三相交流同步電機是一種常用的交流電機，其工作原理基于電磁感應定律和電磁力定律，通過定子繞組與轉(zhuǎn)子磁場的相互作用實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。

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三相交流同步電機主要由 定子（靜止部分） 和 轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分） 組成：
定子
由定子鐵芯、三相定子繞組和機座構(gòu)成。
定子鐵芯由硅鋼片疊壓而成，內(nèi)圓開槽以嵌入三相定子繞組（對稱分布，空間互差 120° 電角度）。
三相定子繞組接三相交流電源，通入三相交流電后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。
轉(zhuǎn)子
分為 凸極式（磁極突出，常用于低速電機，如發(fā)電機）和 隱極式（磁極隱藏，常用于高速電機，如汽輪機驅(qū)動的發(fā)電機）。
轉(zhuǎn)子鐵芯上裝有直流勵磁繞組，通過電刷和滑環(huán)引入直流電流（勵磁電流），產(chǎn)生恒定的轉(zhuǎn)子磁場（主磁場）。
根據(jù)轉(zhuǎn)子勵磁電流和負載的不同，同步電機可工作在三種狀態(tài)：
發(fā)電機狀態(tài)
轉(zhuǎn)子由原動機（如汽輪機、水輪機）驅(qū)動，以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，定子繞組切割轉(zhuǎn)子磁場感應三相交流電，將機械能轉(zhuǎn)換為電能。
電動機狀態(tài)
定子繞組通入三相交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子在電磁轉(zhuǎn)矩作用下以同步轉(zhuǎn)速跟隨旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)換為機械能（需注意：同步電動機無自啟動能力，需借助輔助裝置啟動，如異步啟動法）。
補償機狀態(tài)
空載運行，僅向電網(wǎng)提供無功功率，用于改善電網(wǎng)功率因數(shù)（過勵時輸出容性無功，欠勵時輸出感性無功）。