Устройство синхронных машин

Обмотка статора синхронных машин принципиально нс отличается от обмоток статора асинхронных машин. Она выполняется многофазной, за счет известных мероприятий достигается минимум высоких гармоник в составе бегущей волны МД С. Ротор синхронной машины по исполнению, напротив, существенно отличается от ротора асинхронной машины. На нем размещаются две обмотки — возбуждения и короткозамкнутая (демпферная). Обмотка возбуждения выполняется однофазной, протекающий в ней постоянный ток создает магнитное поле, пространственная скорость которого определяется механической скоростью ротора. Именно по этой причине процесс энергопреобразования возможен при скорости ротора, равной скорости бегущего поля соь называемой синхронной. В этом принципиальное отличие синхронной машины от асинхронной. Синусоидальность формы патя возбуждения обеспечивается различными способами в зависимости от конструктивного исполнения ротора.

Рис. 5.1. Ротор турбогенератора с радиальными пазами.

Дтя турбогенераторов и вообще для синхронных двухполюсных машин роторы выполняются в виде стального цилиндра с радиальными пазами (рис. 5.1), в них укладывается обмотка возбуждения. За счет выбора отношения обмотанной чает к нсобмоташюй последняя равна ширине большого «зуба», достигается форма поля, близкая к синусоидальной. Конструкция такого ротора называется неявнополюсной или цалиндричсской.

Для синхронных машин, имеющих число полюсов больше двух, используется так называемая явнополюсная конструкция (рис. 5.2). Синусоидальность формы поля достигается за счет формы полюсного наконечника (шли башмака).

Для устранения качаний, к которым склонна синхронная машина, на роторе выполняется демпферная, шли успокоительная, обмотка. В неявнополюсной конструкции ее роль играют клинья, удерживающие обмотку в пазах, они выполняются из немагнитных сплавов алюминия или бронзы и вместе с массивом ротора образуют демпферную обмотку. В явнополюсной конструкции стержни демпферной обмотки размещаются в пазах, выполненных на полюсных выступах (башмаках) и соединенных между собой короткозамыкающими кольцами.

Рис. 5.2. Расположение демпферных обмоток в явнополюсных синхронных машинах.

С теоретической точки зрения синхронные машины с явнополюсньш ротором — это наиболее общий случай синхронной машины. Результаты анализа ее поведения будут пригодны и для неявнополюсной машины, если в получаемых соотношениях индуктивности обмотки статора по продольной и поперечной осям принять одинаковыми.