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交流同步电机的结构与感应电机一样，同步电机也是由定子及转子两大部分所组成，定子上有三相交流绕组；转子上则有励磁绕组，通入直流电流后，能产生磁场。
1 定子：
同步电机的定子有时也称为电枢，由定子铁芯、电枢三相绕组、机座和端盖等部件所组成。同步电机的定子铁芯是由硅钢片冲制后叠装而成。当大型同步电机冲片外圆的直径大于1m时，由于材料标准尺寸的限制，必须做成扇形冲片，然后按圆周拼合起来叠装而成。
2 转子：
同步电机的转子有两种结构型式，即凸极式和隐极式。
1）凸极式：转子有明显的突出的磁极，气隙分布不均匀。
2）隐极式：转子作成圆柱形，气隙均匀分布。区别：对于高速旋转的同步电机，在转子结构上，我们采用隐极式，而对于低速旋转的电机，由于转子的圆周速度较低，离心力较小，故采用制造简单、励磁绕组集中安放的凸极式结构。大型同步发电机通常用汽轮机或水轮机作为原动机来拖动，故前者称为汽轮发电机，后者称为水轮发电机。
汽轮发电机：转速高，采用隐极式。
水轮发电机：转速低，采用凸极式。
交流同步电机的工作原理：转子上有成对磁极，定子上有三相对称交流绕组。原动机带动转子旋转，形成旋转磁场，该磁场在气隙空间定子绕组的有效边被旋转磁场切割，并在其中产生感应电势。