圖1說明了旋轉(zhuǎn)場和轉(zhuǎn)子同步的想法。旋轉(zhuǎn)磁場是復(fù)合材料防彈板成型油壓機交流電機的基本概念，也是其結(jié)構(gòu)比直流電機簡單的主要原因。磁場以其同步速度旋轉(zhuǎn)（在本文后面提供的等式中描述）。磁轉(zhuǎn)子自然地鎖定在旋轉(zhuǎn)磁場上并隨之旋轉(zhuǎn)（圖1a和9b）。

圖1c示出了將外部負載添加到電動機輸出軸的效果。同步電動機的轉(zhuǎn)子必須以與定子磁場相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。因此，外部負載轉(zhuǎn)矩的施加不會降低傳統(tǒng)意義上的速度。任何減速都只是瞬間 - 施加外部扭矩會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子減速，但是當(dāng)轉(zhuǎn)子位置開始落后于定子磁場旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子和定子磁場之間的吸引力會使電機產(chǎn)生更大的扭矩。滿足負荷需求。

在某一時刻，磁感應(yīng)扭矩等于負載扭矩，并且電機再次鎖定在旋轉(zhuǎn)定子區(qū)域上。隨后，轉(zhuǎn)子再次以同步速度旋轉(zhuǎn)，盡管是滯后的角度。在負載條件下進行速度測量將指出這一事實。然而，負載下的轉(zhuǎn)子將滯后稱為轉(zhuǎn)子滯后角的量。

增加的負載轉(zhuǎn)矩不會減慢同步電機的速度。當(dāng)滯后角達到90°時，復(fù)合材料防彈板成型油壓機電機產(chǎn)生最大扭矩。當(dāng)發(fā)生這種情況時，轉(zhuǎn)子失去同步并停止。結(jié)果是定子電流突然增加并且由于過熱可能導(dǎo)致電動機損壞。


圖中的電動機是雙極電動機。旋轉(zhuǎn)定子磁場的同步速度由下式確定：

N_S=（120/N_P）f_L

哪里：

• N_S是旋轉(zhuǎn)磁場的同步速度，單位為rpm

•當(dāng)所有磁鐵都有兩個極點（120 = 2×60）時，需要120才能將分鐘轉(zhuǎn)換為秒

• N_P是電機中的極數(shù)（始終為偶數(shù)）

•  f_L是線路頻率（交流電源電壓的頻率，以赫茲為單位）

因此，所討論的電動機的同步速度是使用60Hz交流電力的3,600rpm。歐洲或亞洲的同一電機，其線路頻率為50 Hz，同步速度為3,000 rpm。家用和工業(yè)應(yīng)用中使用的大多數(shù)交流旋轉(zhuǎn)機器都是四極設(shè)計，轉(zhuǎn)換為1,800轉(zhuǎn)的同步速度。始終經(jīng)受滑動的感應(yīng)電動機在同步速度下運行（例如，在滿載時為1,725rpm）。

請注意，我們的復(fù)合材料防彈板成型油壓機電機有四個定子極面，因為它是一個兩相電機。每相都有自己的磁場，每個磁鐵需要兩個磁極。但是，為了上一個等式的目的，不應(yīng)將相數(shù)與出現(xiàn)的極數(shù)相混淆。

我們的電機仍然是一臺雙極電機，其北美同步速度為3,600轉(zhuǎn)。它有兩個相位 - 兩個獨立的線圈（每相一個），它們以90°的增量繞轉(zhuǎn)子移動，并分別由余弦和正弦波激勵。這兩個階段使定子磁場旋轉(zhuǎn)。具有相同形狀的正弦和余弦波僅在時間或相位上移位。

然而，大多數(shù)工業(yè)交流電動機是三相的，定子繞組以120°的增量圍繞電動機的周邊間隔開。三個激勵電壓包括用于第一相的正弦波，在時間相位上移位120°的第二電壓，以及移位240°的第三定子繞組。兩個移位的波沒有特殊名稱，但這三個都是正弦波。結(jié)果是定子場以前一個等式給出的速度旋轉(zhuǎn)。兩相電動機在航空航天工業(yè)中很受歡迎，但在工業(yè)領(lǐng)域并不多見。

復(fù)合材料防彈板成型油壓機步進電機已經(jīng)進入無數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。一種常見用法涉及具有移動打印頭的打印機的定位驅(qū)動器。打印頭可以精確定位，無需閉環(huán)伺服機構(gòu)或反饋傳感器。通過向電動機輸送特定數(shù)量的脈沖，電動機僅從其原始位置移動到所需位置。這些應(yīng)用要求打印頭或其他可移動構(gòu)件周期性地返回到原位以防止其參考丟失。