新同步電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)

同步電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)知識(shí)培訓(xùn)永濟(jì)電機(jī)高級(jí)技工學(xué)校

趙彩賢第一部分：電機(jī)概述

一、電機(jī)的定義與性質(zhì)1、定義電機(jī)俗稱“馬達(dá)”是指依靠電磁感應(yīng)作用而運(yùn)行的電磁機(jī)械，用于機(jī)械能和電能之間的轉(zhuǎn)換或者不同形式電能之間的變換。

2、性質(zhì)任何一種電機(jī)的輸入和輸出能量中，至少有一方為電能或者雙方都是電能。電機(jī)本身不是能源，而只是轉(zhuǎn)換或者傳遞能量的機(jī)械裝置。2、電機(jī)的性質(zhì)要從電機(jī)輸出能量，必須先給電機(jī)輸入能量，其能量轉(zhuǎn)換與傳遞過(guò)程遵從能量守恒定律。電機(jī)是以電磁感應(yīng)為基本作用原理來(lái)運(yùn)行的。利用其他原理（光電效應(yīng)、熱電效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)等等）產(chǎn)生電能的裝置通常不包括在電機(jī)的范圍內(nèi)。二、電機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用電能是現(xiàn)代社會(huì)最主要的能源，并對(duì)人類文明的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。電機(jī)是和電能的生產(chǎn)、輸送和利用密切相關(guān)的能量轉(zhuǎn)換機(jī)械。電機(jī)不僅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)中的重要或關(guān)鍵設(shè)備，而且在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用也越來(lái)越廣泛。電磁直流電動(dòng)機(jī)永磁直流電動(dòng)機(jī)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)有刷直流電動(dòng)機(jī)單相電動(dòng)機(jī)三相電動(dòng)機(jī)稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)1、按工作電源種類劃分

三、工業(yè)中常用電機(jī)的主要類型電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)磁滯同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)磁阻同步電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)交流換向器電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)罩極異步電動(dòng)機(jī)2、按結(jié)構(gòu)和工作原理劃分推斥電動(dòng)機(jī)單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)交直流兩用電動(dòng)機(jī)3.按起動(dòng)與運(yùn)行方式劃分電動(dòng)機(jī)電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)分相式單相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)繞線型異步電動(dòng)機(jī)4、按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)劃分5.按用途劃分電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)控制用電動(dòng)機(jī)電動(dòng)工具用電動(dòng)機(jī)家電用電動(dòng)機(jī)通用小型機(jī)械設(shè)備用電動(dòng)機(jī)

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)低速電動(dòng)機(jī)高速電動(dòng)機(jī)恒速電動(dòng)機(jī)調(diào)速電動(dòng)機(jī)齒輪減速電動(dòng)機(jī)電磁減速電動(dòng)機(jī)力矩電動(dòng)機(jī)爪極同步電動(dòng)機(jī)有級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)有級(jí)變速電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)變速電動(dòng)機(jī)電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)PWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)6、按運(yùn)轉(zhuǎn)速度劃分四、“異步電機(jī)”與“同步電機(jī)”的概念異步電機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速并與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向相同。同步電機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速相同并與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向相同。

第二部分：異步電機(jī)一、異步電機(jī)的特點(diǎn)異步電機(jī)主要作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。異步電動(dòng)機(jī)是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、乃至日常生活和醫(yī)療器械中應(yīng)用最廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、運(yùn)行可靠、效率較高、成本較低和堅(jiān)固耐用等。缺點(diǎn)不能在較大范圍內(nèi)比較經(jīng)濟(jì)地獲得好的調(diào)速特性；需要從電網(wǎng)吸收滯后的勵(lì)磁電流，從而使電網(wǎng)的功率因數(shù)降低。二、異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)罩殼機(jī)座接線盒端蓋軸承蓋吊環(huán)端蓋接線盒轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸定子鐵芯定子繞組風(fēng)扇罩殼三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)馬蹄形磁鐵銅框—籠型轉(zhuǎn)子通電后，磁針轉(zhuǎn)動(dòng)1．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生三、異步電動(dòng)機(jī)的工作原理1、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生三相對(duì)稱的定子繞組中通入對(duì)稱的三相交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。U1V2W1V1W2(?)電流出()電流入U(xiǎn)22．三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)定子繞組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(1)、電生磁：三相對(duì)稱繞組通往三相對(duì)稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。(2)、動(dòng)磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。(3)、電磁力：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場(chǎng)作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。四、異步電動(dòng)機(jī)的銘牌型號(hào)及聯(lián)接方式

1、三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌

額定功率PN

→轉(zhuǎn)子軸上輸出的機(jī)械功率PN=3kW額定電壓UNUN=380V→定子三相繞組應(yīng)施加的線電壓

額定電流ININ=7.2A→定子三相繞組的額定線電流聯(lián)結(jié)方式通常三相異步電動(dòng)機(jī)3kW以下者，聯(lián)結(jié)成星形，4kW以上者，聯(lián)結(jié)成三角形。額定轉(zhuǎn)速nN電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。額定功率因數(shù)cosN額定負(fù)載時(shí)一般為0.7-0.9，空載時(shí)功率因數(shù)很低約為0.2-0.3。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最大。實(shí)用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，防止“大馬”拉“小車”的現(xiàn)象。絕緣等級(jí)B指電機(jī)絕緣材料能夠承受的極限溫度等級(jí)，共分7級(jí)：ＹＡＥＢＦＨＣ2、定子繞組星形接法與三角形接法4kW以下電機(jī)多采用星形接法4kW以上電機(jī)多采用三角形接法第三部分：同步電機(jī)一、同步電機(jī)的特點(diǎn)1、同步電機(jī)主要作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行。目前我國(guó)的交流電能，幾乎全是同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。2、同步電機(jī)也可用作電動(dòng)機(jī)，主要用于不需要調(diào)速的大功率負(fù)荷的電力拖動(dòng)中。3、同步電機(jī)的另一個(gè)用途是專門向電網(wǎng)提供感性或容性無(wú)功功率，即為補(bǔ)償機(jī)用。4、不管是同步電機(jī)作為發(fā)電機(jī)用還是電動(dòng)機(jī)用，區(qū)別于異步機(jī)的一個(gè)重要特點(diǎn)是：它的轉(zhuǎn)速始終與電勢(shì)頻率保持嚴(yán)格的關(guān)系，即同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速始終等于同步轉(zhuǎn)速。

二、同步電機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu)1、同步電機(jī)的基本工作原理主磁場(chǎng)的建立：勵(lì)磁繞組通以直流勵(lì)磁電流，建立極性相間的勵(lì)磁磁場(chǎng)，即建立起主磁場(chǎng)。載流導(dǎo)體：三相對(duì)稱的電樞繞組充當(dāng)功率繞組，成為感應(yīng)電勢(shì)或者感應(yīng)電流的載體。切割運(yùn)動(dòng)：原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)（給電機(jī)輸入機(jī)械能），極性相間的勵(lì)磁磁場(chǎng)隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組（相當(dāng)于繞組的導(dǎo)體反向切割勵(lì)磁磁場(chǎng)）。交變電勢(shì)的產(chǎn)生：由于電樞繞組與主磁場(chǎng)之間的相對(duì)切割運(yùn)動(dòng)，電樞繞組中將會(huì)感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三相對(duì)稱交變電勢(shì)。通過(guò)引出線，即可提供交流電源。同步電機(jī)的基本工作原理（1）、同步發(fā)電機(jī)定子 鐵芯 電樞繞組(交流)轉(zhuǎn)子 鐵芯 勵(lì)磁繞組(直流)原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)切割定子繞組感應(yīng)三相交流電勢(shì)轉(zhuǎn)子加直流勵(lì)磁同步電機(jī)的基本工作原理（2）、同步電動(dòng)機(jī)定子：三相繞組通入三相交流電→產(chǎn)生氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子：磁極的勵(lì)磁繞組通入直流電產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定子、轉(zhuǎn)子相互吸引，轉(zhuǎn)子跟隨定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)可見：無(wú)論是同步發(fā)電機(jī)還是同步電動(dòng)機(jī)，恒有：2、同步電機(jī)的組成：定子、(氣隙)、轉(zhuǎn)子NSNS+AABCCB氣隙轉(zhuǎn)子磁極鐵芯轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組集電環(huán)（滑環(huán)）轉(zhuǎn)子定子鐵芯定子繞組電刷定子同步電機(jī)主要部件拆分圖勵(lì)磁系統(tǒng)—為同步電機(jī)提供勵(lì)磁電流(直流)的整個(gè)系統(tǒng)1、勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)滿足的條件:能穩(wěn)定提供發(fā)電機(jī)從空載到滿載(及過(guò)載)所需的If當(dāng)電網(wǎng)電壓減小時(shí),能快速?gòu)?qiáng)行勵(lì)磁,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性.發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷時(shí)能快速減磁，限制電壓過(guò)高當(dāng)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí),能快速滅磁.運(yùn)行可靠,維護(hù)方便,簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì).多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，能夠成組配合調(diào)節(jié)無(wú)功功率.直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)交流勵(lì)磁機(jī)整流勵(lì)磁系統(tǒng)靜止整流勵(lì)磁旋轉(zhuǎn)整流勵(lì)磁2、勵(lì)磁系統(tǒng)分類三、同步電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)

直流勵(lì)磁機(jī)與同步發(fā)電機(jī)同軸最常用直流并勵(lì)發(fā)電機(jī);也有采用它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)一般帶有自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（1）直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)注：紅色為轉(zhuǎn)動(dòng)部件（2）交流勵(lì)磁機(jī)整流勵(lì)磁系統(tǒng)1）靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)(他勵(lì))交流勵(lì)磁機(jī)與整流裝置相配合又可分為靜止整流勵(lì)磁和旋轉(zhuǎn)整流勵(lì)磁無(wú)電刷和集電環(huán)，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，勵(lì)磁容量高2）旋轉(zhuǎn)整流勵(lì)磁系統(tǒng)(無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng))主勵(lì)磁機(jī)采用旋轉(zhuǎn)電樞式三相同步發(fā)電機(jī)無(wú)電刷和集電環(huán)，運(yùn)行可靠，適用于防燃防爆場(chǎng)合但滅磁時(shí)間常數(shù)大，轉(zhuǎn)子繞組保護(hù)困難四、同步電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)吸收電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌麢C(jī)械動(dòng)力的同步電機(jī)，稱為同步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)是一種定子繞組用三相交流電勵(lì)磁以建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子繞組用直流電流勵(lì)磁以建立轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)，這樣雙邊勵(lì)磁的交流電動(dòng)機(jī)。其工作實(shí)質(zhì)是定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以磁拉力拖著轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)一同旋轉(zhuǎn)。它們之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以稱“同步”(相對(duì)異步而言)。同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，可通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。它不但可把功率因數(shù)調(diào)節(jié)到1，還可以調(diào)節(jié)到超前，對(duì)改善電網(wǎng)的功率因數(shù)有重要意義。同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為恒定值，不受負(fù)載變動(dòng)的影響。功率范圍一般在250KW到1萬(wàn)KW以上，電壓有3kV、6kV和10kV幾種，轉(zhuǎn)速范圍從100r／min到3000r／min。一般用于不調(diào)速(或恒速)機(jī)械。1.同步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)的調(diào)節(jié)同步電動(dòng)機(jī)的有功功率取決于負(fù)載。而同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)是超前還是滯后，取決于電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁狀態(tài)。若在調(diào)節(jié)無(wú)功功率時(shí)，假定電動(dòng)機(jī)的有功功率不變（電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不變），于是：1）當(dāng)I與U同相，φ＝0，即cosφ=1.0。此時(shí)電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率為零，此時(shí)的電樞電流為最小值，所對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流我們叫做正常勵(lì)磁電流。DABC

2）增加勵(lì)磁電流，則空載電動(dòng)勢(shì)E0相應(yīng)增加，電樞電流由I1,I2,電動(dòng)勢(shì)變化到E02，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)了無(wú)功電流，并且是超前，即此時(shí)電動(dòng)機(jī)將吸收超前的無(wú)功功率，整個(gè)狀態(tài)我們稱之為過(guò)勵(lì)。DABC3）減小勵(lì)磁電流，則電動(dòng)勢(shì)亦減?。ㄔ谡?lì)磁電流對(duì)應(yīng)的情況下）此時(shí)電流滯后電壓，即吸收一滯后的無(wú)功功率，整個(gè)狀態(tài)我們稱之為欠勵(lì)。

對(duì)于電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率的調(diào)節(jié)，可以通過(guò)對(duì)勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。。DABC2、同步電動(dòng)機(jī)的V型曲線將不同勵(lì)磁電流及與其對(duì)應(yīng)的電樞電流畫成曲線，此曲線稱V形曲線，曲線的最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的cosφ=1.0，電樞電流最小，此時(shí)的勵(lì)磁電流為正常勵(lì)磁電流，如果增大則進(jìn)入過(guò)勵(lì)，吸收容性無(wú)功（輸出感性無(wú)功）；反之為欠勵(lì)，吸收感性無(wú)功（輸出容性無(wú)功）

。DABC同步電動(dòng)機(jī)的V形曲線正常勵(lì)磁滯后欠勵(lì)超前過(guò)勵(lì)不穩(wěn)定區(qū)'emP"emP"'emP'emP"emP"'emP'emP"emP"'emPIfI0If0同步電動(dòng)機(jī)在過(guò)勵(lì)時(shí)，能夠從電網(wǎng)吸入超前電流。可以使供電系統(tǒng)的功率因數(shù)提高。同步電動(dòng)機(jī)能夠改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，這是同步電動(dòng)機(jī)突出的優(yōu)點(diǎn)。3、同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法

同步電動(dòng)機(jī)本身是沒有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的，所以通電以后，轉(zhuǎn)子不能自行起動(dòng)。

轉(zhuǎn)子繞組加入直流勵(lì)磁以后，在氣隙中生成靜止的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。當(dāng)在定子繞組中能入三相交流電以后，在氣隙中則產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)之間存在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子上的平均轉(zhuǎn)矩為零，所以同步電動(dòng)機(jī)不產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

同步電機(jī)起動(dòng)方法有：（1）在轉(zhuǎn)子上加籠型起動(dòng)繞組法，即異步啟動(dòng)法。（2）采用輔助起動(dòng)法，即用異步電動(dòng)機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械將同步電動(dòng)機(jī)帶到其亞同步速后再接通電源。（3）采用調(diào)頻起動(dòng)法，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速始終等于同步速。（1）異步起動(dòng)法

在設(shè)計(jì)和制造同步電動(dòng)機(jī)時(shí)，在轉(zhuǎn)子磁極的圓周表面上加裝一套阻尼繞組作為起動(dòng)繞組。

繞組的形式與籠型異步電動(dòng)機(jī)一樣，在轉(zhuǎn)子磁極表面的槽內(nèi)嵌入銅條，兩端用端環(huán)把銅條短接，構(gòu)成籠型起動(dòng)繞組，如下圖所示。這種在轉(zhuǎn)子上加籠型起動(dòng)繞組的方法稱為異步起動(dòng)法。

啟動(dòng)原理與過(guò)程：

在起動(dòng)前，先將勵(lì)磁繞組經(jīng)過(guò)電阻(附加電阻RM)短接，如下圖所示。這樣可防止剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁繞組切割磁力線而產(chǎn)生很大的電動(dòng)勢(shì)，從而避免對(duì)人或設(shè)備造成危害。

然后，接通三相電源，定子與籠型起動(dòng)繞組組成一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)，靠這種轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子加速。

當(dāng)轉(zhuǎn)速增至空載轉(zhuǎn)速時(shí)，即達(dá)到所說(shuō)的亞同步速，就可給轉(zhuǎn)子磁極通入勵(lì)磁電流。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)作用力矩的頻率很小，方向幾乎不變。這時(shí)靠同步速度的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)就可以把轉(zhuǎn)子拉到同步轉(zhuǎn)速。

轉(zhuǎn)子達(dá)到同步轉(zhuǎn)速后，轉(zhuǎn)子籠型導(dǎo)條與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間沒有相對(duì)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子起動(dòng)繞組中也就沒有感應(yīng)電流了，此時(shí)起動(dòng)繞組就完成了起動(dòng)任務(wù)。另外，如果電動(dòng)機(jī)容量較大，起動(dòng)時(shí)定子繞組中的電流會(huì)很大，為了限制起動(dòng)電流，應(yīng)該采用恰當(dāng)?shù)钠饎?dòng)方法，如降壓起動(dòng)法等。

（2）輔助起動(dòng)法

如果同步電動(dòng)機(jī)中沒有設(shè)起動(dòng)繞組，可以用輔助起動(dòng)法解決起動(dòng)問(wèn)題。就是用一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)或其它動(dòng)力機(jī)械(如柴油機(jī)等)，把轉(zhuǎn)子加速到接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)脫開，再通入定子電流及勵(lì)磁電流，就可以使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入同步運(yùn)行。

具體做法是輔助電動(dòng)機(jī)通常采用和同步電動(dòng)機(jī)相同磁極對(duì)數(shù)的異步電動(dòng)機(jī)，且容量為主機(jī)容量的5％～15％。起動(dòng)時(shí)，先由輔助電動(dòng)機(jī)將主機(jī)拖到接近同步轉(zhuǎn)速，再用自同步法將其投入電網(wǎng)，然后切斷輔助電動(dòng)機(jī)電源。

注：輔助電動(dòng)機(jī)也可以采用比同步電動(dòng)機(jī)少一對(duì)磁極的異步電動(dòng)機(jī)。異步機(jī)起動(dòng)后，異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速高于主機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。待將主機(jī)拖到高于主機(jī)同步轉(zhuǎn)速后，再切斷輔助電動(dòng)機(jī)電源，使轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)轉(zhuǎn)速降到等于主機(jī)同步轉(zhuǎn)速時(shí)，立即將主機(jī)投入電網(wǎng)。這樣可得到較大的整步轉(zhuǎn)矩。

另外，還可以用和主機(jī)同軸的直流勵(lì)磁機(jī)兼作輔助電動(dòng)機(jī)，即把直流勵(lì)磁機(jī)先當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)使用，將同步電動(dòng)機(jī)拖到接近同步轉(zhuǎn)速，用自同步法將其投入電網(wǎng)后，再斷開直流電源，當(dāng)然，在起動(dòng)過(guò)程中，主機(jī)勵(lì)磁電流要由直流電網(wǎng)供電。

（3）調(diào)頻起動(dòng)法

調(diào)頻起動(dòng)法需要一個(gè)能夠把電源頻率從零逐步調(diào)節(jié)到額定頻率的變頻電源。這樣，可把旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速?gòu)牧阏{(diào)到額定同步轉(zhuǎn)速。在起動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速始終與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速同步。此法的主要不足是需要一個(gè)變頻電源，并且勵(lì)磁機(jī)不能和主機(jī)同軸，因?yàn)橐婚_始就需要對(duì)勵(lì)磁繞組通入所需要的勵(lì)磁電流，如果同軸，勵(lì)磁機(jī)在最初轉(zhuǎn)速很低時(shí)，無(wú)法產(chǎn)生所需要的勵(lì)磁電壓。4、同步電動(dòng)機(jī)的無(wú)刷勵(lì)磁

同步電動(dòng)機(jī)具有過(guò)載能力強(qiáng)、功率因數(shù)高、轉(zhuǎn)速不變以及轉(zhuǎn)矩受電源電壓影響較小等優(yōu)點(diǎn)，尤其是應(yīng)用無(wú)刷勵(lì)磁技術(shù)的同步電動(dòng)機(jī)取消了滑環(huán)，無(wú)火花產(chǎn)生和簡(jiǎn)化了操作及維護(hù)程序，廣泛應(yīng)用在石油、化工等易然易爆的場(chǎng)所，無(wú)刷勵(lì)磁已成為今天同步電動(dòng)機(jī)主要的勵(lì)磁方式。

（1）無(wú)刷交流勵(lì)磁機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

無(wú)刷勵(lì)磁所用交流勵(lì)磁機(jī)為靜止磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)電樞型式的多極同步發(fā)電機(jī)，其負(fù)載特性隨同步電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)荷的大小而變化。因此設(shè)計(jì)時(shí)要按同步電動(dòng)機(jī)的最大勵(lì)磁進(jìn)行。交流勵(lì)磁機(jī)應(yīng)有線性的工作特性、磁路工作點(diǎn)設(shè)計(jì)在非飽和區(qū)，并能滿足系統(tǒng)的強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)要求。

交流勵(lì)磁機(jī)的負(fù)載為旋轉(zhuǎn)整流橋，其電樞電感阻止整流電路中電流的變化，使得換相不能瞬時(shí)完成，形成重疊角。在此期間，交流勵(lì)磁機(jī)處于兩相短路狀態(tài)，因此，交流勵(lì)磁機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)為了減小換相壓降，須限制換向電抗在0.15~0.2之間，換相重疊角為30~40°。一般說(shuō)來(lái)，改善無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，應(yīng)當(dāng)減小交流勵(lì)磁機(jī)這一級(jí)的時(shí)間常數(shù)，最有效的設(shè)計(jì)途徑是提高交流勵(lì)磁機(jī)的頻率和極對(duì)數(shù)。工程設(shè)計(jì)時(shí)，也要遵循整個(gè)機(jī)組結(jié)構(gòu)上的影響和約束，系列化的交流勵(lì)磁機(jī)設(shè)計(jì)往往需要反復(fù)校驗(yàn)才能夠完成。

（2）同步電動(dòng)機(jī)無(wú)刷勵(lì)磁線路無(wú)刷勵(lì)磁線路中的快速熔斷器有以下作用：保護(hù)回路中的整流元件。保護(hù)交流勵(lì)磁機(jī)。