Генератор индукторного типа (reluctance generator) для попаданца.

Есть такой тип электромашин, который в советской технической литературе называли генератором индукторного типа, а за рубежом — reluctance generator. Он во многом уступает иным типам генераторов переменного тока: металлоёмкий, шумный, проигрывающий по КПД. Но есть у него невероятное преимущество. Он прост. Он настолько прост и надежен, что почти без конкуренции занял место в качестве автомобильного генератора. Но моему герою он нужен для более производительных задач, таких как индуктивная плавка металла. А потому будем рассматривать агрегаты помощнее, чем скромные подкапотные труженики.

Только у этого типа генератора все обмотки расположены на статоре. Вращается только тупая железяка определенной формы, а вся "магия" творится на неподвижной поверхности корпуса. Что очень упрощает конструкцию. 

В чем же секрет? Рассмотрим простейший однофазный генератор. 

Его ротор — это кусок железа (часто даже не шихтованный), выглядящий как шестеренка. На статоре такое же количество зубчиков, вокруг которых намотана обмотка, с которой мы получим однофазный переменный ток. Но что именно в них его возбудит? Магнитное поле постоянного магнита или электромагнита. Сейчас в ротор как правило вставляют неодимовые магниты. Их энергии хватает для работы современных генераторов. Для попаданца имеет смысл рассматривать только второй вариант. И это один из существенных минусов установки. Ей нужен посторонний источник постоянного тока для работы. 

Но допустим, у нас есть постоянный ток и мы намотали обмотку для превращения всей конструкции в один огромный электромагнит. Что дальше?

Изменение магнитного сопротивления (релуктанции) между зубцами ротора и статора вызывает колебания магнитного потока. А там, где переменный магнитный поток, там и наведение ЭДС. То есть в обмотках, которые вокруг зубца статора намотаны. За один оборот ротора эта ЭДС изменится число раз, равное числу зубцов. И если их, например, 50, а вал вращается с частотой 1000 оборотов в минуту, то мы получим пульсирующий ток с частотой 833 Гц.
Вот пример серьезного промышленного агрегата с обмоткой возбуждения в статоре.

К этой схеме мой персонаж стремится, но пока что ограничивается генератором подобного типа:

Это проще в изготовлении и модернизации при необходимости. 

Ротор имеет примерно 60 см в диаметре и длину в 20 см. Всего на роторе 40 зубцов. Сечение зубца около 50 см². Частота вращения 1200-1500 об/мин. Частота генерируемого тока ≈ 1 кГц. Напряжение около 24 В. При максимально допустимых токах мощность генератора всего 4 кВт. Этих параметров хватит для плавления 5 кг стали в течении 40 минут. (При оптимальном индукторе)

И кстати, этот электроприбор — довольно мощный электромагнит. :)

Но не только индуктивный нагрев в мыслях персонажа. Машинные генераторы высокой частоты (alternators) активно использовались в 1900–1920-х для ранней радиосвязи (VLF/LF диапазоны), достигая частот 10–200 кГц, мощности до 500 кВт и стабильного синусоидального сигнала для телеграфии через океаны.