般选择大型同步电动机作为压缩机的驱动。
同时，同步电动机也以其优异的功角特性及良好的性能在动力拖动中有着广泛的应用。
1永磁同步电动机控制方法简述永磁同步电动机控制方法主要采用变频调速方法。
交流电动机的变频调速系统主要控制形式分为开环控制和闭环控制。
比较2种控制方式，因永磁同步电动机在开环控制方式下无法将电机转子位置信号和电机运行的实际速度信号作为实时反馈信号，易出现电机运行失步和突然停车等问题，从而造成永磁同步电动机退磁故障，所以开环控制的变频调速系统并不适用于永磁同步电动机。
为精确得到电机的转子位置信息和电机运行速度信息，实现永磁同步电动机的闭环控制，目前主要采用的方法是在电机的转轴上安装高精度的传感器。
其中，电梯行业常见的传感器主要为光电编码器来检测电机的转子位置信息和电机转速。
FOC控制是一种使用变频器来控制三相交流电机的技术。
同步电机启动方法
同步电机启动方法
嘿，你知道同步电机咋启动不？同步电机启动可有讲究啦！先说说它的启动步骤吧。
得先检查电机各部件是否完好，这就像出门前得检查下自己装备齐不齐一样重要。
然后给电机通电，让它慢慢加速。
这过程就好比汽车起步，得稳稳当当的。
启动的时候有啥注意事项呢？那可不少！一定要确保电源稳定，不然就像开车在路上突然没油了，那可麻烦大了。
还得注意电机的温度，别让它过热，不然就像人发烧了一样，会不舒服的。
同步电机启动过程中的安全性和稳定性那是相当重要。
要是不安全，那不是给自己找麻烦嘛！稳定性就像走钢丝的人手里的平衡杆，能让电机稳稳地运行。
那同步电机都用在啥场景呢？工厂里可常见啦！它的优势也很明显，效率高、功率因数高，就像一个能干的大力士，能扛起很多重任。
给你说个实际案例吧。
有个工厂用了同步电机，那生产效率蹭蹭往上涨。
以前用别的电机的时候，总是有点力不从心，现在可好啦，就像给工厂加了个超级引擎。
同步电机启动方法得当，那就是工厂的好帮手。
它能让生产更高效，让设备运行更稳定。
所以，一定要掌握好同步电机的启动方法哦！。
同步电机启动与转速设置
同步电动机中旋转磁场与 转子磁场θ=0°时示意图
当θ>90°时，转子磁极的S极就进入到旋转磁场N极下， 旋转磁场与转子磁极相同性质的磁极之间产生排斥力，使转子 产生与旋转磁场旋转方向相反的电磁转矩，同步电动机也不能 带动负载工作。
当θ=180°时，旋转磁场磁极轴线与转子磁极轴线重合， 但是转子磁极的N极在旋转磁场N极下，相同性质的磁极只 产生排斥力，也不能产生拖动转子旋转的电磁转矩。
分析的结论： 旋转磁场磁极轴线与转子磁极轴线之间夹角θ 只有在0°<θ<90° 时，同步电动机才能拖动负载正常工作。 当负载过大时，会使θ大于90°，同步电动机不能产生拖动性质 的电磁转矩，转子转速要逐步下降，直至为零，发生同步电动机失步。 发生失步现象时，同步电动机的定子电流会迅速上升，应尽快切断电 源，以免损坏电动机。 由于θ的大小与同步电动机所带负载大小有关，同步电动机产生 的电磁功率也就和θ 的大小有关，所以称θ 为功角。
三相定子绕组中感应电动势变化频率与同步发电机转子磁极对 数和转速有关。其关系式为：
同步发电机的工作原理图
三、汽轮发电机和水轮发电机简介
汽轮发电机的转子
水轮发电机的转子
运行中的汽轮发电机
运行中的水轮发电机
三峡水电机组
正在吊装的三峡电站水轮发电机组转子图片
三峡电站厂房内景图片
同步发电机的励磁方式和并联运行
一、同步发电机的励磁方式简述
同步发电机的励磁方式就是指直流励磁电流的产生及流进励磁绕 组的方式。 传统的励磁方式都是采用直流发电机作为励磁电源的直流励磁 机励磁系统。 伴随半导体整流技术的发展，产生了新的励磁方式，即用硅整 流装置将交流电转变成直流电后，提供励磁的整流器励磁系统。
直
同步电动机的启动方法
同步电动机的启动方法同步电动机是目前最常见的一种电动机，被广泛应用于工业和商业机械的驱动和控制系统。
因为其具有精度高、可靠性高的特点，同步电动机的启动非常重要。
本文将从以下几个方面介绍同步电动机的启动方法：启动类型、启动电路、启动控制、启动程序和启动保护。
一、启动类型同步电动机的启动有多种类型，主要有软启动、硬启动、直接启动和静止启动四种。
1、软启动：是指在同步电动机启动之前，将它的定子电流慢慢从零点开始升高，到接近电机额定电流的时候，再采用定子电流的方式将它的转速慢慢提升到额定转速，这种方式适用于启动扭矩大、负载重的同步电动机。
2、硬启动：是指将同步电动机的定子电流从零点直接升至额定电流，再采用定子电流的方式将它的转速提升到额定转速，这种方式适用于启动扭矩小、负载轻的同步电动机。
3、直接启动：是指在同步电动机启动之前，将它的定子电流直接升高到电机额定电流，再采用定子电流的方式将它的转速提升到额定转速，这种方式适用于启动扭矩较小的同步电动机。
4、静止启动：是指在定子电流升到额定电流之前，定子电压保持静止，再采用定子电压的方式将它的转速提升到额定转速，这种方式适用于启动扭矩较大的同步电动机。
二、启动电路同步电动机的启动电路一般由可控硅控制的控制电路、启动电源、启动电动机、启动开关和电压调节器等组成。
1、控制电路：启动电路的核心是可控硅，它负责控制同步电动机的定子电流的升降，也可以控制启动电动机的电流的大小。
2、启动电源：通常由电池或电源变压器供电，对启动电动机的转速有影响，同时也需要能够充分满足启动电动机的能量需求。
3、启动电动机：由起动绕组和定子绕组组成，负责提供同步电动机的转矩以及转速升降。
4、启动开关：负责控制启动电动机的逆变开关，它确保电路可以顺利通过启动电动机，并确保电路不会在启动后损耗能量。
5、电压调节器：负责控制同步电动机的定子电压，确保在启动后定子电压可以保持稳定，同时也可以调整同步电动机的运行转速。
§9—3同步电动机的工作原理和启动方法
§9—3同步电动机的工作原理和启动方法工作原理
同步电动机是一种交流电机，其工作原理是由于同步电动机内绕组的磁场和转子磁场的引力作用，使转子的转速始终与定子绕组引起的频率相同，而电机的输出功率主要取决于转子的转速。
启动方法
同步电动机的启动方法：
1、励磁启动法：即利用定子绕组引起的磁场，在转子上施加相同频率的磁场，使转子受到引力，从而达到启动的目的。
2、软启动法：采用调速器对电流进行调整，使转子的转速与定子频率相匹配，从而实现软启动。
3、前进反作用法：利用另外一台牵引机的转子的转子来带动被牵引机的转子转动，从而实现同步电动机的启动。
4、滑移法：采用滑移法，通过对定子电流进行调整，使转子的转速慢慢的跟上定子频率，从而实现同步电动机的启动。
5、直接启动法：采用直流电源供电，直接启动电机的转子，实现同步电动机的启动。
同步电动机的启动方法虽然有上述几种，但其应用的实际情况仍然受制于所使用的电源电压类型和启动的功率、定子功率、运行频率等方面的制约。
只有选择适当的启动方法，才能保证同步电动机达到高效、可靠、安全的运行。
同步电机启动方法
同步电机启动方法
同步电机启动方法有以下几种：
1. 直接启动方法：即将电机三相绕组直接连接到电网，通过一次性投入电源将电机启动。
这种方法通常用于小型同步电机的启动，不需要额外的控制设备，操作简单。
2. 频率启动方法：通过改变电机供电频率的方法来控制同步电机的启动和停止。
启动时，通过降低电源频率来减小电机转速，待电机转速达到额定值后再恢复到正常频率。
这种方法可以实现平滑启动，减小启动过程中的电流冲击，适用于大型同步电机。
3. 可变频率启动方法：使用可变频率调速器来控制同步电机的启动，通过改变电源频率和电压的比例来控制电机的转速。
可变频率启动可以实现平稳启动，避免过大的启动电流冲击，并且可以根据实际需求进行精确的调速控制。
4. 自励启动方法：利用同步电机的激磁电压来启动电机。
在启动过程中，先通过外部电源提供一段时间的励磁电流，使电机产生自激磁电压，然后将励磁电源切断，让电机自行运行。
这种启动方法适用于同步电机需要在无电网供电的环境下启动的情况。
同步电动机启动方法
同步电动机启动方法同步电动机作为一种常见的电动机类型，其启动方法有多种。
下面将介绍几种常见的同步电动机启动方法。
第一种是电网启动方法。
同步电动机在电网启动过程中，通过电网提供的三相交流电源完成启动。
该方法简单可靠，广泛应用于工业生产中。
电网启动方法的步骤如下：1. 将同步电动机与电网连接。
确保电网供电稳定，电线电缆接线正确。
2. 切断同步电动机上的断路器或隔离开关，保证电机处于断电状态。
3. 将同步电动机上的切换器拨到"运行"位置，然后将建议的容量接触器切换到"手动"位置。
4. 通过启动按钮或切换器启动电动机。
5. 等待电动机启动并达到正常运行速度后，将建议的容量接触器切换到"自动"位置。
第二种是电网伺服起动方法。
该方法通过伺服器控制同步电动机的启动过程，可以实现起动过程的精密控制和保护功能。
电网伺服启动方法的步骤如下：1. 设置好伺服器的工作参数和启动曲线。
2. 切断同步电动机上的断路器或隔离开关，确保电机处于断电状态。
3. 将同步电动机连接到伺服器。
4. 在伺服器的控制面板上设置好启动参数，如启动时间、启动速度等。
5. 根据设置好的参数，通过启动按钮或切换器启动电动机。
6. 伺服器将按照预设的启动曲线控制电动机的启动过程，确保电动机安全启动。
第三种是电容启动方法。
这种方法通过电容器来改变同步电动机的阻抗和相位差，从而实现电机的启动。
电容启动方法的步骤如下：1. 将电容器连接到同步电动机的起动绕组上。
2. 切断同步电动机上的断路器或隔离开关，确保电机处于断电状态。
3. 起动绑紧将电容启动器连接到电源线路并打开电源。
4. 通过启动按钮或切换器启动电动机。
5. 电容器会改变电动机的电压和相位差，促使电动机启动并达到正常运行速度。
第四种是电阻启动方法。
这种方法通过外接电阻来限制同步电动机的启动电流，从而实现电机的启动。
电阻启动方法的步骤如下：1. 将外接电阻器连接到同步电动机的起动绕组上。
同步电机的启动方法
同步电机的启动方法同步电机是一种常见的交流电机，其特点是转速与电源频率同步。
在启动同步电机时，需要采取一定的方法来保证电机能够顺利启动并达到稳定运行状态。
一、直接启动法直接启动法是最简单、最常用的同步电机启动方法之一。
该方法通过将电机直接连接到电源上，使电机能够获得正常的起动电流和起动转矩，从而实现启动。
直接启动法的优点是操作简单、成本低廉，适用于小功率的同步电机。
但由于电机起动时的电流较大，容易产生电网冲击，对电网的影响比较大，因此在大功率电机的启动上往往不适用。
二、星-三角启动法星-三角启动法是一种常用的同步电机启动方法，适用于中低功率的同步电机。
该方法通过电路的切换，将电机从星形接线切换为三角形接线，实现电机的启动。
具体操作过程如下：1. 首先将电机的定子绕组接成星形，将三个相位的端子分别与电源相连。
2. 启动时，先将电机空载运行一段时间，使其达到额定转速。
3. 然后切换至电机的三角形接线，即将三个相位的端子重新连接起来。
星-三角启动法的优点是启动时的电流较小，对电网的影响较小，适用于中低功率的同步电机。
但该方法需要切换电路，操作较复杂，适用范围有一定限制。
三、自耦变压器启动法自耦变压器启动法是一种常用的同步电机启动方法，适用于大功率的同步电机。
该方法通过自耦变压器来减小起动时的电流，实现电机的启动。
具体操作过程如下：1. 首先，将电机的定子绕组接入自耦变压器的次级绕组。
2. 启动时，先将自耦变压器的切换开关接入电源，将电机的定子绕组通过自耦变压器与电源相连接。
3. 启动时，先使电机空载运行一段时间，使其达到额定转速。
4. 然后，逐渐调整自耦变压器的切换开关，将电机的定子绕组逐步切换到电源上，实现电机的启动。
自耦变压器启动法的优点是启动时的电流较小，对电网的影响较小，适用于大功率的同步电机。
但该方法需要使用自耦变压器，增加了设备的复杂性和成本。
四、电阻启动法电阻启动法是一种常用的同步电机启动方法，适用于中小功率的同步电机。
同步电机启动原理
同步电机启动原理
同步电机的启动原理是通过电流的旋转磁场来实现的。
当同步电机通电时，电流流经定子线圈，产生旋转磁场，这个磁场的频率由电源的频率决定。
在同步电机启动时，必须使转子与旋转磁场同步运行。
首先，通过一个外部初始势力使转子开始旋转。
然后，通过调整定子电压的频率和相位，使得定子磁场的旋转速度与转子的旋转速度保持同步。
为了保持转子与旋转磁场的同步，通常采用以下几种方法之一：
1. 恒定电压启动：将定子电压保持恒定，通过调整电源的频率，使得定子磁场的旋转速度与转子的旋转速度一致。
2. 变频启动：通过变频器控制定子电压的频率和相位，使得定子磁场的旋转速度与转子的旋转速度匹配。
3. 自激励启动：在同步电机中添加一个励磁绕组，通过自激励产生的磁场激励转子，使其开始旋转，然后通过调整定子电压的频率和相位，使转子与旋转磁场同步。
无论采用哪种启动方法，都需要保证定子磁场的旋转速度与转子的旋转速度一致，才能使同步电机正常工作。
永磁同步电机启动原理
永磁同步电机启动原理
永磁同步电机是一种主动型电机，其启动原理基于电机的永磁特性和同步运行特性。
下面将介绍永磁同步电机的启动原理。
永磁同步电机的启动主要通过施加恒定或者变化频率的电压来实现。
当电压施加到电机的绕组上时，产生的磁场与永磁体所产生的磁场相互作用，使得电机开始旋转。
具体来说，永磁同步电机的绕组会产生旋转磁场，而永磁体会产生恒定的磁场。
当电压施加到电机绕组上时，电流会经过绕组，从而形成一个旋转磁场。
旋转磁场与永磁体的磁场相互作用，会产生电磁力，从而引起电机的转动。
为了使得永磁同步电机实现同步运行，需要施加的电压与电机的转速保持一定的关系。
这可以通过电机控制系统来实现。
控制系统中通常会包括一个电压源、一个闭环控制器和一个频率调节器。
闭环控制器可以根据电机的实际转速和期望转速之间的差异来调节电压的频率和幅值，从而保持永磁同步电机的同步运行。
总结起来，永磁同步电机的启动原理是通过施加适当的电压，利用电磁作用原理，使电机的绕组产生旋转磁场，并与永磁体的磁场相互作用，从而引起电机转动。
为了实现稳定的同步运行，需要在控制系统中根据实际转速和期望转速的差异来调节电压的频率和幅值。
同步电动机常用的启动方法
同步电动机常用的启动方法同步电动机是一种常用的电动机，在工业生产中应用广泛。
为了保证电动机的正常启动，需要采用合适的启动方法。
下面将介绍一些常用的同步电动机启动方法。
第一种启动方法是直接启动。
直接启动是最简单、最常见的启动方法之一。
它的原理是将电动机直接连接到电源，通过电源提供的电能来启动电动机。
直接启动的优点是操作简单，成本较低。
但是，直接启动的缺点是启动时电动机会产生较大的起动电流，对电网和电动机本身的损害较大，因此适用于小功率和无特殊要求的场合。
第二种启动方法是星三角启动。
星三角启动是一种较为常用的启动方法，它通过将电动机的绕组与电源相接，使电动机在起动过程中逐渐减小起动电流，从而实现电动机的启动。
星三角启动的优点是启动电流较小，对电源和电动机的损害较小。
缺点是启动时间较长，只适用于功率较大的电动机。
第三种启动方法是自耦变压器启动。
自耦变压器启动是一种通过改变电源电压来控制电动机启动的方法。
它通过自耦变压器将电动机的起动电压降低，从而降低了起动电流，实现电动机的启动。
自耦变压器启动的优点是启动电流小，起动时间短，对电动机的损坏小。
缺点是设备成本较高，适用于功率较大的电动机。
第四种启动方法是电阻起动。
电阻起动是一种通过在电动机绕组中串联电阻来降低起动电流的方法。
它通过调节电阻的大小来控制电动机的起动电流，从而实现电动机的启动。
电阻起动的优点是启动电流小，对电动机的损坏小。
缺点是起动时间较长，效率较低，适用于启动时间要求不高的场合。
以上是一些常用的同步电动机启动方法，不同的启动方法适用于不同的场合。
在选择启动方法时，需要考虑电动机的功率、起动电流、启动时间等因素，以确保电动机的正常启动和运行。
同时，在使用启动方法时，还需要注意安全操作，避免因启动过程中产生的大电流对电网和电动机造成损坏。
通过合适的启动方法，可以有效提高电动机的启动效果和使用寿命，为工业生产提供稳定可靠的动力支持。
同步电动机的启动及运行
同步电动机的启动及运行武汉市排水泵站管理处常青排水站：耿金枝、姜学力关键词：同步电动机启动运行同步电动机和异步电动机一样，是根据电磁感应原理工作的一种旋转电机，同步电动计时转子转速始终与定子旋转磁场的转速相同的一类交流电机。
按照功率转换方式，同步电机可分为同步电动机、同步发电机、同步调相机三类。
同步电动机将电能转化为机械能，用来驱动负载，由于同步电动机转速恒定，适宜于要求转速稳定的场所，目前大多数大中型排灌站采用的同步电动机；同步发电机将机械能转化为电能，由于交流电在输送和使用方面的优点，现在全世界发电量几乎全部都是同步发电机发出的；同步调相机实际上就是一台空载运行的同步电动机，专门用来调节电网的功率因数。
一、同步电动机的构造同步电动机按机构形式不同，可分为旋转电枢式和旋转磁极式两种。
旋转电枢式电机仅仅只适用于小容量的同步电动机；而旋转磁极式电机按照磁极形式又可分为凸极式和隐极式，隐极式转子做成圆柱形，转子上无凸出的磁极，气隙是均匀的，励磁绕组为分布绕组，一般用于两极电机；而凸极式转子有明显的凸出的磁极，气隙不均匀，极靴下的气隙小，极间部分的气隙较大，励磁绕组为集中绕组，一般用于四级以上的电机。
从总体结构上看，常见的同步电动机都是由建立磁场的转子和产生电动势的定子两大部分组成。
转子和定子之间没有机械的和电的联系，他们是依靠气隙磁场联系起来的，依靠磁场进行能量的传递和转换。
定子部分是由定子铁芯和定子绕组组成。
机座、端盖和风道等也属于定子部分。
定子铁芯是磁场通过的部分，一般由0.35mm 或0.5mm厚的硅钢片冲成有开口槽的扇形片迭成。
每迭厚约4~6mm，迭与迭之间留有1mm宽的通风沟，铁芯槽中线圈按一定规律连接构成空间互成120o的三相对称线组。
转子的主要作用就是产生磁场，当它旋转时就会在定子线圈中感应出交流电动势，同时把轴上输入的机械功率转换为电磁功率。
因此转子主要是由导电的励磁绕组和导磁的铁芯两部分组成。
同步电动机变频起动
同步电动机变频起动装置的原理、结构及典型故障2007.09.23提要：大型同步电动机的起动是个相当复杂的问题。
如果用减压起动，不但需要很大的变压器、电机结构又相对复杂，且起动对电网有较大的冲击。
而利用负载换相同步电动机的原理，对大型同步电动机进行变频起动，是比较理想的方法。
本文以宝钢三烧结主排风机的起动装置为例，介绍同步电动机变频起动的原理、过程以及典型故障及处理方法。
同步电动机变频起动中的典型故障本文以宝钢三烧结主排气风机起动装置为例简要介绍了大容量同步电动机变频起动装置的原理、结构，并分析、总结了其起动过程中的几个典型故障，包括晶闸管短路、并网故障等。
从故障现象、处理过程、原因分析、对策措施等方面进行详细介绍。
1 引言同步电动机以其可调的功率因数和输出转矩对电网电压波动不敏感等良好的运行性能在大功率电气传动领域独占螯头，是驱动大型风机、水泵、压缩机的首选机型。
但大型同步电动机的起动是个相当复杂的问题。
如果用减压起动，不但需要很大的变压器、电机结构又相对复杂，且起动对电网有较大的冲击。
而利用负载换相同步电动机的原理，对大型同步电动机进行变频起动，是比较理想的方法。
本文以宝钢三烧结主排风机的起动装置为例，介绍同步电动机变频起动的原理、过程以及典型故障及处理方法。
2 起动装置的基本组成及主要参数宝钢三期烧结于1998年建成投产，两台主排气风机的电气装置由Rolls-Royce公司提供。
2.1 起动装置的特点(1) 没有盘车装置，真正实现静止起动;(2) 采用无刷励磁，维护检修方便;(3) 数字化控制系统，调试方便，提高了系统的可靠性;(4) 电动机在同步状态并网，对马达、电网的冲击小。
2.2 主电路的结构主回路由降压变压器、三相全控桥整流电路、直流电抗器、晶闸管逆变器、升压变压器及同步电动机组成。
整流器控制系统为速度、电流负反馈双闭环系统;逆变器控制系统由光电编码器(OPE)和间接式(OPS)转子位置检测器，用于投网控制的整步微调和同步并网。
同步电机启动电流
同步电机启动电流同步电机启动电流永磁同步电机变频器启动如果是开环，一般是压频比方式，即所谓的外同步方式，由于转速与频率的严格关系，此运行方式适合在多台电动机要求严格同步运行的场合使用。
例如，纺织行业纱锭驱动，传送带锟道驱动等场合。
启动电流一般不大，是电机额定电流的1~3倍左右。
还有一种自同步的永磁同步电动机，其定子绕组产生的旋转磁场位置由永磁转子的位置所决定，能自动地维持与转子磁场有900的空间夹角，以产生最大的电机转矩。
旋转磁场的转速则严格地由永磁转子的转速所决定。
用此种方式运行的永磁同步电动机除仍需逆变器开关电路外，还需要一个能检测转子位置的传感器（编码器），逆变器的开关工作，即永磁同步电动机定子绕组得到的多相电流，完全由转子位置检测装置给出的信号来控制。
这种定子旋转磁场由定子位置来决定的运行方式即自同步的永磁同步电动机运行方式，这是从60年代后期发展起来的新方式。
自同步的永磁同步电动机运行方式从原理上分析可知，它具有直流电动机的特性，有稳定的起动转矩，可以自行起动，并可类似于直流电动机对电机进行闭环控制。
自同步的永磁同步电动机已成为当今永磁同步电动机应用的主要方式。
自同步永磁同步电动机按电机定子绕组中加入的电流形式可分为方波电动机和正弦波电动机二类。
方波电动机绕组中的电流式方波形电流，分析其工作原理可知，它与有刷直流电动机工作原理完全相同。
不同处在于它用电子开关电路和转子位置传感器取代了有刷直流电动机的换向器和电刷，从而实现了直流电动机的无刷化，同时保持了直流电动机的良好控制特性，故该类方波电动机人们习惯称为无刷直流电动机。
这是当前使用最广泛的，很有前途的一种自同步永磁同步电动机。
正弦波自同步永磁同步电动机其定子绕组得到的是对称三相交流电，但三相交流电的频率、相位和幅值由转子的位置信号所决定。
转子位置检测通常使用光电编码器，可精确地获得瞬间转子位置信息。
其控制通常采用单片机或数字信号处理器（DSP）作为控制器的核心单元。
§9—3 同步电动机的工作原理和启动方法
定子绕组通入三相对称交流电流后，在气隙中 将产生旋转磁场，其转速为同步转速,旋转方 向由电源相序决定。
同步电动机的励磁绕组通过集电环和电刷 接到励磁电源上，流入直流电流后，产生转子 磁极。
由于θ的大小与同步电动机所带负载大小有关，同步电动机产生 的电磁功率也就和θ 的大小有关，所以称θ 为功角。
二、同步电动机的启动 启动方法有： 辅助电动机启动法（已基本不用） 调频启动法 异步启动法（最常用）
同步电动机异步起动电路图
同步电动机中旋转磁场与 转子磁场示意图
2.失步现象
旋转磁场磁极轴线与转子磁极轴线之间夹角θ 只有在0°<θ<90° 时，同步电动机才能拖动负载正常工作。
当负载过大时，会使θ大于90°，同步电动机不能产生拖动性质 的电磁转矩，转子转速要逐步下降，直至为零，发生同步电动机失步。 发生失步现象时，同步电动机的定子电流会迅速上升，应尽快切断电 源，以免损坏电动机。
大型同步电动机启动电阻_解释说明以及概述
大型同步电动机启动电阻解释说明以及概述1. 引言1.1 概述大型同步电动机启动电阻是指在同步电动机启动过程中所使用的一种电阻器。
在需要启动大型同步电动机时，为了降低起始电流对供电系统的冲击及设备损坏，常常需要采用启动电阻来限制起始电流，并确保平稳启动。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面进行探讨：首先介绍同步电动机的基础知识，包括其工作原理、结构组成以及应用领域；然后详细介绍同步电动机启动过程中需要启动电阻的原因，以及启动电阻的作用和意义，并提出注意事项；接着解释说明大型同步电动机启动电阻的类型和选择原则，包括常见的几种类型及其适用情况，并介绍了计算各类启动电阻参数的方法；最后通过实例分析，进一步说明大型同步电动机启动时所需应用的具体案例。
1.3 目的本文旨在深入剖析大型同步电动机启动过程中使用的启动电阻，并全面介绍了大型同步电机启动中涉及到的相关知识。
希望本文能够为读者提供有关大型同步电动机启动电阻的详细解释和说明，为相关领域的研究和工作提供一定的参考。
通过深入了解启动电阻的原理与应用，提高对大型同步电动机启动过程中注意事项的认识，从而确保同步电动机安全、高效地启动。
2. 同步电动机基础知识：2.1 工作原理：同步电动机是一种通过与电源频率同步运转的电动机。
它的工作原理基于磁场旋转和相互作用的原理。
当交流电流进入定子绕组时，会产生一个旋转磁场，这个磁场的旋转速度与电源频率相同。
同时，在转子上也存在着一个永久磁体或者由直流供电的励磁绕组，这使得转子在旋转磁场中受到力矩的作用。
由于旋转磁场和转子之间存在差异，所以会产生扭矩来推动同步电动机运行。
2.2 结构组成：同步电动机通常由定子和转子两部分构成。
定子是固定部分，包括主绕组和励磁绕组。
主绕组产生旋转磁场，而励磁绕组则提供初始的励磁力。
转子是旋转部分，它可以采用不同的结构形式，如开槽型、抱闸型等，并且配备有永久强力磁体或者励磁绕组。
2.3 应用领域：同步电动机在许多领域中广泛应用，特别是在要求高功率因数和精密控制的场合。
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同步电机启动困难的原因：
当同步电机在频率恒定的电源下启动时，定子产生旋转磁动势F 以同步转速p
N n f n 601=旋转。
由于机械惯性的作用，电动机转速具有较大的滞后，不能快速的跟随同步转速；由电机的转矩角特性可以知道：转矩角是以2π为周期按正弦规律变化的。
当转矩角0<θ<π时，电磁转矩大于零；当转矩角π<θ<2π时电磁转矩小于零，在一个周期内，电磁转矩的平均值等于零。
所以在启动时，电磁转矩对转子的作用是一种高频的振动，不能使转子加速启动以达到同步转速，造成同步电机的启动困难。
同步电机稳定运行要求：
由隐极同步电机的转矩角特性图可以知道，当同步电机稳定运行于1θ时，此
时0<1θ<2
π电磁转矩和负载转矩平衡，当负载加大时，转子速度减慢，转子的感应电动势滞后，导致θ角的增大，此时电磁转矩也会增大，电磁转矩与负载转矩在 2θ处达到了新的平衡，同步电机仍以同步转速稳定运行。
图1 在0<θ<2
π隐极同步电机的转矩角特性
图2 在2
π<θ<π隐极同步电机的转矩角特性
当同步电机运行于3θ时，2
π<3θ<π，电磁转矩和负载转矩相等，当负载转矩加大时，转子速度减慢，转子的感应电动势滞后，导致θ角的增大，此时电磁
转矩会减小，电磁转矩减小，导致转矩角的进一步增大，则电磁转矩持续减小，最终电机的转速会偏离同步转速，就会导致失步。
总之，在，2
π< <π范围内，同步电机不能稳定的运行，会产生失步现象。
失步现象：
同步电动机运行时，定子磁场拖动转子磁场旋转。
两个磁场之间存在着一个固定的力矩，这个力矩的存在是有条件的，必须两者的转速要相等，即同步才行， 所以这个力矩也称为同步力矩 。
一旦两者的速度不相等 , 则同步力矩就不存在了，电机就会慢慢停下来。
这种转子速度与定子磁场不同步，而造成同步力矩消失 , 转子慢慢停下来的现象，称为“失步现象”。
为什么失步时，电动机就没有旋转力矩呢？因为当转子与定子磁场不同步的话 , 两者的相对位置就会起变化，即转矩角就会变化。
当转子落后定子磁场角度在转矩角0 ～ 180°度时定子磁场对转子产生的是驱动力；当转矩角180° ～ 360°时，定子磁场对转子产生的是阻力，所以平均力矩为零。
引起同步电机失步的原因：欠励失步、过励失步、断电失步。
○
1欠励失步 欠励失步主要是因为转子的励磁回路发生断路或者是接触不良、励磁绕组发生匝间短路、励磁系统发生故障等，导致同步电机的励磁绕组欠励磁或者是失去励磁，就会导致转子磁场滞后旋转磁场很大角度导致同步电机不能稳定运行，发生失步。
○
2过励失步 过励失步主要是由于相邻出线端头短路故障、附近大型机组或机组群起动或自起动引起母线电压较长时间较大幅度的降低、电动机所带负载的大幅度突增以及起动过程中励磁系统过早投励等原因所引起。
电机在过励失步时，励磁系统虽仍有直流励磁，但励磁电流及定子电流都很大并且产生强烈脉振，转子磁场超前旋转磁场很大角度，有时甚至产生电磁共振和机械共振。
○
3断电失步 断电失步主要是由于外部供电系统跳闸及人工切换电源时，使交流电机供电电源输送渠道短暂中断而导致。
在电源中断又重新恢复期间，同步电动机转子转速不断降低，电源重新恢复时，转子磁场的转速低于定子磁场的同步转速。
导致失步。
怎么解决同步电机的失步问题：
同步电机的失磁是导致失步很重要的原因，为了防止失磁，可以在励磁机电源回路串联EPS 专门供电，防止外部大功率设备启动引起电网电压大幅波动。
同步电动机失步保护的功能是保护电动机的带励失步及失励失步，要求电动机失步后保护装置动作，作用于发信号、降低电动机负载及灭磁以求恢复同步，或者作用于跳开电动机的断路器。
当前常见的电动机失步保护主要根据电动机失步时在其励磁绕组中出现交流感应电流分量，并加转子低电流闭锁或加延时构成的失步保护。
怎么解决同步电机的启动困难：
○1同步电机的异步启动原理
同步电机转子磁极表面上一般要安装阻尼绕组，作用相当于鼠笼型电机的导条，在起动过程中会产生异步转矩所不同的是同步电机还要考虑励磁控制问题，在异步起动时，励磁回路中不能接入励磁电流，但励磁绕组也不能开路，通常是将其励磁绕组经由一个电阻短接。
随着频率的升高当电机在异步转矩作用下加速到一定转速后，用开关将同步电机由起动装置切换到电网，同步电机需加速到亚同步转速以上时，再对励磁绕组通以直流电流，产生同步转矩，将电机牵入同步运行，起动过程结束。
缺点：在大容量的同步电动机全压异步启动过程中会产生极大的冲击电流，可能导致对电机本身严重损害及电网电压的严重下降。
一般采用减压启动。
另外，考虑到同步电机运行中的各种工况，在启动过程中可能会由于励磁系统配合不当产生“机组爬行，机组振荡”，对机组造成严重的电气伤害等风险，通常采取软启动方式来避免过大的电流对电机及电网的巨大冲击。
○2同步电机的同步启动原理
一般采用变频启动，这种方法通过改变定子旋转磁场转速，利用同步转矩来起动。
在开始起动时，转子通入直流，然后使变频电源的频率从零缓慢上升，逐步增加到额定频率，使转子的转速随着定子旋转磁场的转速而同步上升，直到额定转速。
这种方法起动性能好，起动电流小，对电网冲击小，但是需要专门的变频电源，增加了投资。