對于異步電機,轉差是電機運轉的必要條件,即轉子轉速始終小于旋轉磁場的轉速。而對于同步電機,定子與轉子磁場始終保持相同的步驟,即電機的旋轉速度與磁場速度相一致,當兩者呈現步驟不一致,有差異時,即為失步。
從結構上分析,同步電動機的定子結構與異步機沒有區別。當通入三相的電流時,將發生一個同步旋轉磁場;電機的轉子部分也有一個直流勵磁的正弦散布的磁場,這個勵磁磁場也能夠通過永磁體發生。
當電機正常運轉時,轉子磁場的旋轉速度與定子磁場的旋轉速度一致,即定子與轉子磁場在空間方位上是相對固定的,這也便是同步電機的同步實質,一旦兩者呈現不一致,則認為是電機失步。
以轉子的旋轉方向為參照,當轉子磁場超前定子磁場時,能夠理解為轉子磁場為z導,即以動力效果下的n量轉化,該同步電機便是發電機狀況;相反,仍是以電機轉子的旋轉方向為參照,當轉子磁場滯后于定子磁場時,咱們能夠理解為定子磁場拉動轉子運動,電機處于電動機狀況。電動機運轉過程中,當轉子所拖動的負載添加時,轉子磁場相對于定子磁場的落后程度就會添加,兩者的前后聯系巨細,通過周角表征,也習氣稱之為功角,功角的巨細能夠表現電機的功率,即在額定電壓、額定電流相同的情況下,功率越大對應的功角也越大。
無論是電動機狀況仍是發電機狀況,當電機空載時,理論上功角為零,即兩個磁場徹底重合,但實際情況是,緣于電機的一些損耗,兩者之間仍是有一個功角存在,只是較小罷了。
當轉子與定子磁場不同步時,電機功角就會變。當轉子落后定子磁場時,定子磁場對轉子發生的是驅動力;當轉子磁場超前定子磁場時,定子磁場對轉子發生的是阻力,所以平均力矩為零。因為轉子沒有得到力矩和功率,因此就漸漸停下來了。
同步電動機運轉時,定子磁場拖動轉子磁場旋轉。兩個磁場之間存在著一個固定力矩,兩者的轉速要相等。一旦兩者的速度不相等,則同步力矩就不存在了,電機就會漸漸停下來。這種轉子速度與定子磁場不同步,而形成同步力矩消失,轉子漸漸停下來的現象,稱為“失步現象”。發生失步現象時,定子電流敏捷上升,是很不利的,應盡快堵截電源,避免損壞電機。