感应子发电机 inductor generator

利用感应子（带齿槽的转子）的齿部和槽部磁导的不同（齿上气隙磁通密度较高，槽高磁通密度较低），在感应子转动时，使定子电枢绕组的磁链周期性脉动，从而在绕组中产生感应电动势的交流发电机。其电枢绕组嵌在定子铁心上，转动的感应子上没有绕组，只是一个表面均匀开槽的转子。因此，感应子发电机结构简单，可以有较高转速，特别适宜作为400～10000赫的中频发电机和高频发电机（可达 20000赫）。曾广泛用作金属感应加热、高频热处理和高速交流电动机的电源。但感应子发电机由于只利用了磁通的脉动部分产生电动势，它的气隙磁通利用率比一般电机低，电机磁路部分的用铁量比较多。所以感应子发电机的体积比同功率的一般同步发电机大。
　　感应子发电机的形式很多，根据其磁路结构可分为单极式和多极式两大类。
　　单极式感应子发电机 　其磁路结构只有一个环形励磁绕组，并且绕组的轴线与转子的轴线重合。又可分为单铁心式和双铁心式两种。双铁心式的定子和转子分成两段，励磁绕组放在两段铁心之间。单铁心式只有一段铁心，励磁绕组安放在端盖上，磁通通过端盖。单极式感应子发电机的特点是：一个铁心下气隙磁场的极性相同，经过转子的磁通方向一定而不交变，因此转子上不产生涡流损耗；转子可以用整块钢件制成，转子转速可以很高，极限容量可以很高；励磁绕组不占定子内腔空间，有效材料利用比较充分。但是这种电机的磁通须经过机座和转子支架，因而结构笨重；磁路长，电磁时间常数大，使调节、控制不便。此外，它还可能产生轴电流，与电动机同轴联动时会影响电动机的性能。
　　多极式感应子发电机 　结构布置与一般电机相近。在定子铁心上开有大槽和小槽。大槽通常是4～6个，沿圆周均匀分布。大槽中嵌放励磁绕组，当通有直流电流时，电机气隙中形成极性交替的多极磁场。在两个大槽之间均匀地开有若干个小槽，小槽中嵌有电枢绕组。当带有齿槽的感应子转动时，由于气隙磁通的变化，在电枢绕组中感应起交流电动势。多极式感应子发电机的特点是：磁通不经过机座、转子支架等结构部件；磁路中无实心导磁体，电磁时间常数小，剩磁电压低，调节控制容易，与电动机圆轴联动时互不影响。但它的转子在极性交替的磁场中旋转会产生铁耗；转子由硅钢片叠装，因而转速受到限制，定子内圆空间被励磁绕组占掉一部分，降低了利用率。多极式感应子发电机又分为倍齿距式（又称古典式）和等齿距式（又称梳齿式）两种。
　　①倍齿距式感应子发电机：其转子齿距等于定子齿距的整数倍，也就是在一个转子齿距范围内定子上有整数个齿和嵌线圈的槽。各个槽中线圈里感应的电动势有一定相位差。在相邻磁极下处于对应位置的线圈中感应的电动势，其相位差为180°。这些线圈可以按照一般的绕组联结方法构成单相或多相绕组。这种电机主要用于4000赫以下。
　　②等齿距式感应子发电机：定子铁心上除了开有放励磁绕组的大槽和放电枢绕组的小（中）槽以外，在铁心内圆表面还开了许多更小的齿槽。转子的齿距和这些小齿槽齿距相等。随着定、转子上小齿相对位置的变化，电枢绕组中磁链发生脉动，产生电动势。由于转子上小齿数量可以做得很多，所以电机可以发出较高频率的电动势，单相约为4000～10000 赫（最高可到20000赫）。 

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