同步电机的基本类型是什么

          同步发电机是把机械能转换为交流电能的转换设备。自备电站过去的柴油发电机组同步发电机的励磁，是广泛采用直流发电机提供励磁电流来发电的。这种励磁方式，由于应用直炭刷向励磁绕组提供，因此，给维护和保证安全运行方面都带来很多问题。为了改进这种励磁方式。20世纪60年代主要发展了带静止硅整流器的自励恒压的同步发电机，这种发电机依然存在炭刷和滑环，仍需要经常维护，而且产生无线电磁干扰。为了从根本解决存在的问题，现代的同步发电机，通过改进和发展，广泛采用同轴交流无刷励磁机和旋转整流器的无刷同步发电机。

（一）同步电机的基本类型

同步电机按其运行方式和功率转换方向可分为同步发电机、同步电动机和同步补偿机三大类型。

同步发电机是把机械能转换为交流电能的设备；同步电动机是把交流电能转换为机械能的设备；同步补偿机则是专门用于调节电网的无功功率的装置，以改善电网的功率因数。从原理上讲，任何一台同步电机，既可作发电机，也可作电动机与补偿机，即同步电机具有可逆性。

同步发电机的基本型式分为旋转电枢式和旋转磁极式两种类型。这两类同步发电机虽然结构上有所不同，但基本原理是相同的，即磁场与导线的相对运动，切割磁力线，导线产生感应电势。

1.旋转电枢式发电机

旋转电枢式发电机的磁场是固定的，而电枢则由原动机拖动旋转，三相交流电流通过滑环和电刷的引接输送到负载。

这类发电机的优点是铁芯硅钢片的利用率较高，而且定子是机座可作磁轭，以节约钢材。其缺点是输出的容量受到限制，电压也不能太高，这是因为：电枢绕组的电流是通过滑环和电刷的连接引到外电路的，如果输出的电流过大，会引起滑环与电刷之间产生过大的火花，若输出电压过大，则滑环和电刷的绝缘不易解决，因此电压一般不超过500v；由于电枢所占的空间有限，若绕组匝数过多和绝缘层过厚，制作困难，这限制了电压增高和容量增大；当电枢转速较高时，由于离心力的作用和振动增大，容易造成电枢损坏，因此，限制发电机的运行；这类发电机结构较复杂，造价也较贵。

基于上述原因，这类发电机已很少采用作供电，通常在无刷发电机作交流励磁机用．

2．旋转磁极式发电机

旋转磁极式发电机的电枢是固定的，而磁极则是旋转的，电枢绕组均匀分布在整个铁芯槽内。

这类同步发电机，按其磁极的形状，又可分为凸极式和隐极式两种。

凸极式发电机有明显的磁极，在磁极铁芯上套有集中磁极绕组．它的气隙是不均匀的，极弧下气隙较小，而极间部分气隙较大。隐极式发电机没有明显的磁极，磁极绕组分散嵌在转子铁芯槽内。由于它的转子制成圆柱形，因此，其气隙是均匀的。

旋转磁极式发电机有较多的空间位置来嵌放电枢绕组和绝緣材料。电枢绕组输出的交流电流可直接送往负载，其机械强度和绝缘条件均较好，可靠性也较高。

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