1. 同步电机的转速n在稳态运行时，与极对数P和频率f之间具有固定不变的关系，n=60f/p也就等于同步转速 ，若电网的频率不变，同步电机的转速恒为常值，而且与负载大小无关。
第二十章 概述
2. 根据电机的可逆原理，同步电机有发电机、电动机和补偿机三种运行状态。发电机把机械能转换为电能，电动机把电能转换为机械能，补偿机不转换有功功率，专门发出或吸收无功功率、调节电网的功率因数，因此也称调相机。同步电机实际运行状态取决于定、转子磁场的相对位臵，其空间夹角称为转矩角 ，用功率角 表征，是定、转子合成磁场之间的夹角，也是同步电机的一个基本量。
第二十一章 同步发电机的运行原理
3. 空载运行时，电枢电流为零，主极磁通分为主磁通 和主极漏磁通 ，主磁通经过的路径称为主磁路。当转子以同步转速旋转时，主磁场就在气隙中形成旋转磁场，它切割对称的三相定子绕组后，就在定子绕组内感应出频率为f的三相对称电动势，称为励磁电动势。（公式21-1和公式21-2）P198
4. 电枢磁动势基波对气隙磁场的影响称为电枢反应。
5. 电枢磁动势和主极磁动势在电机内的相对位臵始终保持不变，共同建立气隙磁场。
6. 电枢反应的性质取决于电枢磁动势和主磁场在空间的相对位臵，与励磁电动势 和负载电流 之间的相角差 有关。 称为内功率因数角，与负载的性质有关（感性，容性和阻性）。
7. =0°，电枢电流和励磁电动势同相时，电枢磁动势是一个交轴磁动势，（公式21-3）
8. 交轴电枢磁动势所产生的电枢反应称为交轴电枢反应。对主极磁场而言，交轴电枢反应在前极尖起去磁作用，在后极尖起増磁作用，称为交磁性质，使气隙磁场发生畸变。
9. 电磁转矩和能量转换与交轴电枢磁动势相关联。对于同步发电机，当 =0°时，主磁场将超前于气隙合成磁场，于是主极上将受到一个制动性质的电磁转矩。
10. =90°，电枢电流滞后于励磁电动势时，电枢磁动势是一个直轴磁动势，(公式21-4)P200
6.1交流绕组的基本知识
答案1、2、6 2 3、 4、1 0.966 5、（B）
6、 2 7、0.866 0.966
8、（B）
6.2交流绕组的电动势
答案1、 频率
一条支路线圈的匝数N 绕组系数 每极下的磁通
2、 使气隙磁密在空间尽可能按正弦波分布 三相绕组接成Y接线 采用短距绕组
采用分布绕组
3、 Y接线 4、（D）
5、答：同步发电机无论采用星形接线还是角形接线都能改善线电动势的波形，而问题是采用角形接线后，角形接线的三相绕组中有3及3的奇次倍谐波环流，增大附加损耗，会使电机效率下降，温度升高，故同步发电机一般不用角形接线来改善电动势波形；而变压器只有采用角形接线来改善电动势波形。
6.3交流绕组的基波磁动势
答案1、脉动 相绕组的轴线上2、脉动磁动势幅值的一半 相反 同相
3、答：一相绕组短线：为旋转磁动势；一相电源短线：为脉动磁动势。
4、答：一相绕组短线或一相电源短线均为脉动磁动势。
5、答：短距系数
分布系数
故短距线匝电动势= 分布绕组电动势=
因为 ， ，故短距绕组电动势或分布绕组电动势等于整距线匝电动势或集中绕组电动势打了一个折扣，故它们的物理意义实为一个折扣系数。
构成整距线匝的两槽导体电动势在时间相位上互差（反相），故其电动势为两槽导体电动势的代数和，而构成短距线匝的两槽导体电动势的相位差小于，故短距线匝电动势为两槽导体电动势的相量和，由数学知识可知，相量和小于等于代数和，故K总是小于等于1。
同样构成集中绕组各线圈电动势同相（因集中在同一槽内），故集中绕组电动势为各线圈电动势的代数和，而构成分布绕组的各线圈电动势不同相（因分布于各槽内）故分布绕组电动势为各线圈电动势的几何和，因此 6、三相对称绕组通入三相对称电流 9000 W相绕组轴线上7、（C）
同步发电机基本工作原理及运行特性
一、基本工作原理及结构
同步发电机是利用电磁感应原理，将机械能转变为电能的装置。所谓电磁感应就是导体切割磁力线的能产生感应电势，将导体连接成闭合回路，就有电流通过的现象。导体镶嵌在铁芯的槽里，铁芯是固定不动的称为定于（静子）。磁极是转动的，称为转子。它是由励磁绕组和铁芯组成的。励磁绕组通过滑环与外部励磁回路相连，定子和转子是发电机的基本组成部分。
那么，三相交流电是如何产生的呢？
直流电通入转子绕组后，就产生了稳恒的磁场，沿定于铁芯内圆，每相隔120度，分别安放三相绕组A－X、B－Y、C－Z。当转子被汽轮机拖动以3000r/min旋转时，定子绕组便切割磁力线，产生感应电势，感应电势的方向可由右手定则来确定。由于转子产生的磁场是旋转磁场，所以定子绕组切割磁力线的方向不断变化，在其中感应的电势方向就不断变化，因而形成交变电势即交流电势。
交流电势的额定频率为f，它决定于发电机的极对数P和转速n，其计算公式为:f=np/60HZ，我国规定交流电的频率为50HZ。即：p=1，n=3000r/min
交流电势的相位关系：转子以3000r/min的转速不停地旋转A、B、C三相绕组先后切割转子磁场的磁力线，所以三相绕组中电势的相位是不同的，因为定子绕组在安放时，空间角度相差120°相序为 A－B－C。
何为同步呢？当发电机并列带负荷后，三相绕组中的定子电流（电枢电流）将合成一个旋转磁场，交流磁场与转子同速度，同方向旋转，这就是同步。
二、 同步发电机的运行特性
同步发电机的运行特性，一般是指发电机的空载特性、短路特性、负载特性、外特性和调整特性等五种。其中，外特性和调整特性是主要的运行特性，根据这些特性，运行人员可以判断发电机的运行状态是否正常，以便及时调整，保证高质量安全发电。而空载特性、短路特性、负载特性则是检验发电机基本性能的特性，用于测量，计算发电机的各项基本参数。
实验四 三相同步发电机的运行特性
实验四：三相同步发电机的运行特性
三相同步发电机是一种常用的大功率电机，它具有较好的效率、可靠性和低成本。在实验四中，将对三相同步发电机的运行特性进行详细的说明。
首先，要弄清楚三相同步发电机的工作原理。三相同步发电机是通过三个单相电磁激励来产生同步旋转磁场的。三个单相电磁激励的电流分别以120度的相位差来传递，这样就形成了一个永久磁场，在这个永久磁场中，三相交流电的同步旋转磁场，能够对发电机的转子产生相应的力，使发电机的转子沿着永久磁场的方向旋转。
其次，要了解三相同步发电机的主要运行特性。三相同步发电机的运行特性有以下几点：
1. 功率因数：三相同步发电机的功率因数取决于负载的阻抗值，随着负载阻抗的变化，功率因数也会发生变化。
2. 电流平衡：当三相同步发电机处于空载状态时，三相电流应保持平衡，即三相电流之间的相位关系应始终保持120度。 3. 调速特性：三相同步发电机的调速特性取决于供电电压，当供电电压改变时，发电机的转速也会随之改变。
4. 效率：三相同步发电机的效率高，其输出功率大于输入功率，且随着负载的增加而逐渐降低。
5. 启动特性：三相同步发电机的启动特性要求电流不能过大，否则可能会对转子、绕组等部件造成损坏。
最后，要注意三相同步发电机的安全性。三相同步发电机的安全性要求要求电流不能过大，电压不能过高，否则可能会对电机产生过大的力，从而导致发电机的损坏。
