§ 36. УСТРОЙСТВО СИНХРОННОЙ МАШИНЫ, КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ЕЕ ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ И СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ
Синхронцые машины выполняют с роторами двух конструкций: с явновыраженными полюсами (явнополюсными) и с неявновыраженными (неявнополюсными).
Рис. 92. Устройство электрической машины с явнополюсным ротором:
1 — корпус, 2 и 3 — сердечник и обмотка статора, 4 — ротор,
— вентилятор, б — выводы обмотки статора, 7 - контактные кольца, 8 — щетки, 9 — возбудитель
Устройство синхронной машины с явнополюсным ротором показано на рис. 92, а конструкция этого ротора и его деталей — на рис. 93. Станина (корпус) 1 синхронной машины
Рис. 93. Конструкция явнополюсного ротора и его деталей:
а — общий вид ротора, б — сердечник полюса ротора с успокоительной обмоткой, в — обмотка полюса; 1 — вал, 2 — контактные кольца, 3 — обод, 4 — полюс, 5 — обмотка возбуждения, б — заклепки, 7 — сегмент, замыкающий стержни успокоительной обмотки, 8 и 9 — наконечник и хвостовик полюса, 10 — катушка полюса, 11 — каркас обмотки полюса
Рис. 94. Схема возбуждения обмотки ротора синхронной машины:
1 — контактные кольца, 2 — ротор, 3 — статор, 4 — полюс,
5 — катушка полюса, 6 — возбудитель (машина постоянного тока), 7 - шунтовой регулятор, 8 — щетки
(рис. 92) отливается обычно из чугуна и служит для размещения в ней сердечника 2, в пазах которого уложены катушки обмотки 3 статора. Сердечник представляет собой плотно спрессованный пакет изолированных штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,35 — 0,5 мм с выштампованными в них вырезами, образующими в собранном пакете сердечника пазы, в которые уложена трехфазная обмотка ротора.
Явнополюсный ротор (рис. 93, а) состоит из вала i, на который насажен стальной обод 3 с закрепленными на нем полюсами 4 с обмоткой,5. Обмотки полюсов (катушки возбуждения) соединены последовательно, образуя роторную обмотку возбуждения синхронной машины. Концы обмотки возбуждения присоединяют к контактным кольцам 2, изолированным от вала втулками из стеклоткани или миканита. Каждый полюс явнополюсного ротора состоит из сердечника и обмотки. Сердечник полюса (рис. 93,6) набирается обычно из листов конструкционной стали толщиной 1 — 2 мм, скрепляемых друг с другом стяжными стальными заклепками б, прочно стягивающими их в пакет.
В синхронных машинах с явнополюсным ротором в полюсных наконечниках 8 размещают стержни пусковой обмотки, выполненной из круглых прутков латуни. Пусковую обмотку называют также успокоительной или демпферной, так как она обеспечивает быстрое затухание колебаний ротора, возникающих при переходных -режимах работы синхронной машины.
Рис. 95. Синхронный генератор Сд-128-4:
20 — подшипник, вентилятор, станина, подъемное кольцо и коробка зажимов возбудителя, 14 — сердечник якоря возбудителя, 16 — коллектор, 17 — вал якоря, 22 и 23 — добавочный и главный полюсы возбудителя, 24 — жалюзи, 25 болт 4 заземления
Полюс хвостовиком 9 закрепляется в специальных пазах обода ротора. Катушка 10 полюса (рис. 93, в) намотана прямоугольным или круглым медным проводом. Провода обмотки полюса изолированы и намотаны на каркас 11 из изоляционного материала. Концы обмотки выведены в разные стороны для удобства присоединения их к концам обмоток соседних полюсов. Ротор помещен внутри статора, закрытого подшипниковыми щитами, установленными на торцах станины.
Для возбуждения синхронной машины необходимо питание обмотки ее ротора постоянным током. В зависимости от способа питания этой обмотки различают системы независимого возбуждения и самовозбуждения. При независимом возбуждении в качестве источника питания обмотки служит генератор постоянного тока (возбудитель), установленный на валу ротора синхронной машины. Схема возбуждения синхронной машины от генератора (машины постоянного тока) показана на рис. 94, а устройство синхронного генератора с возбудителем на валу — на рис. 95. При самовозбуждении обмотка возбуждения питается постоянным током от выводов статора через выпрямитель.
Синхронные машины применяют в качестве первичных двигателей, когда требуется стабильная частота вращения механизма, приводимого в движение от электропривода.
