Construcia mainii sincrone

O main sincron cuprinde un stator, asemntor cu cel al mainii asincrone, pe care se gsete o nfurare, n general trifazat i un rotor neted sau cu poli apareni, pe care este plasat o nfurare de c.c. Aceasta este aa-numita main sincron trifazat n construcie direct, utilizat la puteri mari. La puteri mai mici, sub 100 [kVA], se ntlnesc i maini n construcie inversat, la care statorul prezint o nfurare de c.c., iar rotorul posed o nfurare de c.a. conectat n stea, capetele ei fiind legate la inele, aflate n contact cu trei perii fixe.Dup poziia axei de rotaie a mainii n cmpul de gravitaie se disting maini cu construcie orizontal i cu construcie vertical. Mainile verticale sunt acionate de turbine hidraulice, n timp ce mainile orizontale constituie alternatoarele acionate de turbine cu abur. Primele sunt de obicei de diametru mare, lungime mic i vitez redus, deci cu numr mare de poli, iar celelalte sunt de diametru mai mic, lungime mai mare, vitez mare, n general, bipolare. La rndul lor, motoarele sincrone pot fi n construcie vertical sau n construcie orizontal, dup tipul mecanismului acionat.Elemente constructive de baz ale mainilor sincrone:1. Jug statoric, 2. nfurare statoric (indus), 3. nfurare rotoric (inductoare), 4. Jug rotoric, 5. Pol rotoric, 6. Pies polar, 7. nfurare de amortizare.

Jugul statoric se realizeaz din tole avnd crestturi pe partea interioar, dinspre rotor, de diverse forme: deschise, semideschise sau trapezoidale.Rotorul poate fi cu poli apareni sau cu poli necai. Rotorul cu poli apareni prezint o roat polar, pe care se fixeaz polii mainii, din oel tanat.Piesele polare au form adecvat pentru a asigura o distribuie a induciei magnetice n ntrefier ct mai apropiat de o sinusoid. La partea dinspre ntrefier, polii apareni sunt prevzui cu crestturi n care se dispune nfurarea de amortizare (asemntoare cu un segment de colivie).Rotorul cu poli necai se poate executa dintr-un singur bloc masiv din oel sau din segmente strnse la un loc cu buloane. Crestturile n care se introduce nfurarea rotoric se realizeaz prin frezarea blocului rotoric.Capetele nfurrii rotorice se leag la dou inele pe care calc periile. Prezena sistemului perii-inele face posibil alimentarea nfurrii de excitaie de la o surs de c.c. exterioar.Rotorul cu poli necai se poate executa dintr-un singur bloc masiv din oel sau din segmente strnse la un loc cu buloane. Crestturile n care se introduce nfurarea rotoric se realizeaz prin frezarea blocului rotoric.Capetele nfurrii rotorice se leag la dou inele pe care calc periile. Prezena sistemului perii-inele face posibil alimentarea nfurrii de excitaie de la o surs de c.c. exterioar.

Mrimea ntrefierului crete odat cu creterea puterii, ajungnd la peste 50 mm la mainile de foarte mare putere. Mrimea ntrefierului nu este impus din considerente mecanice ci din condiia realizrii unor caracteristici de funcionare adecvate.Mainile cu poli apareni sunt, de obicei, rcite cu aer, natural, n circuit deschis; dar la puteri mari se utilizeaz i circuitul de rcire nchis, cu rcire a agentului prin schimbtoare de cldur. Mainile cu poli necai au, n general, o rcire forat n circuit nchis.Ca agent de rcire se folosete aerul, hidrogenul sau apa. Funcie de puterea mainii sincrone se utilizeaz diverse sisteme de rcire att pentru rotor ct i pentru stator.Sistemele de alimentare a nfurrilor de excitaie a mainilor sincrone sunt destul de diverse.nfurarea de excitaie a excitatoarei poate fi alimentat separat sau excitatoarea prezint autoexcitaie derivaie.Infurarea rotoric se alimenteaz prin inele de la bornele nfurrii trifazate prin intermediul unor transformatoare de adaptare (nefigurate) i a unui redresor.

Fig. 4.7 Sisteme de excitaie a mainii sincrone1.nfurare statoric, 2. Rotor generator sincron, 3. nfurare de excitaie, 4. Inele rotorice, 5. Perii, 6. Regulator de tensiune, 7. Excitatoare, 8. Redresor, 9. Rotor excitatoare, 10. nfurare indus a excitatoarei, 11. nfurare de excitaie a excitatoarei, 12. Subexcitatoare, 13. nfurare de excitaie a subexcitatoarei. ABC13245167+-a)1312ABC132816+-91011c)ABC13245168+-b)