同步机的构造

与任何其他旋转电机一样，同步机（发电机或电动机）有两个基本部件，即

在本章中，让我们讨论同步机的定子和转子是如何构造的。

定子构造

同步机的定子包括各种部件，如框架、定子铁芯、定子绕组和冷却机构等。框架是机器的外部，小型机器由铸铁制成，大型机器由焊接钢制成。框架将整个机器组件包裹起来，保护其免受机械和环境影响。

定子铁芯是一个空心圆柱体，由高级硅钢片制成。硅钢片可减少机器中的磁滞和涡流损耗。定子铁芯内周设有多个均匀分布的槽。这些槽中装有三相绕组。当电流流过定子绕组时，会产生正弦磁场，从而产生 EMF。

在同步机中，有两种类型的转子结构，即凸极转子和圆柱形转子。

术语凸极表示突出。因此，凸极转子是由从转子铁心表面突出的场极组成的转子，如图 2 所示。

由于转子受到变化的磁场的影响，因此它由薄钢层压板制成，以减少涡流损耗。相同尺寸的场磁极由堆叠所需长度的叠片构成，然后铆接在一起。将场线圈缠绕在每个磁极铁心上后，磁极被安装到与转子轴键接的钢制支架上。

在每个磁极的外端，设置阻尼条以在负载突然变化时阻止转子的振动。但是，使用凸极转子的同步电机具有不均匀的气隙，其中气隙在磁极中心下方最小，而在场磁极之间最大。极面（磁极的外端）的形状使得径向气隙的长度从磁极中心到磁极尖端增加，因此它可以在气隙中产生正弦分布的磁通。这将确保同步电机的平稳运行。

在凸极转子中，各个场线圈串联连接，以便它们可以交替产生北极和南极。励磁线圈的末端通过电刷和滑环连接到直流电源。

具有凸极转子的同步机通常具有大量励磁极，并以较低的速度运行。这些机器的直径较大，轴向长度较短。

这种类型的同步机转子结构具有光滑的圆柱形结构。对于圆柱形转子，没有向外突出的物理极。圆柱形转子由高级 Ni-Cr-Mo 钢的滑动锻件制成。

在转子的外周，在转子的约三分之二部分上切割出均匀间隔的槽，这些槽与转子轴平行。励磁绕组放置在这些槽中。励磁绕组由直流电源激励。转子的未开槽部分形成极面。

使用圆柱转子的同步机直径较小，轴向长度较长。圆柱转子结构限制了离心力的影响。因此，圆柱转子结构主要用于高速同步机。此外，这种转子结构提供了更大的机械强度，并允许机器相对更精确的动态平衡。

使用圆柱转子的同步机的主要优点是机械损耗较小。由于圆柱转子在机器中提供了均匀的气隙，因此它们的运行噪音较小。