本章概述：
作为电动机运行是同步电机又一种重要的运行方式。
同步电机转速恒定、功率因数可调。在需要改变功率因数和不需要调速的场合，例如大型空气压缩机、粉碎机、离心泵等常常优先采用同步电动机。
18-1 同步电动机工作原理
先从一台并联在无穷大电网上的同步发电机着手分析。同步电机的气隙中同时存在着对应于电网电压U 的合成磁势F和对应于励磁电势E0的转子磁势Ff , F的转速由电网频率决定，是固定不变的。 在发电运行状态时，Ff超前于F 一个d角，或者说，Ff拖着F一起旋转，二者之间的电磁力矩对转子来说是阻力矩。转子在原动机的带动下克服阻力矩，将转子边的机械能转化为定子边的电能。 如果减少原动机输出给转子的机械功率，则d角逐渐缩小，在不计空载损耗时，当d缩小到0 时，电机处于理想空载状态，既不向电网提供有功功率，也不吸收电网有功功率。
化工学报18-2 同步电动机电势方程式和相量图
研究同步电动机的方法和研究同步发电机的方法相似。可以采用发电机惯例或者电动机惯例，我们以电动机惯例进行分析。
根据等效电路，写出其电势方程式：
U=E0+j XsIa
美齐显示器对于凸极同步电动机，用电动机观点直接写出其电压平衡方程式：U=E0+j XdId +j XqIq
采用与凸极发电机类似的方法和步骤可以作出凸极式同步电动机的相量图，具体过程读者自行分析。雷经天
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不采用欠励运行。
电网与清洁能源如果保持机械负载不变（相当于有功功率不变），调节励磁电流If，对应的电枢电流Ia随之而变，和发电机一样可画出同步电动机的V 形曲线。
但是同步电动机亦有一些缺点，如起动性能较差，结构上较异步电动机复杂，还要有直流电源来励磁，价格比较贵，维护又较为复杂，所以一般在小容量设备中还是采用异步电动机。在中大容量的设备中，尤其是在低速、恒速的拖动设备中，应优先考虑选用同步电动机，如拖动恒速轧钢机、电动发电机组、压缩机、离心泵、球磨机、粉碎机、通风机等。
利用同步电动机能够改变电网功率因数这一优点，亦有制造专门用作改变电网功率因数的电动机，不带任何机械负载，这种不带机械负载的同步电动机称之为同步补偿机或同步调相机。同步调相机是在过励
18-4 同步电动机的功角特性
同步电动机以凸极转子结构比较多，因此以凸极电机的功角特性为例来研究。
同步电动机的功角特性公式和发电机的一样都可以从相量图中导出来。电动机的功角d是U超前E0的角度，如将发电机功角特性中的d 用-d来替代，这样电磁功率就变成了负值，电动机状态下是电网向电
动机提供有功功率，所以写电动机公式时，将负号去掉，于是功角特性就和发电机的功角特性和矩角特性具有相同的形式：
同步电动机的电磁转矩包括基本电磁转矩和附加电磁转矩两部分，当励磁电流为零时，即E0=0时，仍具有附加电磁转矩。利用此原理，可以制成所谓的磁阻同步电动机。这种电机的转子上没有励磁绕组，是凸极式的，靠它的直轴与交轴磁阻不相等而产生电磁转矩。它的容量一般很小，常常做成10千瓦以下的电动机，能在变频、变压的电
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