铁路车站信号
2023-02-02
更新时间:2023-02-03 07:59:28作者:百科
[拼音]:ganyingzi fadianji
[外文]: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)。