Устройство трехфазной синхронной машины

Статор синхронной машины устроен так же, как статор асинхронной машины (рис. 6, а). В пазы пакета из листов электротехнической стали уложены катушки трехфазной обмотки, токи которой создают вращающееся магнитное поле. Обмотку статора обычно соединяют звездой. Ротор синхронной машины представляет собой электромагнит. Обмотку ротора, которую называют обмоткой возбуждения, подключают через два контактных кольца и щетки к независимому источнику постоянного напряжения.

Рис. 6

Роторы выполняются явнополюсными (рис. 6, б) или неявнополюсными (рис. 6, в). Явнополюсный ротор имеет выступающие полюсы, на которые надеты катушки обмотки возбуждения. Синхронные машины проектируются так, чтобы количество полюсов вращающегося магнитного поля статора было равно количеству полюсов ротора. От количества полюсов зависит синхронная частота вращения ротора.

,

где f – частота токов статора, Гц; р – число пар полюсов.

Явнополюсные роторы применяются в синхронных машинах с большим числом полюсов и соответственно относительно низкой частотой вращения.

Неявнополюсные роторы имеют распределенную обмотку возбуждения, которая укладывается в пазы, вырезанные в целой стальной поковке. При этом обеспечивается высокая механическая прочность ротора. Такие роторы применяются в синхронных машинах большой мощности, имеющих одну или две пары полюсов, и соответственно, частоту вращения n =3000 об/мин или 1500 об/мин. Неявновыраженные роторы имеют синхронные генераторы, предназначенные для непосредственного соединения с паровыми и газовыми турбинами ТЭС и АЭС. Такие машины называются турбогенераторами.