Синхронные машины имеют две основные части:
- статор с помещенной на нем обмоткой (обмоткой якоря);
- ротор с обмоткой возбуждения.
Конструкция статора синхронной машины аналогична конструкции статора асинхронной (обмотка статора - трехфазная обмотка).
Ротор синхронной машины представляет собой электромагнит, полюса которого могут быть:
- явно выражены – явнополюсный ротор, рис.8.1, а (гидрогенераторы);
- не явно выражены – неявнополюсный ротор, рис.8.1, б (турбогенераторы).
а) б)
Рис.8.1. а) явнополюсный ротор (1- полюсы, 2 – полюсные катушки, 3 – контактные кольца, 4 – сердечник), б) неявнополюсный (1- сердечник, 2 – пазы с обмоткой, 3 – контактные кольца)
Обмотка ротора (обмотка возбуждения) через контактные кольца подключается к внешнему источнику постоянного тока – возбудителю. В качестве возбудителя часто используется генератор постоянного тока малой мощности, установленный на валу ротора СГ.
В основе ротора синхронных машин могут быть использованы постоянные магниты, в этом случае отсутствуют контактные кольца и нет необходимости во внешнем источнике постоянного тока. Такое исполнение, как правило, имеет место в современных синхронных электродвигателях.
Для получения синусоидальной ЭДС в обмотке статора, необходимо чтобы магнитная индукция в воздушном зазоре, создаваемая магнитным полем тока ротора, распределялась синусоидально вдоль окружности ротора, что достигается особенностью конструкции ротора (для неявнополюсных роторов) или различной шириной воздушного зазора (в СГ с явнополюсными роторами).
Частота вращения магнитного поля статора:
n1=60∙f1/р [об/мин],
где p - число пар полюсов обмотки; f1 – частота тока статора, Гц.
