Конструкция синхронной машины

Конструкция синхронной машины схематически изображена на рис. 7.3.

Рис. 7.3

На рис. 7.3, а роль индуктора выполняет ротор с явно выраженными полюсами 3. Питание обмотки возбуждения 4 постоянным током осуществляется через контактные кольца. Трехфазная обмотка 2 уложена в пазы статора 1.

На рис. 7.3, б схематически изображена синхронная машина, у которой роль индуктора играет статор. На статоре укреплены явно выраженные полюса с обмотками возбуждения 4. Трехфазная обмотка 2 машины уложена в пазы ротора 1. Выводы обмотки соединены с тремя контактными кольцами, позволяющими с помощью щеток снимать электрическую энергию с вращающегося якоря.

Ток возбуждения синхронных машин гораздо меньше тока трехфазной обмотки, поэтому расположение трехфазной обмотки на вращающихся частях машины нежелательно. В большинстве синхронных машин обмотку возбуждения располагают на роторе.

Рис. 7.4

Роторы синхронных машин, с помощью которых создается магнитное поле, могут быть с явно выраженными полюсами 1 (рис. 7.4, б) и с неявно выраженными полюсами (рис. 7.4, а). В первом случае обмотка возбуждения наматывается на каркасы, которые монтируются на явно выраженные полюса. Во втором случае обмотка возбуждения 2 укладывается в форме отдельных секций в пазы ротора. Ротор в этом случае изготавливается в форме цилиндра с пазами по его образующей.

Общий вид синхронной машины с явно выраженными полюсами, расположенными на роторе, изображен на рис. 7.5.

Рис. 7.5

В корпусе 1 крепится магнитный сердечник статора 2. В его пазах уложена трехфазная обмотка 3. Ротор 4 с явно выраженными полюсами опирается на подшипники, вмонтированные в корпус 1.

На явно выраженных полюсах расположены катушки обмотки возбуждения 5. На корпусе машины крепится клеммная панель 6. На оси ротора расположены контактные кольца 7, по поверхности которых скользят щетки 8, обеспечивая электрическую связь обмотки возбуждения с внешней цепью постоянного тока. При отсутствии источника питания постоянного тока, на оси ротора синхронной машины располагается генератор постоянного тока 9, называемый возбудителем. Связь обмотки возбуждения синхронной машины со щетками возбудителя осуществляется через контактные кольца.

Рис. 7.6

У синхронных машин, предназначенных для работы в качестве двигателей,
а иногда и у генераторов в башмаках полюсов делают пазы 1 (рис. 7.6), в которые размещают стержни дополнительной обмотки типа «беличьего колеса» 2 (см. рис. 7.6). Стержни обмотки соединены контактными кольцами 3. Данная обмотка используется в качестве пусковой у синхронных двигателей или демпферной у синхронных генераторов.