串激电机技术讲座(WL).ppt

技术讲座 串激电机技术讲座 第一节 电机常识 电 机：机械能与电能相互转换的一种器械 按能源转换方式分： 电动机：电能转换成机械能 发电机：把机械能转换电能 按电源分： 直流电机：电流大小恒定 交流电机：电流按一定频率(50Hz/60Hz)交变 按功率大小分： 大型电机： 中小型电机： 微电机：中心高小于90mm或1500r/min时的折算功率小于1.1KW. 按应用领域分： 驱动电机 控制电机 1.2 常见电机 异步电机 结构简单可靠、用途最为广泛，调速性能差。 三相交流异步电动机 （广泛地应用在工业设备上，如机床、矿山机械、中央空调等） 单相交流异步电动机（广泛地应用家用电器上，风扇、冰箱、油烟机等） 同步电机 转速与频率之间有严格的关系 n=60f /p，故谓这同步。 （主要用于发电机，现代工农业生产所需电能几乎都是有同步发电机 发出的） 直流电机 良好的调速性能差，但有电刷的机械磨损 电磁式直流电动机(功率较大，用于轧钢机械、纺织机械等) 永磁式直流电动机（功率较小，用于汽车、小家电） 串激电机 启动力矩大，转速与电源频率无关 （电力机车、电动工具、小家电） 二. 串激电动机 2.1串激电动机特点: 1）可交流、直流两用； 2）转速高，一般8000~35000转/分； 3）调速方便（调压调速），且转速与电源频率无关； 4）启动转矩大，4~6倍额定转矩； 5）机械特牲较软，过载能力强； 6）体积小，用料省； 7）不足：碳刷和换向器有磨损、换向火花、电磁干扰等 2.2串激电动机主要用途 1）家用电器（吸尘器、电吹风、榨汁机、搅拌机、料理机、豆浆机、电刀、滚筒洗衣机） 2）电动工具（电钻、锯砖机、角磨、电锯、砂光机、电刨） 3）园林工具（割草机、修枝剪、电链锯） 4）医疗器械（牙床机） 电生磁(定子) 2.3串激电机的基本原理(转子部份)  毕-萨的电磁力定律: 带电导体在磁场中,将受到磁场力的作用 串激电机的基本原理 2.4 串激电机等值电路 定子线圈与转子线圈在电路上是串联 换向器的换流作用，不论工作在交流电的正半波、负半波或是恒定直流电，其电磁转矩方向是一致的。 这正是串激电动机可以交流、直流两用的原因 If = 2*Ia 2.5 串激电机结构 2.5.1定子组件 1)芯片：导磁 2)漆包线：导电及产生磁场 3)定子槽纸：绝缘 4)绝缘胶带：固定 5)电源引线：导电 6)FUSE等：过热或过流保护 7)扎带：固定 8)其它：其他用途 2.5.2转子组件 1)芯片：导磁 2)漆包线：导电及产生电磁力 3)转子槽纸：绝缘 4)端板：绝缘 5)换向器：导电换向 6)槽楔：固定导线 7)绝缘漆：固定导线及绝缘 8)介子：调整虚位及轴突 9)平衡胶：平衡作用 2.5.3 电机材料 a).导电材料：漆包线、换向器、碳刷、引 接 线…… b) .(导)磁材料：硅钢片、铁壳、磁石…… c) .绝缘材料：绝缘纸、槽楔片、绝缘漆、套管、端板…… d).支撑材料：轴、轴承、前后支架…… 2.6 串激电动机的机械性有什么特点？ 串激电机的转速公式: 2.7 如何改变一台串激电机的转向？ 改变定子线圈接线方式，碳刷线与电源线对调 一对碳刷线对调 改变转子线绕线方式 对调电源线进线无效果 三.损耗分布各能量平衡 4.1 换向火花形成原因 机械性火花： 1)转子平衡不好或装配不好，造成转子振动 2)换向器偏心、圆度差、光洁度不好 3)弹簧压力不合适 4)碳刷与换向器接触不好 5)碳刷与刷盒配合不好 6)碳刷材料不合适 电磁性火花： 1) 换向火花（换向线圈的电流突变，电磁能释放） 2) 电位差火花（换向器片间电压过高） 化学火花： 1) 换向器表面氧化层（主要是氧化亚铜和碳素薄膜），这层氧化层在运转中被不断地磨损和加厚 4.2 改善换向火花的措施 4.3 换向火花的评定标准------火花等级 4.4 换向器表面摩擦之薄膜图谱 * * 1.1 电机分类 从上式看出， 取值越大，电机尺寸越小，但 取值受其他因素制约，详见后述。转速越大，电机尺寸也越小，电机转速同样受到机械，换向等因素的制约 1.3 基本公式: 多匝线圈 如右图,它是串激电动机的基本工作原理图,电流流经上部的定子线圈,产生一定的的磁场,然后经过碳刷进入换向器(铜头),再在转子绕组中分成上下并联支路流过,导流的转子线圈在外部磁场的作用下产生力,从而使转子转动,铜头使转子的电流始终保持上下对称连续,电流最后从另一个碳刷出来进入下部的定子,因上部