Question

同步电机的转子磁场是怎么产生的？

转子由直流电源激励，直流激励在转子线圈周围产生的磁场如下所示。显然，由于这种磁场，转子就像永磁体一样起作用……如果是直流电源供电，转子在不停的转动，直流电源难道也跟着转吗？所以直流电源是怎么给转子供电的，并且在使得转子绕组的电流方向在转动过程中不改变？

Answer 1

同步电机的转子磁场是由转子上的直流电流产生的。
这个电流通常是由一个直流电源提供的。当转子绕组中的电流通过时，就会在周围产生一个磁场。
这个磁场的大小和方向取决于电流的大小和方向。
在同步电机中，转子磁场的产生通常是通过一个叫做“励磁系统”的装置来实现的。
这个系统包括一个直流电源、一个励磁控制器和一个与转子绕组连接的励磁线圈。
励磁控制器的作用是控制励磁线圈中的电流大小和方向，控制转子磁场的大小和方向。
励磁控制器通常采用调节励磁电流的方式来控制磁场强度，达到控制电机转速和功率因数的目的。
直流电源是怎么给转子供电的，这个过程通常是通过一个叫做“整流器”的装置来实现的。
整流器的作用是将交流电转换为直流电，然后提供给转子绕组使用。
在同步电机中，整流器通常是由一组三相二极管组成，可以将三相交流电转换为直流电。
在转子绕组的电流方向方面，同步电机的励磁控制器通常采用一种叫做“换向器”的装置来改变电流的方向。
换向器是由一组铜片组成的，每片铜片上都连接着转子绕组的一部分。
当转子转动时，换向器也会跟着转动，改变电流的方向，日转子绕组的电流方向在转动过程中不改变。

Answer 2

同步发电机有励磁机，有自励和他励两种方式。
目前自励方式的为主流设计。
这样方式就从发电机出口取电，经过整流后，输出直流电流，通过滑环碳刷进入转子绕组，形成磁场。这个磁场在汽轮机带着3000转，这就在定子感应出电压，输出到电网。同步电机，和感应电机（即异步电机）一样是一种常用的交流电机。同步电机是电力系统的心脏，它是一种集旋转与静止、电磁变化与机械运动于一体，实现电能与机械能变换的元件，其动态性能十分复杂，而且其动态性能又对全电力系统的动态性能有极大影响。特点是：稳态运行时，转子的转速和电网频率之间有不变的关系n=ns=60f/p，其中f为电网频率，p为电机的极对数，ns称为同步转速。若电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。同步电机分为同步发电机和同步电动机。现代发电厂中的交流机以同步发电机为主电动机工作时，定子通过交变的电流产生一个旋转的磁场，而电机转子是一个鼠笼式的结构，转子上的导条在旋转的定子磁场中做切割磁力线的运动而产生感应电流，感应电流产生一个转子磁场，感应磁场是为了减小转子磁场的突变，所以它的方向是和转子磁场相反的，两个磁场力相互作用就使得转子跟着定子磁场转动从而使得电机转动。