同步电机如何产生单向转矩？
假设同步电机的转子是静止的。当一对旋转的定子磁极以同步速度扫过静止的转子磁极时，定子磁极将倾向于使转子在一个方向上旋转，然后在另一个方向上旋转。结果，转子首先在一个方向上承受扭矩，然后在另一个方向上承受扭矩。然而，转子具有高惯性，定子磁场滑过如此之快，以至于转子无法跟随它。结果，转子不能移动，因此合成的启动扭矩为零。
但是，如果转子磁极通过一些外部装置以这样的速度旋转，使得它们与定子磁极一起交换位置，那么转子将经历连续的单向转矩。
解释
考虑定子磁场以同步速度顺时针方向旋转，并且转子也由一些外部原动机以顺时针方向旋转，其速度使得转子磁极与定子磁极交换位置。
现在，假设在任何时刻定子和转子磁极都处于如图 1 所示的位置。从图 1 可以看出，由于极 N S & S R和 S S & N R之间的磁吸引力，转子将承受顺时针方向的扭矩。
经过半个周期（见图 2）后，定子磁极的极性反转，同时转子磁极也互换位置，因为转子磁极通过外部装置以这样的速度旋转：它们与定子磁极交换位置。结果是，由于两极 S S & N R和 N S & S R之间的吸引力，转子再次承受顺时针方向的扭矩。因此，一个连续的单向扭矩作用在转子上并使转子沿顺时针方向移动。
在这种情况下，转子上的磁极总是面对相反极性的定子磁极，因此在它们之间建立了强大的磁吸引力。这种吸引力将转子和定子磁极磁性锁定在一起（称为磁性锁定）。因此，转子实际上与定子的旋转磁场的速度（即同步速度）同步。
现在，如果移除驱动转子的外部原动机，转子将继续以同步速度沿相同方向旋转，因为转子磁极与定子磁极磁锁定。此外，由于定子和转子磁极之间的这种磁锁定，同步电动机以旋转磁场的速度运行，即同步速度。
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