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• 同步电动机以凸极转子结构比较多，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，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、变压的电源下运行，速度比较均匀，常在转速需要均匀的情况下被采用，如精密机床工业、人造纤维工业、电子计算机等方面。

• 接在电网上的负载绝大部分都是感性负载(如异步电机、电抗器等)，都需要从电网吸收大量滞后性电流，使得电网及其输电线路可供给的有功功率减小、损耗增加、压降增大。

• 发电厂要求用户的功率因数限制在一定的数值以内，以使电网能得到合理、经济地利用。那么用户怎样提高功率因数呢？

• 方法有二：(1)是在线路上并联电容器来补偿电网的落后性功率因数；(2)是用同步电动机代替部分异步电动机，因为同步电动机能吸收超前性电流，可以改善电网的功率因数。

• 与发电机类似，同步电动机的功率因数可以通过改变励磁电流的大小来调节。如果增大励磁电流使电动机处于过励状态，则励磁磁势Ff增大，而合成磁势F的大小是不变的。

• 按照磁势平衡原理，电网将输出给电动机一超前电流Ia，该电流在电动机内部将产生去磁性的电枢反应，使得磁势得到平衡。电网输出给电动机超前电流相当于电网从电动机处吸取了滞后电流，正好满足了附近电感性负载的需要，使得电网的功率因数得到补偿。

• 如果减小励磁电流使电动机处于欠励状态，则励磁磁势Ff也减小，电网必须输出给电动机一滞后电流来产生增磁电枢反应，以保持合成磁势F不变。这种情况和异步电机的情况类似，同步电动机一般不采用欠励运行。

• 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。 

• 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，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情况下空载运行的同步电动机。

• 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

• 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。