同步发电机的基本结构简介

1.隐极同步电机的基本结构

本阶段以汽轮发电机为例说明隐极式同步电机的基本结构。

现代汽轮发电机均为2极，转速为3000r/min，转速较高，这是因为调高转速可以提高汽轮机的运行效率，减小机组的尺寸和造价。同时由于转速高，汽轮发电机的直径较小，长度较长，均为卧式结构。与其他旋转电机一样，同步电机主要分为定子和转子两部分。

（1）定子

定子由定子铁芯、定子绕组、机座、端盖、挡风装置等部件组成。定子铁芯由厚度为0.35mm或0.5mm的硅钢片叠成，每叠厚3～6cm，各叠之间留有1cm的通风槽，以利于铁芯散热，当定子铁芯的外径大于1m时，为了合理地利用材料，其每层硅钢片常由若干块扇形片组合而成，叠装时把各层扇形间的接缝互相错开，压紧后仍为整体的圆筒形铁芯。整个铁芯固定于机座上。

在定子铁芯圆槽内嵌放定子绕组，一般均采用三相双层短距叠绕层，为了减小由于集肤效应引起的附加损耗，绕组导线常由许多绝缘的扁铜线并联，并且在槽内直线部分按一定方式进行编织换位。定子机座应有足够的强度和刚度，并满足通风散热的需要。一般机座都是由钢板焊接而成。

（2）转子(www.xing528.com)

与异步电机转子结构不同，同步电机转子通常由转子铁芯、转轴、阻尼绕组、励磁绕组和滑环等组成。其结构有两种类型，分别为凸极式和隐极式。

凸极式转子如图4-2（a）所示，结构比较简单，磁极形状与直流机相似，磁极上装有集中式直流励磁绕组。凸极式转子制造方便，容易制成多极，但是机械强度低，多用于中速或低速的场合，如水轮发电机和柴油发电机。凸极电机的气隙是不均匀的，圆周上各处的磁阻各不相同，在转子磁极的几何中线处气隙最大，磁阻也大。

隐极式转子如图4-2（b）所示，转子呈圆柱形，无明显的磁极。隐极式转子的圆周上开槽，槽中嵌放分布式直流励磁绕组。隐极式转子的机械强度高，故多用于高速同步电机，如汽轮发电机。在同步电机运行过程中，转子由于高速旋转而承受很大的机械应力，所以隐极式转子大多由整块强度高和导磁性能好的铸钢或锻钢加工而成。隐极电机的气隙是均匀的，圆周上各处的磁阻相同。

此外，同步电机转子磁极表面都装有类似笼型异步电机转子的短路绕组，由嵌入磁极表面的若干铜条组成，这些铜条的两端用短路环连接起来。此绕组在同步发电机中起到了抑制转子机械振荡的作用，称为阻尼绕组；在同步电动机中主要做启动绕组使用，同步运行时也起稳定作用。

滑环装在转子轴上，经引线接至励磁绕组，并由电刷接到励磁装置。