同步电机的机电性能

工业企业中的同步电动机用于驱动锯木机、压缩机和风机组等，小功率电动机用于要求严格恒速的自动化系统中。同步电动机的机械特性是绝对刚性的。

同步电机的转矩取决于转子磁极轴与定子磁场之间的角度 0，由下式表示

其中 Mm 是最大扭矩值。

相关性 M = f (θ) 称为同步电机的角度特性（图 1）。发动机运行在角特性的初始部分是稳定的；通常工作在 θ 不超过 30 — 35°。随着稳定性的增加，它在特性的极限点 B (θ = 90О) 处下降，稳定运行变得不可能；对应于稳定极限的力矩称为最大（倾覆）力矩。

米。 1. 同步电机的角特性

如果同步电动机的负载超过Mm，那么电动机转子就会失步而停止，这是机器的一种应急方式。电机额定转矩比倾覆式小2-3倍。电机扭矩与电压成正比。同步电机比感应电机对电压波动更敏感。

同步电机的启动特性不仅由启动转矩的集合来表征，而且还由电机在 5% 转差时产生的输入转矩 Mvx 的大小来表征，该输入转矩 Mvx 是由于在励磁绕组中包含直流电而产生的发动机。起动转矩倍数为0.8-1.25，输入转矩与同步电动机的起动转矩大小接近。

相对的 启动同步电动机的复杂性 并且价格相对较高 自动控制设备 限制它们在工业中的使用。

如果同步电机以怠速运行（角度θ=0），则网络电压U的矢量与电枢绕组中的电动势E0的矢量相等且相位相反。通过增加极场绕组中的电流，可以在机器中产生过励磁。在这种情况下，EMF E0 超过电源电压 U，电枢绕组中出现电流

其中 E 是产生的 EMF； xc 是电枢绕组的感性电阻（绕组的有源电阻在电机运行模式的定性评估中通常被忽略）。

电枢电流 ILegs 产生的 EMF E 成 90° 角，并且相对于网络电压矢量超前 90°（与电容器连接到网络时相同）。机器过励磁工作，可用于 无功补偿，这样的机器称为同步补偿器。