ЕЛЕКТРОТЕХНІКА У БУДІВНИЦТВІ

Будова синхронних машин

СМ, як і інші електричні машини, може використовуватися як генератор і як двигун. За будовою СМ мають багато загального з асинхронними. Статор СМ не відрізняється від статора асинхронної (рис. 12.1) - таке ж зібране з листової сталі осердя, той же принцип виконання і з'єднання його обмотки. Ротор СМ являє со­бою електромагніт постійного струму. Його обмотка живиться від стороннього джерела. Вона називається обмоткою збудження. З'єднання обмотки ротора з джерелом постійного струму здійснюється за допомогою двох контактних кілець на валу і нерухомих щіток. Як джерело постійного струму для живлення обмотки збудження ротора використовують генератор постійного струму, який монтують на одному валу з ротором. Такий генератор називають збудником. Потужність, необхідна для живлення обмотки збудження, невелика і відповідно потужність збудника становить близько 0,3 ^ 5% від номінальної потужності СМ. Для вели­ких СМ встановлюють ще резервний збудник. Можливе також живлення обмотки збудження від мережі змінного струму, підключеної до статора через випрямлячі.

Застосовують два типи ротора синхронних машин - ротор неявнополюс­ний, або з неявно вираженими полюсами, і ротор з явно вираженими полюса­ми, або явнополюсний. У першому випадку осердя ротора являє собою масивне циліндричне тіло з сталі (бочка ротора) з поздовжніми пазами, в які розміщу­ють обмотку збудження (рис. 12.1,а). Пази й обмотка збудження розміщаються так, щоб одержати синусоїдальний розподіл індукції в зазорі між осердями ро­тора і статора. Загальний вигляд неявнополюсного ротора показаний на рис. 12.1,б. Такий ротор застосовують при числі пар полюсів р < 2.

Явнополюсний ротор складається з масивного сталевого колеса, насаджено­го на вал. На зовнішній поверхні колеса кріпляться виготовлені з листової сталі осердя полюсів (рис. 12.2,а). Для малих машин і при не занадто великому числі полюсів замість колеса на вал встановлюють сталеву втулку, до якої кріпляться полюси. Обмотка збудження у вигляді котушок розміщується на осердях полюсів. Для одержання синусоїдального розподілу індукції зазор між поверхнею полюс­ного наконечника і внутрішньою поверхнею статора робиться нерівномірним за рахунок особливої форми полюсних наконечників. Синусоїдальний розподіл ін­дукції в зазорі необхідний для одержання синусоїдальної ЕРС в обмотках статора. Загальний вид явнополюсного ротора показаний на рис. 12.2,6.

б

Рис.12.2 - Ротор явнополюсної СМ: а - поперечний переріз; б - загальний вигляд Таким чином, синхронна машина, як і асинхронна, складається з магніто - провода, обмоток і механічних частин. Магнітопровід містить осердя полюсів, обід ротора, або просте тіло неявнополюсного ротора, осердя статора і зазор між ротором і статором (рис. 12.3). Обмотка змінного струму СМ розміщується в пазах осердя статора. Для трифазних машин - це три фазні обмотки, зміщені у просторі на 120 електричних градусів. Ротор несе на собі обмотку збудження, що живиться по­стійним струмом. Механічні частини включають литий або зварений корпус, вал, підшипникові щити або стояки та інші деталі, необхідні для монтажу і зборки ма­шини. У машин з неявнополюсним ротором вал звичайно відковують заодно з осе­рдям ротора. Ротор синхронної машини як джерело магнітного поля називають ін-