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同步發(fā)電機(jī)根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速不同，其結(jié)構(gòu)形式有較大的差別，下面以常見(jiàn)旋轉(zhuǎn)磁極式(凸極)同步發(fā)電機(jī)為例說(shuō)明同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。
有刷旋轉(zhuǎn)磁極式同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)
有刷旋轉(zhuǎn)磁極式(凸極)同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由定子、轉(zhuǎn)子、集電環(huán)以及端蓋與軸承等部分組成。
(1)定子(電樞) 定子主要由鐵芯、繞組和機(jī)座三部分組成，是發(fā)電機(jī)電磁能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件之一。
①定子鐵芯定子鐵芯一-般用0. 35~0.5mm厚的硅鋼片疊成，沖成一定的形狀， 每張硅鋼片都涂有絕緣漆以減小鐵芯的渦流損耗。為了防止在運(yùn)轉(zhuǎn)中硅鋼片受到磁極磁場(chǎng)的交變吸引力發(fā)生交變移動(dòng)，同時(shí)避免因硅鋼片松動(dòng)在運(yùn)行中產(chǎn)生振動(dòng)而將片間絕緣破壞引起鐵芯發(fā)熱和影響電樞繞組絕緣，所以，在制造電機(jī)時(shí)電樞鐵芯通過(guò)端部壓板在底座上進(jìn)行軸向固定。
電樞鐵芯為一空?qǐng)A柱體，在其內(nèi)圓周上沖有放置定子繞組的槽。為了將繞組嵌人槽中并堿小氣隙磁阻，中小型容量發(fā)電機(jī)的定子槽一般采用半開(kāi)口槽。
②電樞繞組發(fā)電 機(jī)的電樞繞組由線圈組成。線圈的導(dǎo)線都采用高強(qiáng)度漆包線，線圈按一定的規(guī)律連接而成， 嵌人定子鐵芯槽中。繞組的連接方式一般都采用三相雙層短距疊繞組。
③機(jī)座機(jī)座用來(lái)固定定子鐵芯，并和發(fā)電機(jī)兩端蓋形成通風(fēng)道，但不作為磁路，因此要求它有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受加工、運(yùn)輸及運(yùn)行中各種力的作用，兩端的端蓋可支撐轉(zhuǎn)子，保護(hù)電樞繞組的端部。發(fā)電機(jī)的機(jī)座和端蓋大都采用鑄鐵制成。
(2)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子主要由電機(jī)軸(轉(zhuǎn)軸)、轉(zhuǎn)子磁軛、磁極和集電環(huán)等組成。
①電機(jī)軸電機(jī)軸 (轉(zhuǎn)軸)主要用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩之用，并承受轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量。中小容量同步發(fā)電機(jī)的電機(jī)軸通常用中碳鋼制成。
②轉(zhuǎn)子磁軛主要用來(lái)組 成磁路并用以固定磁極。
③磁極發(fā)電機(jī)的磁極鐵芯 般采用1~1.5mm厚的鋼板沖片疊壓而成，然后用螺桿固定在轉(zhuǎn)子感軛上。勵(lì)磁繞組套在磁極鐵芯上，各個(gè)磁極的勵(lì)磁繞組一般串聯(lián)起來(lái)， 兩個(gè)出線頭通過(guò)螺釘與轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)互相絕緣的集電環(huán)相接。
④集電環(huán)是用黃銅環(huán)與塑料(如環(huán)氧玻璃)加熱壓制而成的一個(gè)堅(jiān)固整體，然后壓緊在電機(jī)軸上。整個(gè)轉(zhuǎn)子由裝在前后端蓋上的軸承支撐。勵(lì)磁電流通過(guò)電刷和集電環(huán)引人勵(lì)磁繞組。電刷裝置一般裝在端蓋上。
對(duì)于中小容量的同步發(fā)電機(jī)，在前端蓋裝有風(fēng)扇，使電機(jī)內(nèi)部通風(fēng)以利散熱，降低電機(jī)的溫度。中小型同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)有的直接裝在同一軸上;也有的裝在機(jī)座上，而勵(lì)磁機(jī)的軸與同步發(fā)電機(jī)的軸用皮帶連接。前一種結(jié)構(gòu)叫“同軸式”同步發(fā)電機(jī)，后一種結(jié)構(gòu)叫“背包式”同步發(fā)電機(jī)。
