синхронний двигун
Внаслідок оборотності синхронний генератор можна змусити працювати в режимі синхронного двигуна. Найбільшого поширення набули трифазні синхронні двигуни. У них обмотка статора харчується трифазним змінним струмом, а обмотка ротора підключається до джерела постійної напруги.
При харчуванні трифазним змінним струмом обмотки статора синхронного двигуна виникає обертове магнітне поле. Швидкість обертання залежить від частоти змінного струму і числа полюсів статора. При частоті 50ГЦ і при двох полюсах поле буде обертатися зі швидкістю 3000об / хв, при чотирьох полюсах -1500об / хв, при шести полюсах -1000об / хв і т.д.
Однак якщо тепер включити постійний струм в обмотку ротора, то ротор залишається стояти на місці. Самостійно він рушити не може.
Це можна пояснити наступним чином. Нехай в момент включення двигуна напрямок струму живлення в обмотках статора відповідає ріс.115 а. У цей момент на нерухомий ротор буде діяти пара сил. прагнуть повернути ротор у напрямку годинникової стрілки. Через половину періоду напрямок струмів в обмотках статора змінюється на протилежне (ріс.115 б). Так як ротор в силу своєї інертності за дуже короткий практично залишився на місці, то на нього вже подіяла пара сил, яка прагне повернути ротор у зворотний бік. Таким чином, при безпосередньому включенні синхронного двигуна в мережу його ротор не зрушиться з місця. Легко бачити, що за полперіода змінного струму ротор повинен встигати повернутися на півоберта при одній парі полюсів обмотки статора, для цього треба попередньо розігнати до необхідної швидкості обертання.
Таким чином, необхідність попередньо розгону ротора є характерною особливістю синхронного двигуна.
Якщо ротор синхронного двигуна розігнати іншим, допоміжним двигуном до швидкості обертання магнітного поля статора, то магнітні полюси статора, взаємодіючи з полюсами ротора, як іноді кажуть, «схопляться» з ними, і ротор буде обертатися далі сам, без сторонньої допомоги, в такт з полем статора, тобто синхронно.
Механічний розгін застосовується при пуску двигунів малої потужності (вручну) і двигунів великої потужності (від спеціального стороннього двигуна). У цьому випадку спочатку ротор розганяється до швидкості, близької до синхронної, і включається обмотка збудження, а потім включаються обмотки статора в мережу.
У двигунів з так званим асинхронним пуском в полюсних наконечниках ротора укладаються металеві стрижні, з'єднані з боків кільцями. Виходить своєрідна додаткова (пускова) обмотка, подібна «Біличі колесу» асинхронного двигуна. При пуску такого двигуна обмотку збудження закорачивается через розрядний резистора обмотку статора включають в мережу, при цьому ротор починає розгін так само, як і ротор асинхронного двигуна. Після того, як він досягне найбільшої можливої швидкості обертання (приблизно 95% синхронної), обмотку збудження підключають до джерела постійного струму. Двигун автоматично входить в синхронізм, а додаткова обмотка як би автоматично відключається, так як ЕРС індукції в ній при синхронної швидкості обертання поля і ротора дорівнює нулю.
Перевагою синхронного двигуна є строго постійна швидкість обертання, а недоліком - необхідність застосування допоміжних пристроїв для запуску двигуна.