想要了解同步发电机的基本结构吗?
同步发电机的基本结构
一..同步发电机的基本结构型式
同步电机的基本结构型式可分为旋转磁极式和旋转电枢式两种。
(1)旋转磁极式同步电机。旋转磁极式同步电机是将励磁绕组安装在转子上,而将电枢绕组安装在定子上,其结构与异步电机的定子绕组相同。这种型式适用于大、中功率的电机。根据转子型式的不同,这种同步电机又分为隐极式和凸极式。
1)隐极式。这种型式构造牢固,用于少极高速的同步电机中,汽轮发电机都采用隐极式。直流励磁绕组嵌放在槽中,两个大齿分别形成N、S极。
2)凸极式。这种型式构造简单,通常用于多极低的同步电机中,水轮发电机都采用凸极式。励磁绕组绕在磁极上。
(2)旋转电枢式
旋转电枢式同步电机是将励磁绕组安装在定子上,而将电枢绕组安装在转子上,由于从转动着的电枢绕组要通过滑动接触才能输出或输人电能,对于大容量电能则存在着许多制约的问题。所以,旋转电枢式结构只适用于几千瓦以下的小功率同步电机。
二.同步发电机的基本结构
(1)有刷同步发电机的基本结构:有刷同步发电机根据容量和转速不同,其结构型式有较大的差别。
凸极同步发电机的结构主要由定子、转子、端盖及轴承、集电环等组成。
1.定子部分:定子由定子铁心、电枢绕组、机座三部分组成,是发电机电磁能量转换的关键部件之一,通常又称为电枢。
1)定子铁心:铁心一般用0.35~0.5mm厚的硅钢片叠成,冲成一定的形状,每张硅钢片都涂有绝缘漆,以减小铁心的涡流损耗。为了防止在运转中硅钢片受到磁极磁场的交变吸引力发生交变移动,同时避免因硅钢片松动而在运行中产生的振动,将片间绝缘破坏而引起铁心发热和影响电枢绕组绝缘,所以,制造发电机时,电枢铁心通过端部压板,在底座上进行轴向固定。
电枢铁心为一空圆柱体,在其内圆周上冲有放置定子绕组的槽。为了将绕组嵌人槽中并减小气隙磁阻,中小型发电机的定子槽一般采用半开口槽。
2)机座;机座用来固定定子铁心,并和发电机两端盖形成通风道,但不作为磁路,因此要求它有足够的强度和刚度,以承受加工、运输、起吊及运行中各种力的作用,两端的端盖可支撑转子,保护电枢绕组的端部。移动电站用的交流发电机机座和端盖,都采用铸铁制成。
3)电枢绕组:电枢绕组由线圈组成,线圈的导线都采用高强度漆包线,线圈按一定的规律连接而成,嵌人定子铁心槽中。绕组的结构型式一般都采用三相双层短距叠绕组。
2.转子部分:转子主要由磁极、发电机轴、转子磁轭、集电环等组成。
1)发电机轴,用来传递转矩之用,并承受转动部分的重量。一般中小容量同步发电机的转轴用中碳钢制成。
2)转子磁轭,主要用来组成磁路,并固定磁极。
3)磁极,磁极铁心一般采用1~1.5mm厚的钢板冲片叠压而成,然后用螺杆固定在转子磁轭上。励磁绕组套在磁极铁心上,各个磁极的励磁绕组一般串联起来,两个出线头通过螺钉与转轴上的两个互相绝缘的集电环相接。
集电环,是用黄铜环与塑料(如环氧玻璃)加热压制而成的一个坚固整体,然后压紧在转轴上。整个转子由装在前后端盖上的轴承支撑。励磁电流通过电刷和集电环引人励磁绕组。电刷装置一般装在端盖上。
对于中小容量的同步发电机,在前端盖装有风扇,使发电机内部通风以利散热,降低发电机的温度。
中小型同步发电机的励磁机有的直接装在同一轴上;也有的装在机座上,而励磁机的轴与同步发电机的轴用传动带连接,前一种结构叫同轴式同步发电机,后一种结构叫背包式同步发电机。