同步电机的基本结构和运行状态.docx

(完整版)同步电机的基本结构和运行状态 - - - - - -精品可编辑word学习资料 gO3R7L5D6S5 — — hF9D4A7X7C9 — — lH2V1K9A3U9 |精. |品. |可. |编. |辑. |学. |习. |资. |料. * | * | * | * | |欢. |迎. |下. |载. 同步电机的基本结构和运行状态 一、同步电机的基本结构 依据结构型式，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肯定的应用； 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， 通常采纳旋转磁极式结构； 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； 在旋转磁极式电机中，依据主极的外形，又可分成 隐极式 和凸极式 ，如图 6-l 所示； 隐极式—— 转于做成圆柱形，气隙为匀称； 凸极式—— 转子有明显的凸出的磁极，气隙为不匀称； 对于高速的同步电机 (3000r ／ min) ．从转子机械强度和妥当地固定励磁绕组考虑，采纳 励磁绕组分布于转子表面槽内的隐极式结构较为牢靠．对于低速电机 (1000r ／ min 及以下 )， 转子的离心力较小， 故采纳制造简洁、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纳汽柁机或水轮机作 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纳隐极 式结构； 水轮机就是一种低速原动机，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； 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 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， 同步转速为 3000r ／ min( 对 50Hz 的电机 )；由于转速高，所以汽轮发电机的直径较小，长度较 长．汽轮发电机均为卧式结构，图 6— 2 表示一台汽轮发电机的外形图；汽轮发电机的定子 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 o．5mm 的 DR360 硅钢片叠成，每叠厚度为 3— 6cm，叠与叠之间留有宽 0.8～ lcm 的通风槽；整个铁心用非磁性压板压紧．固定在机座上； 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 图 6— 2 汽轮发电机的外形图 图 6— 3 汽轮发电机的转子 大容量汽轮发电机的转子周速可达 170 — 180m/s；由于周速高，转子受到极大的机械应力，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 2 ／ 3 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” ，嵌线部分和大齿一起构成了主磁极 (图 6-la) ；为把励磁绕组牢靠地固定在转子上， 转子槽楔 采纳非磁性的金属槽楔， 端部套上用高强度非磁性钢段成的护环； 图 6-3 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瘦长， 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特别重要； 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 |精. |品. |可. |编. |辑. |学. |习. |资. |料. * | * | * | * | |欢. |迎. |下. |载. 凸极同步电机 凸极同步电机通常分为卧式 (横式 )和立式两种结构；绝大部分同步电动机、同步补偿机和用内燃机或冲击式水轮机拖动的同步发电机都采纳卧式结构； 低速、大容量的水轮发电机和大型水泵电动机就采纳立式结构； 卧式同步电机的定子结构与感应电机基本相同， 定子亦由机座、 铁心和定子绕组δδδ δ等部件组成；转子就由主磁极、磁轭、励磁绕组、集电环和转轴等部件组成；图 6— 4 表 示一台已经装配好的凸极同步电动机的转子； 大型水轮发电机通常都是立式结构；由于它的转速低、极数多，要求转动惯量大；故其特点是直径大、长度短；在立式水轮发电机中，整个机组转动部分的重量以及作用在水轮机转子上的水推力均由推力轴承支撑， 并通过机架传递到地基上， 如图 6— 5 图 6— 4 凸极同步电动机的转子 所示；图 6—6 表示一台大型水轮发电 机的分瓣定子； 除励磁绕组外，同步电机的转子上仍常装有阻尼绕组；阻尼绕组与笼型感应电机转子 的笼形绕组结构相像， 它由插入主极极靴槽中的铜条和两端的端环焊成一个闭合绕组； 在同 步发电机中， 阻尼绕组起抑制转