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隐式转子铁芯为圆柱形，表面开槽，槽内嵌入励磁绕组，与定子铁芯之间的气隙比较均匀。凸式转子的励磁绕组集中绕在两磁之间的铁芯柱上，与定子铁芯之间的气息不均匀。同步电动机的基本原理三相交流电源加在定子绕组上，通入三相对称交变电流，产生旋转速度为n0的旋转磁场；转子励磁绕组通入直流电流，产生性恒定的静止磁场。转子以某种方法启动后，转速n接近n0时，若转子磁场的磁对数与定子磁场的磁对数相等，根据磁异性相吸原理，定、转子磁场磁之间就会趋于对齐，同步电动机实际运行时，由于阻力的存在，转子的磁轴线总是要滞后旋转磁场轴线一个角度θ，便产生一个异性磁场拉力，即电磁转矩，促使转子跟随旋转磁场一起同步运动，即n=n0。这就是同步电动机的基本原理。
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转子由原动机驱动，转速由机组调速器进行调节，这个转速在发电机的铭牌上都有明确标示。定子旋转磁场由通过三相对称电流的定子三相绕组（按120°对称布置）产生，其转速由式确定（式中:p为转子磁对数；f为电力系统频率；n为机组转速）。从式中可见，对某一具体的发电机，其磁对数是固定不变的，而我国电力系统的频率也是固定的，即50Hz（也称工频），可见每一具体的发电机的定子旋转磁场的转速在发电机制造完成后就是“定值”。当然，电力系统的频率并不能真正稳定在50Hz的理论值，而是允许在这个值的上下有微小的波动，也即定子磁场在运行中实际是在额定转速值的周围动态变化的。
对于无刷直流电机，调速的时候表面上只控制了输入电压，但电机的自控变频调速系统（无刷直流电机本身自带转子位置检测器等转子位置信号获取装置，使用此装置的转子位置信号来控制变压变频调速装置的换相时刻）自动根据变压控制了频率，用起来和直流（有刷）电机几乎一样，非常方便。
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定子绕组的端部受到很大的电磁力的作用,有可能使线棒的外层缘破裂;转子轴受很大的电磁力矩的作用;引起定子绕组和转子绕组发热;短路对电力系统的影响:可能引起电气设备的损坏.可能因电压低而破坏系统的稳定运行.发电机大轴上的接地电刷是干什么用的发电机大轴接地电刷具有如下三种用途:消除大轴对地的静电电压;供转子接地保护装置用;供测量转子线圈正,负对地电压用.发电机运行中应检查哪些项目发电机在运行过程中应定期进行检查,以便及时发现问题,解决问题,运行.发电机定期检查的项目有:定子线圈,铁芯,转子线圈,硅整流器和发电机各部温度应正常,两侧入口风温差不超过3℃;发电机,励磁机无异常振动,音响,气味;氢压,密封油压,水温,水压应正常,发电机内应无油;引出室,油开关室,励磁开关和引出线设备清洁完整,接头无放电和过热现象;发电机内有无流胶,渗水等现象;
转子磁场为了与定子磁场同步也要适应这个变化，也即机组的转速作动态的调整。如果转速不能与定子磁场保持一致，则我们说该发电机“失步”了。发电机飞轮力矩，是发电机转动部分的重量与其惯性直径平方的乘积。看起来它是一个与电气参数无关的量，其实不然，它对电力系统的暂态过程和动态稳定影响很大。它直接影响到在各种工况下突然甩负荷时机组的速率上升及输水系统的压力上升，它首先应满足输水系统调节计算的要求。