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串激电机原理演示(ynsh)文稿1页，共126页，星期一串激电机(dinj)原理22页，共126页，星期一3 目目 录录绪论绪论 (3)第一篇第一篇 原原 理理 篇篇第一章第一章 单相串激电动机的运行原理单相串激电动机的运行原理 (15) 第二章第二章 单相串激电动机的基本特性单相串激电动机的基本特性 (33)第三章第三章 单相串激电动机的转子绕组单相串激电动机的转子绕组 (53)第四章第四章 换向换向 (69)第五章第五章 单相串激电动机的单相串激电动机的噪声及抑制噪声及抑制 (106)第六章第六章 单相串激电动机对无线电电视单相串激电动机对无线电电视(dinsh)的干扰及抑制的措施的干扰及抑制的措施 (118)3页，共126页，星期一4 绪绪 论论n单相单相(dn xin)串激电动机使用很广泛，主要串激电动机使用很广泛，主要用于各种家用电器，用于各种家用电器，电动工具，医疗器电动工具，医疗器械，小型机床等械，小型机床等，也可制成通用电机，也可制成通用电机，作驱动用作驱动用n单相串激电动机是当今世界单相串激电动机是当今世界用量最多用量最多的一种小功率电动机的一种小功率电动机，年产量超一亿台。

年产量超一亿台4页，共126页，星期一5交流交流(jioli)换向器电机换向器电机n滑动接触电机主要有两种形式滑动接触电机主要有两种形式(xngsh)1.滑环和电刷滑环和电刷 如同步电机，绕线式转子异步电机如同步电机，绕线式转子异步电机2.换向器和电刷换向器和电刷 如直流电机，交流换向器电机如直流电机，交流换向器电机n交流换向器电机交流换向器电机，按所接电源性质分，按所接电源性质分: 单相串激电动机单相串激电动机 (single phase series motor)和交直流两用和交直流两用电动机电动机; 按相数分有单相和多相; 按气隙磁场分有脉动磁场和旋转磁场等 5页，共126页，星期一60-1.单相单相(dn xin)串激电动机的结构特点串激电动机的结构特点1.定子定子定子定子铁心由0.5mm硅钢片冲制叠压而成DR530 (D22),DR510(D23) ，应用最广泛为凸极式，也有隐极式磁极形状多为深槽式，为绕线机自动绕制定子定子绕组，又称串激绕组绕组，又称串激绕组由漆包圆铜线绕制为集中绕组，套在定子铁心上电刷装置(zhungzh)：刷握，弹簧和电刷组成，常用电化石墨电刷6页，共126页，星期一。

77页，共126页，星期一82.转子转子转子转子铁心，又称电枢铁心铁心，又称电枢铁心由0.5mm硅钢片冲制叠压，冲片槽型多数为半闭口梨形槽，转轴压入铁心轴孔转子转子绕组为分布绕制的电枢绕组嵌放在电枢铁心中，依次(yc)串联成闭合绕组(详见第三章)换向器换向器(又称整流子又称整流子) 与电刷电刷装置，构成滑动接触有半塑料换向器(由紫铜的换向片和云母片用塑料压制成整体) ，全塑料换向器(无云母片) 8页，共126页，星期一9半塑料半塑料(slio)换换向器向器9页，共126页，星期一10单相串激电动机的基本结构与直流电动机相似，带有电刷-换向器，且励磁绕组和电枢绕组串联在细节上有所不同串激电机既可由交流亦可由直流供电，原理原理上泛上泛称为交直流两用电动机交直流两用电动机单相串激电动机与直流电动机相比有不同之处不同之处: (1)直流电机磁极(cj)铁心为铸钢制成，单相串激电机时交变磁通会产生很大的涡流损耗;(2)串激电动机的交流电抗电压降很大;(3)换向元件中有变压器电势，使换向困难等. 因此单相串激电动机运行于交流电源和直流电源时性能上是有差异的实用上实用上单相串激电动机与交直流两用电动机在结构是有所不同。

10页，共126页，星期一11单相单相(dn xin)串激电动机串激电动机励磁(l c)绕组电枢绕组换向器电刷定子铁心11页，共126页，星期一12直流电动机直流电动机(直流电源，直流电励磁，电刷换向器)恒定磁场单相串激电动机单相串激电动机(交流电源，交流串激，电刷换向器)脉动磁场永磁直流电动机永磁直流电动机(直流电源，永磁，电刷换向器)恒定磁场无刷直流电动机无刷直流电动机(直流+控制器，永磁，无电刷)恒定磁场交直流两用电动机交直流两用电动机(交流,直流电源，电刷换向器)12页，共126页，星期一130-2.单相单相(dn xin)串激电动机的串激电动机的优点优点(1)使用方便使用方便具有直流电机结构，可交直流两用，改变输入电压大小，可以调节转速，因此调速十分方便2)转速高，效率功率因数高，体积小，质量轻，成本转速高，效率功率因数高，体积小，质量轻，成本低低该类交流电机转速与电源频率，极数无关，因此电机转速可设计很高，体积重量相应减少3)启动转矩大，过载能力强启动转矩大，过载能力强可达额定转矩的4-6倍n缺点缺点:换向比较(bjio)直流电机困难，换向火花大，无线电干扰和振动噪声都较大。

13页，共126页，星期一14对电动机设计对电动机设计(shj)制造的特殊要求制造的特殊要求(1)适用的运行工作点适用的运行工作点电动机具有软的机械特性，转速随负载改变而改变设计制造时，要保证达到运行工作点，一个负载值，有一相应转速2)防止触电的防护要求防止触电的防护要求大多用于电动工具，家用电器，手持操作，严格绝缘安全防护要求3)抑制无线电干扰要求抑制无线电干扰要求高转速又容易产生高的无线电干扰功率和干扰电压，以及较大(jio d)的噪声，要加以抑制14页，共126页，星期一15单相串激电动机的基本单相串激电动机的基本(jbn)系列系列nG系列系列(xli):单相交流电源，供小型机床，搅拌机等单相交流电源，供小型机床，搅拌机等输出功率8W-750W，转速有4000-12000r/minnSU系列系列,U系列系列(老产品老产品):交直流两用电动机交直流两用电动机输出功率15W-180W，转速有3600-5600r/minnDT系列系列(老产品老产品): 电动工具用单相串激电动机电动工具用单相串激电动机输出功率60W-800W，转速有8000-14000r/minnDT2系列系列:电动工具用单相串激电动机电动工具用单相串激电动机输出功率140W-1250W，转速有9900-14300r/min15页，共126页，星期一。

1616第第 一一 篇篇原原 理理 篇篇16页，共126页，星期一17第一章第一章 单相串激电动机的运行单相串激电动机的运行(ynxng)原原理理17页，共126页，星期一181-1.运行原理运行原理(yunl)及交直流两用的基本概念及交直流两用的基本概念直流电机原理直流电机原理(yunl)电动力的方向可由电动力的方向可由左手定则左手定则决定决定18页，共126页，星期一19图12-6， p189，李19页，共126页，星期一20直流电机原理直流电机原理(yunl)n上图图(a) ，ab边在N极面下，电流方向a b，而cd边在S极面下，电流方向c d，根据(gnj)电磁力定律及左手定则，线圈的ab边受力方向左，而cd边受力方向右，从而形成转矩，使转子逆时针旋转n当线圈转过180度时，如图图(b) ， ab边在S极面下，由于换向片和电刷作用，电流方向a b，而cd边在N极面下，电流方向也改为c d，根据左手定则，产生电磁转矩方向不变，使电动机继续转动 20页，共126页，星期一21综上所述，要使直流电机按一定方向运转，关键是利用换向片和电刷作用，电刷在定子上是不动的，且极性不变;而换向器是在转子上，与之固定连接的电枢(din sh)线圈随转子转动。

由此可见，直流电机电枢绕组中电流并不是直流，而是交变的直流电机磁极极性不变，利用换向片和电刷作用，磁极磁极极面下导体随转子转动是不断变化，但是极面下导体极面下导体随转子转动是不断变化，但是极面下导体中电流的方向始终不变，因此产生电磁转矩的方向也中电流的方向始终不变，因此产生电磁转矩的方向也不变21页，共126页，星期一22n图图(a) ，单相串激电动机电源处于交流电正半周波，转子受电磁力，逆时针方向旋转n交变电源变化至负半周波时，交变电源变化至负半周波时，图图(b) ，电励磁的磁场极性和电刷极性发生变化，同时电枢电流方向也随之改变了，根据左手定则，电磁转矩方向不变，使电动机继续逆时针方向逆时针方向转动n由此可见，一台直流串激电动机改接到交流电源后，虽然电源极性在反复(fnf)变化，但是每一极面下导体电流方向不变，电磁转矩的方向电磁转矩的方向不变，不变，电动机转向也不变，这就是单相串激电动机的工作原理单相单相(dn xin )串激电动机原理串激电动机原理22页，共126页，星期一23图12-7， p190，李如何如何(rh)改改变电机旋转方变电机旋转方向向(改变磁场或电改变磁场或电流方向流方向)改变定子改变定子(dngz)绕组绕组与电刷接法与电刷接法(极极性性)改变电源极性改变电源极性(接线端头接线端头)？23页，共126页，星期一。

24直流电动机的激磁方式有多种，作为交直流两用电机，只有串激和并激方式(永磁，它磁均不可以) ，进一步分析(fnx)如下:串激时串激时，激磁电流与电枢电流是同一电流，而激磁电流与磁通之间的相角差很小，因此磁通与电枢电流之间也不存在相角差，转矩为磁通与电枢电流两转矩为磁通与电枢电流两者的乘积者的乘积，如图示，平均转矩大并激时并激时，并激绕组与电枢绕组是并联的，都接到交流电源上，并激绕组电感很大，激磁电流滞后电源电压接近90度，电枢电流滞后电源电压的相角比较小，这样磁通(激磁电流)与电枢电流之间有较大的相角差，因此二者乘积会有正，有负，如图示，平均转矩小因此，单相串激电动机转矩大，有实用价值单相串激电动机转矩大，有实用价值24页，共126页，星期一25 串激电动机转矩曲线串激电动机转矩曲线(qxin) 并激电动机转矩曲线并激电动机转矩曲线(qxin)25页，共126页，星期一261-2.高速运转原理高速运转原理(yunl)及软特性及软特性一般交流电机转速(zhun s)取决于同步转速(zhun s)，与电源频率与极对数有关单相串激电动机单相串激电动机是按直流电机是按直流电机原理运行，按电磁感应定律原理运行，按电磁感应定律推导转速。

推导转速带电导体在磁场中受电磁力作用而运动，e=Blv作为一台电机， 26页，共126页，星期一27单相单相(dn xin)串激电动机转速串激电动机转速为为式中E-电枢电势有效值(V) -每极磁通(Wb)N-电枢导体数n-电机转速(r/min)单相串激电动机单相串激电动机a(并联支路(zh l)对数),p(极对数)均为1电机转速与电源频率，极对数无关，电势由电源电压决定，较难变化，减少磁通和导体数均能提高转速.目前单相串激电动机单相串激电动机额定转速都比较高，一般不超过18000r/min27页，共126页，星期一28单相单相(dn xin)串激电动机串激电动机的软特性的软特性n由公式(gngsh)可知:当负载增大时，电枢电流相应增大，由于串激绕组，电枢电流与励磁电流相同，因此励磁电流也增大，从而使磁通磁通增大，因磁通与转速成反比，所以转速下降同时由于电枢电流增大，使各部分电阻压降增大，电势电势下降，则转速下降n转速随负载增大而明显下降特性，称之为软特性28页，共126页，星期一291.3.调速原理调速原理(yunl)n单相串激电动机的转速与电势E，磁通和电枢导体数N有关，大多采用(ciyng)调节电压的方法。

1.改变电源电压调速改变电源电压调速(常用常用)(1)利用串联单向或双向晶闸利用串联单向或双向晶闸管管(SCR)调压调速调压调速改变SCR的导通角，就可以改变其端电压，从而实现有级或无级调速见图(a) 29页，共126页，星期一30当输入交流(jioli)电压为正半波时，可控硅二端是正向电压，同时RC充电回路开始充电，只有在电容。