辽宁2020年国家电网招聘考试电气专业考点：同步电机的基本结构

同步电机的基本结构
按照结构型式，同步电机可以分为旋转电枢式和旋转磁极式两类。
旋转电枢式——电枢装设在转子上，主磁极装设在定子上。这种结构在小容量同步电机中得到一定的应用。
旋转磁极式——主磁极装设在转子上，电枢装设在定子上。对于高压、大容量的同步电机，通常采用旋转磁极式结构。由于励磁部分的容量和电压常较电枢小得多，电刷和集电环的负载就大为减轻，工作条件得以改善。目前，旋转磁极式结构已成为中、大型同步电机的基本结构型式。
在旋转磁极式电机中，按照主极的形状，又可分成隐极式和凸极式，如图6-l所示。
隐极式——转于做成圆柱形，气隙为均匀；
凸极式——转子有明显的凸出的磁极，气隙为不均匀。
对于高速的同步电机(3000r／min)．从转子机械强度和妥善地固定励磁绕组考虑，采用励磁绕组分布于转子表面槽内的隐极式结构较为可靠．对于低速电机(1000r／min及以下)，转子的离心力较小，故采用制造简单、励磁绕组集中安放的凸极式结构较为合理。大型同步发电机通常采用汽柁机或水轮机作为原动机来拖动，前者称为汽轮发电机，后者称为水轮发电机。由于汽轮机是一种高速原动机，所以汽轮发电机一般采用隐极式结构。水轮机则是一种低速原动机，所以水轮发电机一般都是凸极式结构。同步电动机、由内燃机拖动的同步发电机以及同步补偿机．大多做成凸极式，少数两极的高速同步电动机亦有做成隐极式的。
l隐极同步电机
    以汽轮发电机为例来说明隐极同步电机的结构。现代的汽轮发电机一般都是两极的，同步转速为3000r／min(对50Hz的电机)。由于转速高，所以汽轮发电机的直径较小，长度较长．汽轮发电机均为卧式结构，图6—2表示一台汽轮发电机的外形图。汽轮发电机的定子由定子铁心、定于绕组、机座、端盖等部件组成。定子铁心一般用厚o．5mm的DR360硅钢片叠成，每叠厚度为3—6cm，叠与叠之间留有宽0.8～lcm的通风槽。整个铁心用非磁性压板压紧．固定在机座上。
    大容量汽轮发电机的转子周速可达170—180m/s。由于周速高，转子受到极大的机械应力，因此转子一般都用整块具有良好导磁性的高强度合金钢锻成．沿转子表面约2／3部分铣有轴向凹槽，励磁绕组就嵌放在这些槽里；不开槽的部分组成一个“大齿”，嵌线部分和大齿一起构成了主磁极(图6-la)。为把励磁绕组可靠地固定在转子上，转子槽楔采用非磁性的金属槽楔，端部套上用高强度非磁性钢段成的护环。图6-3表示一台嵌完线的汽轮发电机的转子。
    由于汽轮发电机的机身比较细长，转子和电机中部的通风比较困难．所以良好的通风、冷却系统城对汽轮发电机非常重要。
l凸极同步电机  
凸极同步电机通常分为卧式(横式)和立式两种结构。绝大部分同步电动机、同步补偿机和用内燃机或冲击式水轮机拖动的同步发电机都采用卧式结构。低速、大容量的水轮发电机和大型水泵电动机则采用立式结构。
    卧式同步电机的定子结构与感应电机基本相同，定子亦由机座、铁心和定子绕组δδδδ等部件组成；转子则由主磁极、磁轭、励磁绕组、集电环和转轴等部件组成。图6—4表示一台已经装配好的凸极同步电动机的转子。
    大型水轮发电机通常都是立式结构。由于它的转速低、极数多，要求转动惯量大。故其特点是直径大、长度短。在立式水轮发电机中，整个机组转动部分的重量以及作用在水轮机转子上的水推力均由推力轴承支撑，并通过机架传递到地基上，如图6—5所示。图6—6表示一台大型水轮发电机的分瓣定子。
除励磁绕组外，同步电机的转子上还常装有阻尼绕组。阻尼绕组与笼型感应电机转子的笼形绕组结构相似，它由插入主极极靴槽中的铜条和两端的端环焊成一个闭合绕组。在同步发电机中，阻尼绕组起抑制转子转速振荡的作用；在同步电动机和补偿机中，主要作为起动绕组用。

【模拟练习】下列关于生活常识说法错误的是：

A.暖水瓶的瓶胆，是由两层玻璃制成的，中间夹层里的空气被抽掉后，里面就形成了真空，由于真空不容易传热，里面盛的水就不容易变凉

B.把馒头放在笼屉上蒸，最下面的先热

C.夏天浇花，最好在清晨或傍晚

D.一个人如果长期不吃盐，身体就会软弱无力，甚至生病

【答案】B。解析：水蒸气放出的热量比开水的高，当水烧开后水蒸气上升，上层的馒头先熟，B错误;热水瓶胆用双层玻璃做成，两层玻璃都镀上了银，能把热射线反射回去。把热水瓶的两层玻璃之间抽成真空，就破坏了对流传导的条件，所以能起到保温效果，A正确;夏季给花浇水的时间最好在早晨或傍晚，忌在炎热的中午浇水。因为，在烈日之下，土壤温度高、蒸发量大，根部必须正常工作才能供给植株充足的水分，用冷水浇花，则根系及土壤温度下降，根部活动减弱，上部叶子容易萎蔫或焦枯，C正确;食盐是人们日常生活中不可缺少的食品之一，每人每天需要6-10克盐才能保持人体心脏的正常活动，维持正常的渗透压及体内酸碱的平衡，D正确。故本题答案选B。