三相同步电机的结构

2025年3月17日 | 阅读 3 分钟

交流发电机由定子和转子两部分组成。定子是机器的静止部分,转子是机器的旋转部分。定子携带产生电压的电枢绕组,输出从定子引出。机器的转子产生主磁通。

定子结构

定子的部件包括框架、定子铁芯、定子绕组和冷却装置。定子的框架由铸铁制成,适用于小型机器,而大型机器则采用焊接钢。为了减少磁滞损耗和涡流损耗,定子铁芯由高硅含量钢叠片组装而成。三相绕组置于定子内周缘切割的槽中。绕组呈星形连接,并分布在几个槽中。当电流流过分布式绕组时,它会产生本质上正弦分布的电动势。

转子结构

转子结构有两种类型

  1. 凸极式
  2. 隐极式
Construction of three phase synchronous machines

凸极式转子

术语“凸极”表示“突出”。凸极由从转子铁芯表面突出的极构成。它们用于四个或更多极的转子。

由于转子会受到变化的磁场,因此由叠片钢制成以减少涡流损耗。通过将叠片堆叠到所需的长度,然后用铆钉将其铆接在一起,从而组装出尺寸相同的极。在将励磁线圈放置在每个极体周围后,这些极通过燕尾槽连接到与轴键连接的钢制星形架上。凸极式转子具有阻尼绕组,可在负载条件突然变化时抑制转子振荡。凸极式同步电机伴随着不均匀的气隙。

气隙在极中心处最小,在极之间最大。极面被塑造成径向气隙长度从极中心到极尖逐渐增大,从而使气隙中的磁通分布呈正弦波形。这将有助于机器产生正弦电动势。

为了给出交替的北极和南极性,各个励磁极绕组串联连接。励磁绕组的末端通过滑环上的电刷连接到直流绕组。

凸极发电机具有大量的极和较低的运行速度。由水轮机驱动的凸极式交流发电机称为水力发电机或水力发电机组

隐极式转子

隐极式电机也称为非凸极式转子电机。转子的结构使其形成一个光滑的圆柱体。它没有像凸极式结构那样的物理极。这些转子由高级镍铬钼钢实心锻件制成。

在大约三分之二的转子外周,以规则的间隔并平行于轴切割槽。

直流励磁绕组连接在这些槽中。绕组为分布式类型。转子的未开槽部分形成两个极面。这些机器具有较小的直径和较长的轴向长度。

这种结构限制了离心力。因此,隐极式转子适用于高速机器。

蒸汽或燃气轮机驱动隐极式电机。隐极式同步发电机称为涡轮交流发电机或涡轮发电机。