同步电机试验台失步解析

    对异步电机来说，转差是电动机运转所必需的，也就是转子的转速总是低于转动磁场。在同步电机试验台中，转子和定、转场的步调是一致的，也就是说，电动机的转速和磁场的转速是一致的，如果步调不一致或有差别，则称为失步。

    从结构上看，同步电机的定子结构与异步机无二致。三相电流通过时，会形成一个同步转动的磁场；电动机的转子段还具有一个具有正弦波的直流励磁磁场，这种磁场也能由永-久磁铁产生。

    在正常工作状态下，转子的磁场转速和定子的磁场转速是一致的，也就是说，定子和转子的磁场处于相对静止的状态，这就是同步电动机的同步特性，如果两者不符合，那就是电动机的故障。

    根据转子转动的方向，如果转子的磁场比定子的磁场更早，则可以认为是由转子的磁场占主导地位，也就是在动力的作用下，将能量转化为发电机；反之，采用电机转子的转动方向作为参考，如果转子的磁场比定子的磁场慢，则可以认为是定子磁场带动转子的转动，电机在电机的位置上。电动机在运转时，随着转子拖动载荷的增大，转子的磁场与定子的磁场滞后程度也相应增大，其前后关系用周角来表示，又称为功角，功角的大小可以反映电机的输出功率，在相同的额定电压和额定电流下，功率越大，功角也就越大。

    不管是电动机，还是发电机，在空载状态下，理论上都是零的，也就是说，两个方向的磁场是完全一致的，但实际上，由于电机的损耗，两个方向都有一个影响。

    在不同步的情况下，同步电机试验台的功角会发生变化。定子磁场作用于转子，其驱动功率为转子；在定子磁场超前于定子磁场的情况下，定子场对转子的作用是阻力，因此，转子的平均力矩为0。因为转子没有获得任何的扭矩和动力，所以就缓慢地停止了。

    在定子磁场的牵引下，同步电机的磁场转动。在两个磁场中有一个旋转速度相同的固定力矩。当它们的转速不相等时，就没有同步扭矩，电动机也会缓慢地停止。“失步现象”是由于电机的转速不能与定子的磁场保持同步，从而使电机的同步力矩消失，从而使转子缓慢地停止。当出现失步时，定子电流急剧升高，对电动机非常不利，必须立即断开，防止电动机受到损伤。