為適應高速、高功率要求，高速同步發電機在結構上一是采用隱極式轉子，二是設置專門的冷卻系統。隱極式轉子：外表呈圓柱形，在圓柱表面開槽以安放直流勵磁繞組，并用金屬槽楔固緊，使電機具有均勻的氣隙。由于高速旋轉時巨大的離心力，要求轉子有很高的機械強度。隱極式轉子一般由高強度合金鋼整塊鍛成，槽形一般為開口形，以便安裝勵磁繞組。

傘式的推力軸承放在轉子下部的下機架上或水輪機頂蓋上。負重機架是尺寸較小的下機架，可節約大量鋼材，并能降低從機座基礎算起的發電機和廠房高度。同步發電機的并聯運行 同步發電機絕大多數是并聯運行，并網發電的。各并聯運行的同步發電機必須頻率、電壓的大小和相位都保持一致。否則，并聯合閘的瞬間，各發電機之間會產生內部環流，引起擾動，嚴重時甚至會使發電機遭受破壞。

但是，兩臺發電機在投入并聯運行以前，一般說來它們的頻率與電壓的大小和相位是不會完全相同的。為了使同步發電機能投入并聯運行，shou先必須有一個同步并列的過程。同步并列的方法可分為準同步和自同步兩種。同步發電機在投入并聯運行以后，各機負載的分配決定于發電機的轉速特性。通過調節原動機的調速器，改變發電機組的轉速特性，即可改變各發電機的負載分配，控制各發電機的發電功率。

同步發電機的定子、轉子結構與同步電機相同，一般采用三相形式，只在某些小型同步發電機中電樞繞組采用單相。高速同步發電機：因大多數發電機與原動機同軸聯動，火電廠都用高速汽輪機作原動機，所以汽輪發電機通常用高轉速的2極電機，其轉速達3000轉/分(在電網頻率為60赫時，為3600轉/分)。核電站多用4極電機，轉速為1500轉/分(當電網頻率為60赫時，為1800轉/分)。

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