感應子發電機

感應子發電機

正文

感應子測速發電機

利用感應子（帶齒槽的轉子）的齒部和槽部磁導的不同（齒上氣隙磁通密度較高,槽高磁通密度較低）,在感應子轉動時，使定子電樞繞組的磁鏈周期性脈動，從而在繞組中產生感應電動勢的交流發電機。其電樞繞組嵌在定子鐵心上，轉動的感應子上沒有繞組，只是一個表面均勻開槽的轉子。因此,感應子發電機結構簡單,可以有較高轉速，特別適宜作為400～10000赫的中頻發電機和高頻發電機（可達 20000赫）。曾廣泛用作金屬感應加熱、高頻熱處理和高速交流電動機的電源。但感應子發電機由於只利用了磁通的脈動部分產生電動勢，它的氣隙磁通利用率比一般電機低，電機磁路部分的用鐵量比較多。所以感應子發電機的體積比同功率的一般同步發電機大。
感應子發電機的形式很多，根據其磁路結構可分為單極式和多極式兩大類。

單極式感應子發電機

其磁路結構只有一個環形勵磁繞組，並且繞組的軸線與轉子的軸線重合。又可分為單鐵心式和雙鐵心式兩種。雙鐵心式的定子和轉子分成兩段，勵磁繞組放在兩段鐵心之間。單鐵心式只有一段鐵心,勵磁繞組安放在端蓋上,磁通通過端蓋。單極式感應子發電機的特點是：一個鐵心下氣隙磁場的極性相同，經過轉子的磁通方向一定而不交變，因此轉子上不產生渦流損耗；轉子可以用整塊鋼件製成，轉子轉速可以很高,極限容量可以很高；勵磁繞組不占定子內腔空間,有效材料利用比較充分。但是這種電機的磁通須經過機座和轉子支架，因而結構笨重；磁路長，電磁時間常數大，使調節、控制不便。此外，它還可能產生軸電流，與電動機同軸聯動時會影響電動機的性能。

多極式感應子發電機

結構布置與一般電機相近。在定子鐵心上開有大槽和小槽。大槽通常是4～6個，沿圓周均勻分布。大槽中嵌放勵磁繞組，當通有直流電流時，電機氣隙中形成極性交替的多極磁場。在兩個大槽之間均勻地開有若干個小槽，小槽中嵌有電樞繞組。當帶有齒槽的感應子轉動時，由於氣隙磁通的變化，在電樞繞組中感應起交流電動勢。多極式感應子發電機的特點是：磁通不經過機座、轉子支架等結構部件；磁路中無實心導磁體，電磁時間常數小，剩磁電壓低，調節控制容易，與電動機圓軸聯動時互不影響。但它的轉子在極性交替的磁場中鏇轉會產生鐵耗；轉子由矽鋼片疊裝，因而轉速受到限制，定子內圓空間被勵磁繞組占掉一部分，降低了利用率。多極式感應子發電機又分為倍齒距式（又稱古典式）和等齒距式（又稱梳齒式）兩種。
①倍齒距式感應子發電機：其轉子齒距等於定子齒距的整數倍，也就是在一個轉子齒距範圍內定子上有整數個齒和嵌線圈的槽。各個槽中線圈裡感應的電動勢有一定相位差。在相鄰磁極下處於對應位置的線圈中感應的電動勢,其相位差為180°。這些線圈可以按照一般的繞組聯結方法構成單相或多相繞組。這種電機主要用於4000赫以下。
②等齒距式感應子發電機：定子鐵心上除了開有放勵磁繞組的大槽和放電樞繞組的小（中）槽以外，在鐵心內圓表面還開了許多更小的齒槽。轉子的齒距和這些小齒槽齒距相等。隨著定、轉子上小齒相對位置的變化，電樞繞組中磁鏈發生脈動，產生電動勢。由於轉子上小齒數量可以做得很多，所以電機可以發出較高頻率的電動勢，單相約為4000～10000 赫（最高可到20000赫）。

配圖

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