同步电机的基本结构和运行状态

同步电机的基本结构和运行状态一、同步电机的基本结构按照结构型式，同步电机可以分为旋转电枢式和旋转磁极式两类。旋转电枢式——电枢装设在转子上，主磁极装设在定子上。这种结构在小容量同步电机中得到一定的应用

6.1 同步电机的基本结构和运行状态 一、同步电机的基本结构 旋转电枢式旋转磁极式 按照结构型式，同步电机可以分为和两类。 —— 旋转电枢式 电枢装设在转子上，主磁极装设在定子上。这种结构在小容量同步电机 中得到一定的应用。 —— 旋转磁极式 主磁极装设在转子上，电枢装设在定子上。对于高压、大容量的同步电 机，通常采用旋转磁极式结构。由于励磁部分的容量和电压常较电枢小得多，电刷和集电环 的负载就大为减轻，工作条件得以改善。目前，旋转磁极式结构已成为中、大型同步电机的 基本结构型式。 隐极式凸极式 6-l 在旋转磁极式电机中，按照主极的形状，又可分成和，如图所示。 —— 隐极式 转于做成圆柱形，气隙为均匀； —— 凸极式 转子有明显的凸出的磁极，气隙为不均匀。 (3000rmin) 对于高速的同步电机／．从转子机械强度和妥善地固定励磁绕组考虑，采用 (1000rmin) 励磁绕组分布于转子表面槽内的隐极式结构较为可靠．对于低速电机／及以下， 转子的离心力较小，故采用制 造简单、励磁绕组集中安放的凸 极式结构较为合理。大型同步发 电机通常采用汽柁机或水轮机 作为原动机来拖动，前者称为 汽轮发电机，后者称为水轮发 电机。由于汽轮机是一种高速 原动机，所以汽轮发电机一般 采用隐极式结构。水轮机则是 一种低速原动机，所以水轮发 电机一般都是凸极式结构。同 步电动机、由内燃机拖动的同 步发电机以及同步补偿机．大多做成凸极式，少数两极的高速同步电动机亦有做成隐极式的。 ● 隐极同步电机 以汽轮发电机为例来说明隐极同步电机的结构。现代的汽轮发电机一般都是两极的，同 3000rmin(50Hz) 步转速为／对的电机。由于转速高，所以汽轮发电机的直径较小，长度较 6—2 长．汽轮发电机均为卧式结构，图表示一台汽轮发电机的外形图。汽轮发电机的定子 o5mmDR360 由定子铁心、定于绕组、机座、端盖等部件组成。定子铁心一般用厚．的硅 3—6cm0.8lcm 钢片叠成，每叠厚度为，叠与叠之间留有宽～的通风槽。整个铁心用非磁性 压板压紧．固定在机座上。 170—180m/s 大容量汽轮发电机的转子周速可达。由于周速高，转子受到极大的机械应 23 力，因此转子一般都用整块具有良好导磁性的高强度合金钢锻成．沿转子表面约／部分 “” 铣有轴向凹槽，励磁绕组就嵌放在这些槽里；不开槽的部分组成一个大齿，嵌线部分和 (6-la) 大齿一起构成了主磁极图。为把励磁绕组可靠地固定在转子上，转子槽楔采用非磁性 6-3 的金属槽楔，端部套上用高强度非磁性钢段成的护环。图表示一台嵌完线的汽轮发电机 的转子。 由于汽轮发电机的机身比较细长，转子和电机中部的通风比较困难．所以良好的通风、 冷却系统城对汽轮发电机非常重要。