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参考答案:

同步电动机正常运行时,定子旋转磁场拉着转子磁场以同步转速旋转,同步电磁转矩与转子轴上的机械负载转矩相平衡。所谓失步是指同步电动机受到来自电网、负载和本身的各种扰动破坏了电动机轴上的转矩平衡关系,转子转速不能再和定子旋转磁场的同步转速保持一致的情况。如果扰动不大,功率角(转矩角)稳定运行范围内,电动机本身具备自动调节能力;如果扰动过大造成失步,需要专门的保护装置。
当同步电动机在工频电源下起动时,原来转子是静止的,而定子旋转磁场立即以同步转速对转子作相对运动。由于转子的机械惯性,电动机转速具有较大的滞后,不能快速跟上同步转速;转矩角以π2为周期变化,电磁转矩呈周期性正负变化。这样,作用于转子的电磁转矩平均值为零,不能自行起动,这是同步电动机的一个重大缺点。在实际的同步电动机中,转子都有类似异步电动机的笼型起动绕组,使电动机按异步电动机的方式起动,当转速接近同步转速时再通入励磁电流牵入同步。对三相永磁同步电动机,通常采用变频起动的方法,即采取使电动机电源的频率从零逐渐增大的办法来起动。当定子电源频率很低时,同步转速1n也很低,这样,定子旋转磁场就可以“吸住”永磁转子跟着转动。

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