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同步发电机的工作原理主要基于电磁感应定律和电磁力矩平衡原理。当机械动力驱动同步发电机的转子旋转时，磁场中的磁力线会在定子绕组中感应出电动势，从而产生电流。这个电流的方向与磁场方向垂直，与定子绕组方向有关。同步发电机发出的电功率取决于定子绕组的感应电动势和电流的大小。同时，同步发电机的转速与电网频率保持一致，即同步运行，这是通过调节励磁电流实现的。当发电机输出功率与负载相匹配时，它就能保持稳定运行状态。
关于同步发电机同步的含义，简单来说就是发电机的运行状态与电网的频率保持一致，同步发电机的转速必须与电网频率保持恒定关系，以确保发电机输出的电流频率与电网频率一致，这样，发电机就能与电网同步运行，保证电力系统的稳定运行，如果发电机不能同步运行，那么它就不能并入电网供电，同步发电机同步的含义是其核心功能之一，也是保证电力系统正常运行的关键环节之一。