同步電機的特點是穩(wěn)態(tài)運行時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率之間存在恒定關(guān)系，n=ns=60f/p，ns成為同步轉(zhuǎn)速。如果電網(wǎng)的頻率不變，那么同步電機的速度在穩(wěn)態(tài)下是不變的，與負載的大小無關(guān)。

同步電機分為以下四類：

1.交流同步電機。

同步電機是一種定速驅(qū)動電機，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與工頻保持恒定的比例關(guān)系，廣泛應(yīng)用于電子儀器儀表、現(xiàn)代辦公設(shè)備、紡織機械等。

2.永磁同步電機。

永磁同步電機屬于異步起動永磁同步電機，其磁場系統(tǒng)由一個或多個永磁體組成。通常，在用鑄鋁或銅條焊接的籠型轉(zhuǎn)子中，根據(jù)所需的極數(shù)安裝鑲嵌永磁體的磁極。定子結(jié)構(gòu)類似于異步電機。

(2)定子繞組接通時，電機根據(jù)異步電機原理啟動旋轉(zhuǎn)，加速至同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子永磁磁場與定子磁場產(chǎn)生的同步電磁轉(zhuǎn)矩將轉(zhuǎn)子拉至同步，電機進入同步運行。

3.磁阻同步電機

(1)磁阻同步電機又稱無功同步電機，是利用轉(zhuǎn)子正交軸與直軸之間的不等磁阻產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩的同步電機。它的定子與異步電動機的定子結(jié)構(gòu)相似，但轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同。

磁阻同步電機由同籠異步電機演變而來。為了使電機產(chǎn)生異步起動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子上還裝有籠型鑄鋁繞組。轉(zhuǎn)子上設(shè)有與定子極數(shù)相對應(yīng)的反作用槽，用于產(chǎn)生磁阻同步轉(zhuǎn)矩。

磁阻同步電機也分為幾種類型，如單相電容運行型、單相電容起動型、單相雙值電容型等。

4.磁滯同步電機

磁滯同步電機是利用磁滯材料產(chǎn)生的磁滯轉(zhuǎn)矩工作的同步電機。分為內(nèi)轉(zhuǎn)子式磁滯同步電機、外轉(zhuǎn)子式磁滯同步電機和單相罩極式磁滯同步電機。

內(nèi)轉(zhuǎn)子磁滯同步電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為隱極式，外觀為光滑圓柱體。轉(zhuǎn)子上沒有繞組，但鐵芯外圓上有一層由磁滯材料制成的環(huán)形有效層。

(3)定子繞組接通后，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場使磁滯轉(zhuǎn)子產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩并開始旋轉(zhuǎn)，然后將自身拉入同步運行。當電機異步運行時，定子旋轉(zhuǎn)磁場以轉(zhuǎn)差頻率反復磁化轉(zhuǎn)子。同步運行時，轉(zhuǎn)子上的磁滯材料被磁化，出現(xiàn)永久磁極，從而產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)矩。

同步電機的工作原理如下：

1.主磁場的建立：向勵磁繞組施加DC勵磁電流，建立極性交替的勵磁磁場，即建立主磁場。

2.載流導體：三相對稱電樞繞組作為電源繞組，成為感應(yīng)電勢或感應(yīng)電流的載體。

3.切割運動：原動機帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)(電機輸入機械能)，不同極性的勵磁磁場隨軸旋轉(zhuǎn)，依次切割定子繞組。

4.交變電勢的產(chǎn)生：由于電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動，會在電樞繞組中感應(yīng)出大小和方向周期性變化的三相對稱交變電勢。交流電源可以通過輸出線提供。

5.交叉屬性和對稱性.