必威体育精装版交流串激电机基本知识培训.ppt

五.单相串激电机火花产生的原因 产生火花的原因很多，如电磁因素、电位因素、机械因素和化学因素等 1. 电磁因素:主要有电抗电势、电枢反应电势、换向电势和变压器电势等。电磁因素产生火花的原因很复杂且很难改善,只做了解即可; 2. 电位因素:电源电压是通过几何中心线上的两个碳刷加在电枢绕组上的，粗看起来，电压是均匀分布在每个元件上。其实每个元件的电阻因线圈感抗的影响是不一样的，而是先绕的元件电阻小，后绕的元件电阻大，先绕的阻值小，根据欧姆定律U=IR,承受电压低,它连接的换向片片间电压也低。后绕的阻值大，承受的电压也高，连接的换向片片间电压也高。 高低不一的绕组元件就在电机运行时，就产生电位火花。 每个换向片间的电位压降计算公式为:Up=2U/K,其中U为电源电压,K为换向器的片数,若U=230V,K=24, 则Up=19.1V,若U=120V,K=24, 则Up=10V,所以在换向器片数相同的情况下,230V比120V的电机每个换向片间的电位压降要高,电动工具用串激电动机换向片间的电位压降一般要求在25V以下,推荐Up=10～16V.改善由电位因素产生的火花可采用以下方法: a. 采用片数多的换向器，或者采用多槽冲片,尽量减少换向片间的电位压降,但制造成本会增加;b.换向元件间电阻值差要小,改进制造工艺质量 ,将换向器每个片间电阻控制在±8%以内. 五.单相串激电机火花产生的原因 3.机械因素 由于机械原因引起火花大原因很多，而且复杂，只能挑主要的和经常遇到的来叙述: 换向器偏心，转子动平衡不良引起转子跳动加剧； 换向器质量不好,相邻换向器片间出现间距不等,高低偏差； 换向器表面加工精度不高；(一般要求Ra0.4) 碳刷压力不当，过大或过小；(一般要求250～500g/cm2) 碳刷材质不良，碳刷弹簧淬火处理不符要求；（当温度升高时，弹簧失去弹性压力） 碳刷在刷握里配合尺寸过松，引起碳刷在刷握里跳动，过紧将碳刷卡住，造成接触不良；(一般要求0.05-0.39MM) 换向器与刷握端面间距过大；(一般要求1.5 ±0.5MM) 换向器片间电压过多(＞ 25V)，碳刷电流密度过大(＞12A/cm2) ； 碳刷的圆弧面与换向器表面的圆弧面吻合度小于80%； 电机绕组存在缺陷，出现绕组短路或开路现象； 转子点焊不良,出现虚焊和假焊现象. 五.单相串激电机火花产生的原因 4.化学因素 电机在正常工作时，换向器和碳刷接触表面上有一层氧化亚铜薄膜。这层薄膜的电阻很大，又乌亮光滑，因而能使换向近似于直线电阻换向。(换向方式分为:直线换向.延时换向和超前换向,三种换向方式中直线换向方式最佳,换向的过程非常复杂,这里暂不讲述,在后面的改善换向中将提到) 正常运转情况下碳刷的摩擦作用，可能把换向片表面的氧化亚铜薄膜破坏，但是在电流流过碳刷与换向片时，由于温度较高以及空气中含有水分，又使换向器表面氧化，生成氧化亚铜薄膜，这样，换向器表面的氧化亚铜薄膜，在电机运行过程中处于不断破坏和不断生成的动态平衡中。 如果正常运行条件遭到破坏，如碳刷压力过大或过小，或者缺乏氧气和水分，或者电机运行在有腐蚀性的气体(如氯气)中时，都会使换向器表面的氧化亚铜薄膜遭到破坏，氧气和水分对于串激电机运行很重要，所以串激电机一般不制成封闭式电机这是其中的一个原因之一。(正因为不能制成封存式电机,且塑料机壳不能对高频辐射起到屏蔽作用,导致30MHz以上的高频能量的辐射,使电机的EMC测试比较困难). 六.单相串激电机绕组温升的计算方法及控制绕组温升的措施 电机绕组温升的计算公式为:（绕组法测试） △T=(R2-R1)/R1×(K+T1) －(T2－T1) 单位: K R1:开始测试时绕组的冷态直流电阻;(Ω) R2:测试结束时绕组的热态直流电阻;(Ω) T1:开始测试时绕组附近的环境温度;(℃) T2:测试结束时绕组附近的环境温度;(℃) K:绕组系数,铜: 234.5,铝：225 (注:温升的测试方法有绕组法和电偶法两种) 六.单相串激电机绕组温升的计算方法及控制绕组温升的措施 举例计算电机绕组的温升 电 阻Ω 温 度℃ 温 升K 要求值K 测试结果 0.94U 转子 定子 R1 R2 T1 T2 △T 1.098 1.430 27 30 76.1 ≤90 PASS 1.542 1.970 27 30 69.9 ≤90 PASS 1.06U 转子 定子 1.098 1.440 27 27 30 30 78.5 ≤90 ≤90 PASS PASS 1.542 2.000 74.7 以0.94U转子为例计算温升 △T=(R2-R1) ×(234.5+