凸极式同步电机
同步电机的结构与同步发电机基本相同,转子也分为显极和隐极。但大多数同步电机都是凸极型。安装形式也分为卧式和立式。为了解决同步电机的启动问题,通常在转子上安装启动绕组。它还可以抑制运行时的振荡,因此又称为阻尼绕组。除上述传统结构外,还有无滑动接触的爪极转子结构。以6极电机为例,在转轴上相对安装有两组爪形磁极。一组具有三个极体,三个极体轴向延伸至爪板右侧;另一组反向安装在右侧,使三个极体轴向延伸至爪板左侧。两组磁极的极性相反。磁极外周面安装完毕后,不再像一般凸极电机那样呈圆形瓦面,而是呈楔形瓦面,即一端的磁极弧度比另一端的磁极弧度长。另一端。转子的整体形状如图所示。励磁绕组安装在两侧磁轭的外缘上。其产生的磁通穿过N极和S极之间的侧向主气隙gm、转子和定子之间的轴向气隙g1和g2,然后通过端盖和机座闭合,如图所示图中的虚线。为防止磁通通过转轴短路,转轴应采用无磁钢制成;或将转轴分为三部分,中间部分采用无磁钢。这种结构的主要优点是转动部分无绕组,集电环与电之间无滑动接触,因此运行可靠,绝缘结构简单,维护方便。但主磁路较长,气隙较多,增加了励磁所需的功率;电机外壳有强磁性,会导致轴承发热;转轴也必须采用隔磁措施。因此,此类电机并未广泛推广,仅在一些特殊场合使用,一般容量不超过几百千瓦。
8级电机的输出转速为750rpm,同步转速公式为:n=60f/p
上式中,n——电机转速(转/分),60——每分钟(秒);f——电源频率(一般为50Hz),p——电机旋转磁场对数(8级为4对)
三相交流电机每组线圈产生N个和S励磁每台电机每相包含的极数为极数。由于脉冲成对出现,因此电机分为2、4、6、8极。
如果三相交流电的频率为50Hz,则合成磁场的同步转速为50r/s,即3000r/min,如果合成磁场的旋转磁场有一对以上电机的同步转速n和磁场可以通过磁极的附加分析得到。对p之间的关系:n=60f/p。f为频率,单位为Hz,n为r/min。
ns,所通交流电的频率(f)与电机的极对数(P)有严格的关系,ns=f/P。
我国电源频率为50Hz,因此2极电机的同步转速为3000rpm,4极电机的同步转速为1500rpm等。异步电机的转子速度总是低于或高于旋转磁场的速度,因此称为异步。异步电机转子速度和旋转磁场速度(称为转差率)之间的差异通常在10%以内。可见,交流电机(无论是同步还是异步)的转速都受到电源频率的。因此,交流电机的转速很难调节,的办法是改变电源的频率。过去,改变电源的频率更为复杂。因此,在20世纪70年代之前,当需要速度控制时,主要使用直流电机。随着电力电子技术的进步,交流电机变频调速技术已开始投入实际应用。
交流三相异步电动机的极数为线圈组总数除以三。
同步电机的转速=60*频率/极对数(韩国电源频率为50Hz)。
异步电机转速=(60*频率/极对数)×(1-s)s:转差率,用于表示转子转速n与磁场转速n0的差异程度的物理量。
同样,对于相同输出功率的电机,转速越高,输出扭矩越小。
同步电机的极数
所有大容量同步电机都有旋转极。换句话说,转子是由励磁绕组中流过的直流电流或绕组中的永磁体产生的磁极,转子和同步机的磁极对数就是转子磁极的对数。8极电机的转子有8个极(2p=8)。换句话说,电机有四对脉冲。一般来说,汽轮发电机多为隐极电机,极对数较少(一般为1~2对),n=60f/p,因此转速很高,可达3000rpm(工频),氢气发生器有极数较多,转子结构是凸极,工艺相对复杂,由于极数较多,所以转速很低。可能每秒只有几转!