励磁机

励磁机 在电传动内燃机车上牵引发电机的励磁功率较大，为提供励磁电流而专门设置的励磁电源，即励磁发电机，简称励磁机。通过对励磁机的控制来实现牵引发电机的理想外特性。一般采用三相交流发电机，由柴油机一牵引发电机组通过变速箱直接驱动，发出的三相交流电经桥式整流器整流后向牵引发电机励磁绕组供电。机车上普遍采用感应子励磁机，它是一台三相异板式交流发电机，其励磁绕组和电枢绕组都安装在电机的定子上，转子上没有绕组，因此电机与外电路的联系不需要电刷和滑环等滑动接触部件，因而使电机结构简单、工作可靠、制造成本较低、便于维护。

感应子励磁机的定子铁芯由硅钢片叠压而成，定子铁芯内圆周上开有放置励磁绕组的大槽和放置电枢绕组的小槽，转子由齿形截面的硅钢片叠压而成。感应子发电机工作原理图见图1。

图1 感应子发电机工作原理图

当励磁机定子的励磁绕组输入直流励磁电流时，在电机中便建立了磁场，磁场的方向按右手定则判定，见图1。由于转子的齿形结构，使其与定子之间的气隙呈齿状变化。在转子齿顶部分气隙小，磁导大；而在齿槽部分气隙大，磁导极小。因此与磁导成正比的励磁磁通主要从转子齿中通过，而齿槽部分通过的磁通极少，可近似认为槽部磁通为零。当励磁机运转时，转子的任一齿对准定子某磁极时，就感应出与这一定子磁极极性相反的磁极（N极或S极）。由此可见，转子的磁极完全是由定子励磁场感应而形成的，并且每个转子齿的磁极极性随着旋转而变化，故称此种电机为感应子、异极性电机。

当感应子励磁机的转子匀速旋转时，转子齿、槽在电机中的空间位置发生周期性变化，致使电机各处的气隙磁通也周期性变化，则嵌放在定子上的电枢绕组的磁通周期性变化，因而在电枢绕组中产生出交变感应电势。

励磁机转子转过一个齿距角，对应电枢线圈中的感应电势变化一周。若转子有Z个齿，转子每旋转一周，对应电枢线圈中的感应电势变化Z 周。车子齿数越多，发电机转速越高，则感应电势率越高。其频率表达式为式中，?为感应电的频率（Hz）；Z为转子的齿数；n为电机的转速（r/min）。