同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)

同步電動(dòng)機(jī)的定子繞組與三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子繞組相似.其轉(zhuǎn)子由直流勵(lì)磁繞組進(jìn)行勵(lì)磁的凸極構(gòu)成，這與直流電動(dòng)機(jī)的內(nèi)凸式磁極相似，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組通過(guò)滑環(huán)從安裝在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的外部電源或直流發(fā)電機(jī)引入直流電流。

同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極通常與定子磁極相同,轉(zhuǎn)子磁極數(shù)等于定子磁極數(shù),轉(zhuǎn)子磁極被拉至同步轉(zhuǎn)速，兩組磁極

相互鎖定,從而使轉(zhuǎn)子以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。因此，為了使同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子必須通過(guò)某種設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),接近同步轉(zhuǎn)速，通常將這種外部設(shè)備稱(chēng)為原動(dòng)機(jī)，這是同步電動(dòng)機(jī)的最大缺點(diǎn)。

同步感應(yīng)電功機(jī)是同步電動(dòng)機(jī)的一種 ，它的結(jié)構(gòu)很象繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。其定子為對(duì)稱(chēng)的三相繞組，轉(zhuǎn)子也為三相繞組。起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)為異步運(yùn)行，轉(zhuǎn)子三相繞組接入起動(dòng)電阻或頻敏變阻器， 在 達(dá)到接近同步轉(zhuǎn)速時(shí) ， 自動(dòng)切除轉(zhuǎn)子起動(dòng)電陰或頻敏變阻器。與此同時(shí) ， 在轉(zhuǎn)子的二 相繞組饋入直流勵(lì)磁， 電動(dòng)機(jī)牽入同步運(yùn)行 。 調(diào)節(jié)勵(lì)磁，可以方便地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。為了改善動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，電動(dòng)機(jī) 的勵(lì)磁做成自動(dòng)勵(lì)磁 調(diào)節(jié)系統(tǒng)。另一相通過(guò)滑環(huán)短接，作為短路繞組。

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同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和同步發(fā)電機(jī)基本相同，轉(zhuǎn)子也分凸極和隱極。但大多數(shù)同步電動(dòng)機(jī)為凸極式。安裝形式也分臥式和立式。為了解決同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)問(wèn)題，在其轉(zhuǎn)子上一般裝有起動(dòng)繞組。它還可以在運(yùn)行中抑制振蕩,故又稱(chēng)阻尼繞組。除了上述傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)外，還有一種無(wú)滑動(dòng)接觸的爪極式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。 以6極電機(jī)為例，在轉(zhuǎn)軸上相向地裝上兩組爪形磁極。一組在爪盤(pán)上沿軸向向右伸出3個(gè)極身；另一組反向安裝在右邊,使爪盤(pán)上沿軸向向左伸出3個(gè)極身。 兩組磁極的極性相反。磁極的外圓周表面裝配后，不再象一般凸極電機(jī)那樣呈圓瓦面，而是楔形瓦面，即一端的極弧較另一端長(zhǎng)，整個(gè)轉(zhuǎn)子形狀如圖1。勵(lì)磁繞組裝在兩側(cè)磁軛外緣。它產(chǎn)生的磁通經(jīng)過(guò)N、S極間的側(cè)向主氣隙gm、轉(zhuǎn)子和定子間的軸向氣隙g1和g2，再經(jīng)端蓋和機(jī)座而閉合。為防止磁通經(jīng)轉(zhuǎn)軸短路，轉(zhuǎn)軸應(yīng)采用非磁性鋼；或把轉(zhuǎn)軸分成3段，中間一段為非磁性鋼。這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)部分沒(méi)有繞組，也無(wú)集電環(huán)和電刷之間的滑動(dòng)接觸，故運(yùn)行可靠，絕緣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修也方便。但它的主磁路長(zhǎng)且有較多氣隙，使勵(lì)磁所需功率增大；電機(jī)外殼有強(qiáng)磁性，這會(huì)引起軸承發(fā)熱；而轉(zhuǎn)軸也必須采用隔磁措施。因此這種電機(jī)并未獲得普遍推廣，只在某些特殊場(chǎng)合下使用，一般容量不超過(guò)幾百千瓦。

1、平板型單邊長(zhǎng)定子電磁式直線同步電動(dòng)機(jī)

平板型單邊長(zhǎng)定子直線同步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)子與定子之間具有切向驅(qū)動(dòng)力和法向吸引力。電機(jī)勵(lì)磁可通過(guò)調(diào)節(jié)動(dòng)子磁極繞組的電流大小來(lái)改變。運(yùn)行時(shí)，長(zhǎng)定子繞組分段切換通電，由于每段通電定子下只有一部分覆蓋有磁極，因此定子繞組的漏抗較大。電源電壓的一部分用于克服漏抗壓降。

2、圓筒型直線同步電動(dòng)機(jī)

圓筒型直線同步電動(dòng)機(jī)是一種外形如旋轉(zhuǎn)電機(jī)的圓柱型直線電機(jī)。這種直線電機(jī)一般均為短初級(jí)、長(zhǎng)次級(jí)型式。

3、永磁直線同步電動(dòng)機(jī)

永磁直線同步電動(dòng)機(jī)以永磁體勵(lì)磁，它兼有永磁電機(jī)和直線電機(jī)的雙重特點(diǎn)。與直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相比，永磁直線同步電動(dòng)機(jī)的力學(xué)性能指標(biāo)高，體積小，重量輕，且具有發(fā)電制動(dòng)功能，缺點(diǎn)主要是造價(jià)較高，控制較復(fù)雜。

4、混合勵(lì)磁直線同步電動(dòng)機(jī)

在直線同步電動(dòng)機(jī)當(dāng)中，還有采用高性能永磁體與電勵(lì)磁線圈混合的勵(lì)磁系統(tǒng)，也稱(chēng)為可控永磁直線同步電動(dòng)機(jī)。其主要特點(diǎn)是基本勵(lì)磁由永磁體提供，而動(dòng)態(tài)調(diào)整由電勵(lì)磁來(lái)完成，突出了可控性的優(yōu)點(diǎn)。