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1 研究生课程 单相串激电动机的原理与设计 东南大学 电气工程学院 胡虔生教授 2 目 录 绪论 (3) 第一篇 原 理 篇 第一章 单相串激电动机的运行原理 (15) 第二章 单相串激电动机的基本特性 (33) 第三章 单相串激电动机的转子绕组 (53) 第四章 换向 (69) 第五章 单相串激电动机的噪声及抑制 (106) 第六章 单相串激电动机对无线电电视的干扰及抑制的措施 (118) 3 绪 论 单相串激电动机使用很广泛，主要用于各种家用电器，电动工具，医疗器械，小型机床等，也可制成通用电机，作驱动用。 单相串激电动机是当今世界用量最多的一种小功率电动机，年产量超一亿台。 4 交流换向器电机 滑动接触电机主要有两种形式 1.滑环和电刷 如同步电机，绕线式转子异步电机 2.换向器和电刷 如直流电机，交流换向器电机 交流换向器电机，按所接电源性质分: 单相串激电动机 (single phase series motor)和交直流两用电动机; 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 0-1.单相串激电动机的结构特点 1.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：刷握，弹簧和电刷组成，常用电化石墨电刷。 6 7 2.转子 转子铁心，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。 转子绕组。为分布绕制的电枢绕组嵌放在电枢铁心中，依次串联成闭合绕组(详见第三章)。 换向器(又称整流子) 。与电刷装置，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 半塑料换向器 9 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，原理上泛称为交直流两用电动机。 单相串激电动机与直流电动机相比有不同之处: (1)直流电机磁极铁心为铸钢制成，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 单相串激电动机 励磁绕组 电枢绕组 换向器 电刷 定子铁心 11 12 0-2.单相串激电动机的优点 (1)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。可达额定转矩的4-6倍。 缺点:换向比较直流电机困难，换向火花大，无线电干扰和振动噪声都较大。 13 对电动机设计制造的特殊要求 (1)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。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。高转速又容易产生高的无线电干扰功率和干扰电压，以及较大的噪声，要加以抑制。 14 单相串激电动机的基本系列 G系列: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/min SU系列,U系列(老产品):交直流