Машини змінного струму: пристрій, принцип роботи, застосування

Явнополюсные і неявнополюсные синхронні машини

Головною відмінністю явнополюсных систем є наявність у конструкції виступаючих полюсів, які кріпляться до спеціальним виступам валу. У типових механізми фіксація виконується за допомогою Т-подібних хвостових кріплень до обода хрестовини або валу через втулку. У пристрої машин змінного струму малої потужності ця ж задача може вирішуватися болтовими з’єднаннями. В якості матеріалу обмотки використовується смугова мідь, яку намотують на ребро, ізолюючи спеціальними прокладками. В наконечниках з полюсами в пазах розміщуються стрижні обмотки для пуску. У цьому випадку застосовується матеріал з високим питомим опором зразок латуні. Контури обмотки по торцях приварюють до короткозамикаючим елементів, утворюючи загальні кільця для короткого замикання. Явнополюсные машини з силовим потенціалом на 10-12 кВт можуть виконуватися в так званій зверненої конструкції, коли якір обертається, а полюси індуктора зберігають нерухомий стан.

У неявно полюсних машин конструкція базується на циліндричному роторі, який виконується із сталевого поковки. В роторі присутні пази для формування обмотки збудження, полюси якої розраховуються на високі частоти обертання. Однак застосування такої обмотки в електричних машинах з змінним струмом великої потужності неможливо із-за високого ступеня зносу ротора в жорстких умовах експлуатації. З цієї причини навіть в установках середньої потужності для роторів застосовують високоміцні компоненти з цільних поковок на основі хромнікельмолібденових або хромонікелевих сталей. У відповідності з технічними вимогами до міцності, максимальний діаметр робочої частини ротора у неявнополюсной синхронної машини не може бути вище 125 див. Це пояснює незвичайний форм-фактор ротора з подовженим корпусом, хоча і за цим параметром є обмеження, пов’язані з збільшенням вібрацій у дуже довгих елементів. Гранична довжина ротора становить 8,5 м. До неявнополюсным агрегатів, які використовуються в промисловості, можна віднести різні турбогенератори. З їх допомогою, зокрема, пов’язують робочі моменти парових турбін з тепловими энергостанциями.