一、同步電機的工作原理

同步電機是一種特殊的可逆電動機，它的特點在于主動轉子的轉速可以精確的控制。同步電機是由定子磁場發生，由發電機主動轉子被動轉，定子交流繞線和主動轉子引線搭成對稱的繞制及轉子上安裝有自轉磁鐵組形成兩個互相平行強磁場的電機。

當相位差滿足定向要求時，同步電機可以精確控制轉子自轉，從而根據需要可以調整輸出功率，解決輸出變化的問題，實現速度的控制和恒速控制。同步電機的定子線圈一般來說采用的是多極繞組，使磁場的交替起伏有多極的變化，提高了電機的利用效率。

二、同步電機的特點

1、轉矩精定：同步電機的精度較高，定子中心線圈可以根據需要選擇一些較高精度的線圈，精度可達高達1/1000，可實現無負載的精確控制，具有較強的低速重載能力。

2、機械構造簡單：同步電動機的心軸由支承和密封及定子繞線等部件組成，結構簡單，尺寸小，便于裝載和安裝，以及維護和更改。

3、定子線圈有阻尼效果：定子線圈可以綜合采用一些多極繞組，線圈旁路阻尼可以使定子線圈受到舿，從而可以有效穩定轉矩。

4、材料成本低：由于同步電動機的負載系數小，定子和轉子磁鐵密度低，材料成本低，可以有效的節約成本。

三、同步電機的優缺點

同步電機的優點

1、制動性能強：同步電動機具有很好的制動性能，可以有效的抑制轉子的自由旋轉，這是由定子線圈多極繞組及定子引線形成的旋轉磁場作用下實現的。

2、轉動精度高：同步電機的轉動精度比普通電動機高，可以根據定子中線號設計出更加精確的磁場，更好的實現安裝位置的精確控制。

3、應用范圍廣：同步電機主要用于精密定位，動穩定部分及旋轉操作的驅動，廣泛應用于電機驅動、空調、做程序控制的儀表以及用于ISS機器人驅動等。

同步電機的缺點

1、低效率：同步電機由于定子中心引線搭及轉子上的自轉磁鐵的形成的旋轉磁場的作用有自轉磁場的損耗，所以電機的效率低于普通電動機，耗能多，工用電流也比普通電機高一些。

2、定子鐵芯尺寸大：同步電機定子鐵芯尺寸比普通強度大，具有較強的磁感，一般用于中、低壓大功率電機，因此結構尺寸也較大。

3、控制復雜：需要實現同步電機轉矩控制，可以采用經驗比例控制、頻率控制或給定值控制等方式，但控制復雜，抗干擾能力差。

同步電機是一種特殊的可逆電動機。它具有轉矩精定、機械構造簡單、定子線圈有阻尼效果和材料成本低等特點。它的制動性能強、精度高，可以用于調速控制、快速響應、定位控制和速度測量等。由于其具有自動歸零功能，可以用于變速調節結構中。它也可以用于高速精度定位控制系統，但需要配合高性能電子驅動器和伺服控制系統來實現。另外，同步電機在節能方面也有良好的表現，尤其適用于用于低壓變量速度電機控制。同步電機的發展前景非常遠大，但目前它們尚未能滿足多個應用的要求，可能需要進行一系列的改進和優化，以延伸其服務范圍。