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同步電機是一種交流電機，其定子鐵心上嵌放三相對稱繞組，轉子鐵心上則裝置直流勵磁繞組。當定子三相對稱繞組中通入三相交流電源時，會產生一個以同步速度旋轉的旋轉磁場。同時，轉子勵磁繞組中通入直流電流，產生極性恒定的靜止磁場。

 

要使同步電機達到同步，須確保轉子磁場的磁極對數與定子磁場的磁極對數相等。這樣，轉子磁場就會受到定子磁場磁拉力的作用，而隨定子旋轉磁場同步旋轉。即轉子以等同于旋轉磁場的速度和方向旋轉，這就是同步電機的基本工作原理。

 

在啟動過程中，如果轉子沒有初始轉動，可能會因為轉子慣性和旋轉磁場的變化而無法直接達到同步。為了解決這個問題，同步電機通常采用阻尼繞組或類似的輔助啟動裝置。這些裝置在啟動時為轉子提供必的初始轉動，使其能夠逐漸加速并達到同步速度。

 

此外，同步電機的控制系統也會起到關鍵作用。通過確控制定子電流和轉子勵磁電流，可以確保電機在各種負載條件下都能保持穩定的同步運行。這種控制通常依賴于先進的控制算法和傳感器技術，以實現精的電流調節和速度控制。