同步电动机只要所带负载不超过允许值,其转速总是等于同步转速。因此同步电动机常用于大功率、转速不需要调节的生产机械中,如大型水泵、空气压缩机、通风机等。
⑵功率因数可调性
同步电机在保持输出有功不变的情况下,可以通过励磁电流的调节,使电机的功率因数发生变化。
①准励磁状态
当正常励磁时,电枢相电流I1和定子相电压U1同相位,电动机的功率因数cosф=1,无功功率为零,说明电动机只消耗有功功率,不消耗无功功率,电动机对电网呈纯电阻性。
②欠励磁状态
励磁电流小于正常励磁值时,电枢相电流I1滞后定子相电压U1φ相位角,电动机的功率因数cosф<1,这时电动机不仅消耗有功功率,还要从电网吸收滞后的无功功率,电动机对电网呈感性负载,这种励磁方式称为欠励,它加重了电网的负担,一般不采用这种运行方式。
③过励磁状态
励磁电流大于正常励磁值(过励)时,电枢相电流I1超前定子相电压U1φ相位角,电动机的功率因数cosф>1,这时电动机除从电网吸收有功功率,同时也从电网吸收超前的无功功率,电动机对电网呈容性负载,这种励磁方式称为过励,这种运行方式能提高电网的功率因数。
异步电机励磁电流为定子电流的一部分,不能调节,从电网吸收励磁电流,为感性,使电动机功率因数滞后,使电网功率因数变坏。
同步电动机功率因数可调,可以改善电网的无功平衡状况,从而提高电网的功率因数和运行性能及效益。
将同步电机和异步电机接入同一电网运行,并使同步电动机运行于过励状态,则电网同时提供容性和感性的无功电流,两者互相补偿,改善电网功率因数。或者采用同步补偿机,即不带负载浮接于电网上过励运行的同步电动机。
⑶结构复杂,价格较贵,需交、直电流供电,作为动力机械受到一定的限制。