同步电机的等效电路
同步电机是一个双励系统，即它连接到两个电气系统 -
三相电源连接到电枢绕组。
直流电源连接到转子励磁绕组。
图为三相同步电机一相的等效电路
让
V = 施加到电机的每相端电压
E f = 激励电压
I a = 电机从电源汲取的每相电枢电流
R a = 每相有效电枢电阻
X S = 电机电枢绕组每相的同步电抗
Z S = 电枢每相的同步阻抗
通过在电机的等效电路中应用 KVL，我们有，
$$\mathrm{V=E_{f}+I_{a}Z_{s}\:\:\:\:\:\:...(1)}$$
电机的同步阻抗为
$$\mathrm{Z_{S}=R_{a}+jX_{S}\:\:\:\:\:\:...(2)}$$
从等式。(1) & (2)，我们得到，
$$\mathrm{V=E_{f}+I_{a}(R_{a}+jX_{S})\:\:\:\:\:\:...(3)}$$
$$\mathrm{\Longrightarrow\:E_{f}=V-I_{a}R_{a}-jI_{a}X_{S}\:\:\:\:\:\:...(4 )}$$
在哪里，
I a R a是电枢电阻中每相的电压降。
I a X S是由于电枢电抗和电枢反应效应引起的每相无功电压降。
此外，每相的电枢电流由下式给出，
$$\mathrm{I_{a}=\frac{V-E_{f}}{Z_{S}}\:=\frac{E_{r}}{Z_{S}}\:=\frac{E_ {r}}{R_{a}+jX_{S}}\:\:\:\:\:\:...(5)}$$
这里，E r是电枢电路中的合成电压。
同步电机的等效电路有助于理解电机的操作如下 -
如果励磁使得 E r = V，则称同步电机为正常励磁。
如果励磁使得 E r < V，则称同步电机为欠励磁。
如果励磁使得 E r > V，则称同步电机为过励磁。
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