单相串激电机资料
单相交流串励电动机分解课件
通过改变电机的输入电压或电流的大小，可以改变电机内部的磁场强度，从而 改变电机的输出转矩和转速，实现电机的控制。
制动与反转
制动方式
单相交流串励电动机通常采用能耗制动方式进行制动，即将电机的工作绕组短接 ，使电机迅速停止转动。
反转原理
要使单相交流串励电动机反转，只需将电源的相序改变即可，即将原来加在电机 工作绕组上的电源相序反接，使电机反转。
如发现电动机运行声音异 常或有焦味，可能是绕组 短路或断路，需及时停机 检查并修复。
轴承故障
轴承损坏或润滑不足会导 致电动机振动或异响，需 更换轴承或增加润滑。
电源故障
电源线接触不良或断路可 能导致电动机无法启动或 运行不稳定，需检查电源 线路并进行修复。
Part
05
单相交流串励电动机的发展趋 势与未来展望
工作原理
当定子的磁场发生变化时 ，转子受到磁力的作用， 开始旋转。
换向器
作用
换向器的作用是改变电流的方向 ，以使得电动机能够持续旋转。
组成
换向器主要由换向片和电刷组成， 换向片固定在转子上，电刷则固定 ，使得电刷不断地改变电流的方向 ，从而使得电动机能够持续旋转。
未来发展前景
市场需求持续增长
随着社会经济的发展和科技的进步，单相交流串励电动机 在各个领域的应用将更加广泛，市场需求将持续增长。
技术创新推动产业发展
未来，技术创新将继续推动单相交流串励电动机产业的发 展，提高产品质量和技术水平。
环保和节能要求提高
随着环保意识的提高和节能减排政策的实施，单相交流串 励电动机的环保和节能性能将受到更多关注，产业将迎来 更多发展机遇。
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单相串激电机阻值
单相串激电机阻值
单相串激电机的阻值是指其电阻参数，用来描述电机内部的电阻大小。
单相串激电机是一种常见的电机类型，它由串联的定子绕组和串联的励磁绕组组成。
在单相串激电机中，定子绕组的电阻主要是由定子线圈的导线材料和长度决定的。
励磁绕组的电阻主要是由励磁线圈的导线材料和长度决定的。
这些电阻会对电机的性能产生一定的影响，如功率损耗、效率等。
然而，具体的单相串激电机阻值需要根据电机的设计参数以及实际制造情况来确定。
不同型号、规格的电机具有不同的阻值范围。
洗衣机串激电机三相变频电机直流变频电机
单相串激电机、三相交流变频电机、无刷直流电动机目前合肥三洋全自动滚筒洗衣机的洗涤驱动电机有三种类型：单相串激电机、三相变频电机、直流变频电机。
一、单相串激电机1.1、定义：定子绕组和转子绕组串联，既可通直流又可以通交流电，具有换向器和碳刷换向的电机。
1.2、工作原理：如图一，它是串励电动机的基本工作原理图。
电流流经上部定子线圈,产生一定方向的磁场;然后经碳刷进入换向器(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（定子线圈产生）作用下产生力,从而使转子转动，铜头使转子中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定子。
因上部与下部定子线圈绕线方向一致，致使上、下定子产生的磁场同向，这是必须保持一致的。
通过改变电压图1二、三相交流变频电机2.1、定义：通过电力电子技术改变电源电压和频率用以调速的三相无刷异步电动机。
1.2、工作原理：如图2，电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
通过改变电压和频率，使用霍尔等速度检测，实现闭环控制。
图2三、无刷直流电动机：3.1、定义：通过电力电子技术改变电源电压和频率用以调速的无刷同步电动机。
3.2、工作原理：普通直流电动机的电枢在转子上，而定子产生固定不动的磁场。
为了使直流电动机旋转，需要通过换向器和电刷不断改变电枢绕组中电流的方向，使两个磁场的方向始终保持相互垂直，从而产生恒定的转矩驱动电动机不断旋转。
无刷直流电动机为了去掉电刷，将电枢放到定子上去，而转子制成永磁体，这样的结构正好和普通直流电动机相反；然而，即使这样改变还不够，因为定子上的电枢通过直流电后，只能产生不变的磁场，电动机依然转不起来。
串激电机简介培训资料
第一章串激电机简介一、电机的主要构成部分：其主要零件为定子（固定部分）、转子（转动部分）以及支架等构成。
二、电机的工作原理：串激电机为交流电机，这里主要介绍单相串激电机，其工作原理是电能从电网输入电动机后，通过电机内部的电磁作用转变为机械能，带动机械负载旋转作功，作用在转轴和负载上的转矩是由转子线圈中的电流和气隙中磁场相互作用产生的，而磁场是由定子产生的。
因此在电能转换成机械能的过程中，电机内部必伴随感应电势的产生和作用。
所以感应电势、电流、电磁力（电磁转矩）等是机电能量转换过程中必然发生在电动机内部的重要物理现象。
三、电机工作中的主要定律：1、法拉第电磁感应定律：在一均匀磁场中，导体作切割磁力线运动时，若磁场导体长度和导体运动方向三者相互垂直，则导体的感应电势为：e=BLU e、导体同的感应电势B：磁场的磁通密度 L、导体的有效长度 U：导体与磁场的相对运动速度该定律可用右手定则来判断：伸出右手，使大拇指跟其条四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁力线垂直穿入手心，大拇指向导体运动的方向（V），那么其条四个手指所指的方向就是感应电流的方向。
2、安培全电流定律：亦称安培环路电流定律，阐述磁场的产生过程。
电机是将电能转换为机械能的器械，这种能量的转换是利用电磁感应原理在磁场中进行的，磁场在能量转换过程中起到媒介的作用。
它在一定条件下从电源吸取能量，在一定条件下向机械系统释放能量。
因此，形成相当集中的磁场，并储有所需的磁场能量，是电机必备的条件。
这就要求有磁源（即激磁系统）产生激磁磁势，有良好的铁磁导体，把磁场集中起来，形成闭合的磁路。
电机内的磁路由磁源、铁心（导磁体）和气隙组成。
气隙很小，但磁场能量却主要集中在气隙内。
安培全电流定律是指在截流导体产生的磁场中，若任意闭合回线上微少线段ΔL 磁场强度为 H，则 H、ΔL 及 H 与ΔL 正方向夹角的余弦（COSθ）三者乘积的代数和，等于穿过该闭合回线的电流代数和，表达形式为：∑H COSθΔL=∑I应用上式时，凡电流方向与回线绕行方向之间符合右手螺旋定则，截流导体的电流为正，反之为负。
串激电机基本知识及工艺
转子工艺流程之测试2
此处测试是转子完成所有加工工序后的最终测试, 1、测试片间电阻（检查转子是否有断线、换向器精车后槽内是否有
铜屑）； 2、测试焊接电阻（测试转子是否有虚焊、假焊）； 3、匝间测试（检查转子在前面所有加工工序中漆包线是否有碰伤.
损伤等）。
转子工艺流程之印刷防锈
不能用手直接拿换向器,防止换向器表面生锈，只能拿铁 芯或风叶;
转子工艺流程之点焊
正极为钨钢棒 负极为铜棒(最好选用鉻铜) 焊接前须对焊接棒的角度进行磨削,一般角度3-5度； 一般焊接到4000次左右须更换焊接棒； 严禁进行二次焊接
转子工艺流程之测试1
片间电阻±8%（根据产品设计要求）; 对角电阻±8% （根据产品设计要求）; 焊接电阻≤0.5mΩ; 匝间测试,波形不能少于4个,与标准波形的面积差≤15% 冷态绝缘电阻测试≥500MΩ; 高压测试:
Q(ZY/XY)-2/200；
单相串激电机的主要零部件材料
槽型与鈎型换向器
单相串激电机的主要零部件材料
换向器定义：电机转子上由换向片、云母片、 V形绝缘环、压圈和紧固件组成的电流换向 装置。
换向器是几个接触片围成圆型，分别连接转 子上的每个触头，外边连接的两个电极称为 电刷与之接触，同时只接触其中的两个。
粗糙度测试仪
转子工艺流程之精车
压装风叶后的尺寸检查; 风叶不能有缺损、毛刺、变形、披锋等; 风叶端面跳动≤0.5MM； 轴向推力检查； 径向扭矩检查；
转子工艺流程之动平衡
最大切削深度≤1.5MM,不能切到漆包线; 切削长度不能超过铁芯长度的一半; 不能出现对角去重的情况; 不能出现缺齿槽的情况; 切削后齿槽内应无毛刺;
不锈钢弹簧丝硬度亮，弹性强，耐磨抗压性能好，常用 规 格：
单相串激电机
借偏片数的准确定义
关于电枢绕组借偏片数的判断比较复杂，涉及的情况 较多，平时很容易搞混。在此对电枢绕组的借偏片数作一 个准确的定义： 当电枢某线圈平面处于和定子磁极几何中心线平行状 态时, 该线圈中心线与电刷中心线相差的换向片数为电枢 绕组接线借偏片数。该片数折合成的电角度等效于电刷逆 电枢旋转方向偏离磁极几何中心线的电角度。对于两极串 激电机, 该角度应在10度~26度之间。如图所示, 线圈中心 线与电刷中心线相差片２片换向片, 那么就可以说, 该电机 电枢绕组接线借偏为２片, 即借偏30度（电角度）。以此 做为电机设计计算的依据就不会产生错误了。
串激电机的电磁兼容
由于串激电机是含有整流子和电刷的旋转电机，当电刷将相邻的整 流片短接时，在与整流片相连接的电机转子绕组中有短路电流流过，紧 接着电刷很快地转入断开状态，在此瞬间将产生火花放电骚扰，这个过 程是一个重复转换过程，产生的骚扰具有很宽的频带，幅射能量最强的 频率通常在10~15 千赫范围内，而其高频部分可达300兆赫以上。这个频 谱与无线电通讯、广播和电视等使用频带相近，因此对它们产生干扰。 通常在电机的接线端子上，传导骚扰电压可达几十微伏至几百毫伏；对 于非金属壳体电机，在1m 距离处引起的感应电压可达3000~5000μV。 由此可见，串激电机是家电中的重要骚扰源，它既产生很强的传导 骚扰，又产生一定的感应骚扰和幅射骚扰。 相应的控制技术和措施：①在骚扰源处抑制骚扰源；②减少骚扰源 和敏感电路之间的耦合；③按最小灵敏度要求（不敏感）设计敏感电路， 达到EMC 要求。
三、电磁噪声
二极单相串激电机所产生的电磁噪声主要是槽致噪声。在采用单数槽 转子时，槽致噪声是由于周期性的单边磁拉力的变化所产生的，如下图。 采用双数槽转子时，不会 发生上述情况，但齿槽效 应较严重，引起振动。 除上述原因，还有电 流中的高次谐波分量，在 定转子气隙中产生谐波磁 场也会产生不均匀力波， 造成振动而产生噪声。
单相串励电动机原理
单相串励电动机原理《单相串励电动机原理》1. 引言你有没有想过，家里那些小巧又动力强劲的电动工具，像手持电钻，它们的动力来源是什么呢？没错，很多时候就是单相串励电动机在发挥作用。
今天呢，咱们就来好好唠唠单相串励电动机的原理，从它最基本的概念开始，到它是怎么工作的，在生活和工业里的应用，还有那些容易让人搞混的地方，我都会给大家讲得明明白白的。
2. 核心原理2.1基本概念与理论背景单相串励电动机属于直流电动机的一种特殊类型，虽然它用的是单相交流电源。
它的历史啊，可以追溯到电动机发展的早期。
这电动机的核心概念呢，就是电磁感应原理。
简单来说，电和磁就像是一对形影不离的好伙伴，电流通过导线的时候，就会在导线周围产生磁场。
而单相串励电动机就是巧妙地利用了这个原理，通过不断变化的电流来产生变化的磁场，从而让电机转动起来。
就好比是一群小磁针，在电流这个指挥家的指挥下，一会儿排成这个队形，一会儿排成那个队形，这样就产生了让电机动起来的力量。
2.2运行机制与过程分析咱们来详细说说它的运行过程。
首先，单相交流电流进入电动机。
这个电流通过定子绕组和转子绕组串联起来的电路。
当电流流入的时候，定子绕组就会产生一个磁场，这个磁场可是会随着电流方向的改变而改变的。
转子绕组呢，因为和定子绕组串在一起，所以也有电流通过。
这时候，转子绕组就像一个小磁铁，在定子磁场的作用下，会受到一个力的作用。
由于这个力的作用，转子就开始转动起来。
但是呢，这里面有个关键的地方。
因为电流是交流的，方向一直在变，所以定子的磁场方向也一直在变。
这就好比是一个调皮的人，一直在换着方向推这个转子，但是因为这个换方向的节奏把握得好，转子就会一直持续地转动下去。
打个比方，就像是你在推一个秋千，一会儿从左边推，一会儿从右边推，只要你推的节奏对，秋千就会一直荡下去。
在单相串励电动机里，这个不断变化的电流就像是你不断变换方向的推力，让电机的转子持续转动。
3. 理论与实际应用3.1日常生活中的实际应用在咱们的日常生活里，单相串励电动机的应用可多了去了。
单相串励电动机常用资料
直流电机的磁极铁心定子磁轭均系铸钢制成，交变磁通将在其中产生很大的涡流和磁滞损耗；
为减小铁心损耗，单相串激电动机的整个磁路均由电工钢片叠成；
Ucos R R 励磁绕组匝数减少，必然使主磁通减小，为使电a机仍能产f生所需的转矩，电枢导体数必须增加，也就是说，电枢绕组的电抗也将增加
2 。 1 CC I CC 但不因考电 虑枢饱反和应，磁认通为对磁于通电与e动电机流f的成运正行比只有害处，没e有好f处，故可用补偿绕组把它抵消； 2 施加单相交流电源的直流电动机
单相串激电动机的结构除上述定子磁路系统由电工钢片 叠成外，其余与直流电机并无原则差别。定子上装有励磁绕 组F、补偿绕组C和换向极绕组K，它们与转子电枢绕组均串 联联接。
8.单相串励电动机
1
2
1－换向片；
3
2－塑料壳体；
3 3－云母片
➢工作特性
8.单相串励电动机
励磁磁通 d
电枢磁通 q 旋转电势： eC en d6 pa 0 N n dm si n t
0
机械特性曲线
Te
8.单相串励电动机
1. 当电压一定时，电机转速随转矩的增大而自动减小； n 2. 当负载转矩一定时，降低电枢电压可减小电机转速。
cos
1
U=UN 0 .8 U N
0 .4 U N
0 .6 U N
0
T
不同电压时的机械特性
0
Te
功率因数与转矩的关系
8.单相串励电动机
➢单相串励电动机的调速
将在其中产生很大的涡流和磁滞损耗；
2. 交变电流在励磁和电枢绕组中产生很大的阻抗压降，致 使电枢电势Ea和电磁功率变小；
3. 在换向元件中新增了短路电势，换向将发生困难。
串激电机简介
让磁力线垂直穿入手心，大拇指向导体运动的方向（V），那么其条四个手指所指的方向就是感应
电流的方向。
2、 安培全电流定律：
亦称安培环路电流定律，阐述磁场的产生过程。
电机是将电能转换为机械能的器械，这种能量的转换是利用电磁感应原理在磁场中进行的，
磁场在能量转换过程中起到媒介的作用。它在一定条件下从电源吸取能量，在一定条件下向机械
二、电机的工作原理： 串激电机为交流电机，这里主要介绍单相串激电机，其工作原理是电能从电网输入电动机后，
通过电机内部的电磁作用转变为机械能，带动机械负载旋转作功，作用在转轴和负载上的转矩是 由转子线圈中的电流和气隙中磁场相互作用产生的，而磁场是由定子产生的。因此在电能转换成 机械能的过程中，电机内部必伴随感应电势的产生和作用。所以感应电势、电流、电磁力（电磁 转矩）等是机电能量转换过程中必然发生在电动机内部的重要物理现象。 三、电机工作中的主要定律： 1、 法拉第电磁感应定律：
-4-
17- 5 -电机制造基础知识
c、啤接不良的影响：导致马达不通电。 7)、绑铁扎扣： ａ、作用：用扎扣将保险丝或温控扎在规定位置，使其紧贴在线圈上。 ｂ、品质控制：松动、扎扣裂、保险丝或温控不贴等。 ｃ、保险丝与温控不贴的影响：未起到保护和断电作用，影响锁定效果，造成温度过高烧马达。 B——转子部分 1)、冲芯： ａ、作用：用轴把芯片固定成铁芯。 ｂ、使用物料：轴,芯片。 ｃ、品质控制：芯片厚度、冲片尺寸、轴 T·I·R、烧喱士等。 2)、入绝缘纸： ａ、功能：将绝缘纸压入每个芯片槽中，使漆皮线与铁芯隔离。 ｂ、绝缘纸受潮易造成掼纸、摄线次品，导致马达漏电等。 3)、压换向器： ａ、功能：将其压入电枢规定位置。 ｂ、作用：改变电流方向，导电作用。 ｃ、品质控制：换向器尺寸、角度（铜勾中心线与芯片槽中心线间夹角） ｄ、换向器尺寸不正确的影响：马达虚位大小、轴伸尺寸大小以及碳刷接触不良等。 4)、转子绕线： ａ、功能：将漆皮线绕入芯片槽中，以形成绕组回路。 ｂ、品质控制：线径、线类、圈数、拉力以及电阻大小。 ｃ、常见次品：断线、摄线、飞线、搭线不良、线花、线挂芯片等。 5)、碰焊： ａ、功能：将洒皮线与铜勾在热压作用下焊接在一起。 ｂ、品质控制：勾扁程度、线扁程度（为原线径的 1/2～2/3 间）、爆漆程度、外观良好。 ｃ、铜勾漏电的原因：焊咀不合及位置不合，压力不当，输出功率调校不当等。 6)、电枢入绝缘片： ａ、功能：把绝缘片插入芯片槽底部。、 ｂ、作用：隔绝芯片与漆皮线，同时不可防止加工过程中对漆皮线的伤害。 7)、电枢测试： ａ、功能：检测电枢绕线、碰焊效是否合格，以及电枢是否有漏电现象。 8)、滴漆： ａ、功能：将漆皮线线与线之间滴漆固定，防止线松同时固定绝缘纸与绝缘片等不移位。 ｂ、品质控制：滴漆时间、滴漆量、预热温度、固化温度、漆固化情况等。 ｃ、漆量少的影响：电机运行进程中发热后易造成线与线间短路，烧马达。 9)、平衡： ａ、功能：减少或清除不平衡量，从而减少运行时产生芯震和杂音等。 ｂ、品质控制：失重量大小、加胶位置（多而胶对角加胶等）、外观良好！ 10)、车床： ａ、功能：车削换向器表面，使其圆度、光洁度符合要求。 ｂ、品质控制：换向器直径、车削深度,T·I·R, Bar to Bar T·I·R 等。 ｃ、T·I·R 指的是换向器周围方向的高度差。 ｄ、Bar to Bar T·I·R 指的是换向器上铜坑两边的高度差。 e、产生崩刀的主要原因：漏碰焊、“V”座上有杂物、轴花、露喱士、铜头有胶、车床调校不良等。
第三章 单相串励电动机
第三章 单相串励电动机 学习目标 １畅理解单相串励电动机的基本结构和工作原理。
２畅了解单相串励电动机的主要特点和应用。
第一节 单相串励电动机的结构和运转原理单相串励电动机具有电刷和换向器，属于直流电动机中的一种，其励磁绕组和电枢绕组串联，因既可使用直流电源又可使用交流电源，又称为交直流两用电动机（或称通用电动机）。
单相串励电动机具有起动转矩大、过载能力强、转速高、体积小、重量轻等优点，因而广泛用于各种电动工具和日用电器中，在一些小型机床、医疗器械中也有使用。
一、单相串励电动机的基本结构 单相串励式电动机的结构与电磁式直流电动机相似，也是由定子、电枢（转子）和结构件（机座、端盖）等组成，如图３１所示。
定子由凸极形状的硅钢片叠压而成，嵌有励磁绕组。
励磁绕组与电枢绕组的串联方式有两种：一种是电枢绕组串接在两个励磁绕组中间，如图３２（a）所示；另一种是两个励磁绕组串联后再与电枢绕组串联，如图３２（b）所示。
两种方式原理相同，即两个励磁绕组所形成的磁极极性必须相反。
在实际应用中，以第一种方式使用较多。
图３１ 单相串励电动机结构示意图二、单相串励电动机的运转原理 通过在第二章讨论直流电动机的反转原理中知道，只要励磁绕组和电枢绕组其中之一改变电流方向，就能使电动机反转；但如果两个绕组的电流同时反向，则电动机的转向不变。
单相串励电动机的工作原理就是建立在直流串励电动机工作原理基础上的，当用直流电源供电时，电动机的工作情况与直流串励电动机相同；当用交流电源供电时，虽然电枢电流和励磁电流交变，所产生的磁通也交变，但只要磁通Φ和电枢电流I a 同相，则所产生的电磁转矩总是正值，如图３３所示，即电磁转矩的方向是恒定不变的。
由图３３可见，单相串励电动机在交流电源上所产生的电磁转矩平均值T cp 等于最大转矩T m 的１／２。
图３２ 单相串励电动机接线图图３３ 单相串励电动机的磁通、转子电流和电磁转矩曲线第二节 单相串励电动机的运行特性一、单相串励电动机的机械特性 无论是使用直流电或是交流电，单相串励电动机的机械特性都与直流串励电动机的机械特图３４ 单相串励电动机的机械特性曲线性相似，如图３４所示。
单相串励电动机
• 如上所述，单相串励电动机具有良好的调速性能，多用于电动工具和 各种小型日用电器中，这些电器对电动机的调整性能要求不高，调整 范围也不宽(调速比一般为3:5~5:1)，所采用的调整方法也简单实用为 原则，主要有调压、调磁和改变电阻三种方法。
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第三节 单相串励电动机的反转和调速
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第三节 单相串励电动机的反转和调速
• 电路如图3 -8所示，在串励电动机电路中串入可变(或分级可调)电阻 器。可改变电动机的转速。这实际上也是一种降压调速的方法，较常 见的是用于家用电动缝纫机的调速控制，调速电阻器用脚踏控制器控 制。
• 3.改变磁通调速 • 改变磁通Φ可以在一定范围调节电动机的转速: Φ增加，转速下降; Φ
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第一节 单相串励电动机的基本结构和 工作原理
• 电动工具中，单相串励电动机采用的换向器一般有半塑料换向器和全 塑料换向器两种结构，全塑料换向器就是在换向铜片之间采用耐弧塑 料绝缘的换向器。
• 3.电刷架 • 电刷架一般用胶木粉压制底板，它由刷握和盘式弹簧组成。单相串励
电动机的刷握按其结构形式，可分为管式和盒式两大类。目前，国内 单相串励电动机的刷握结构大部分采用盒式结构。盒式结构的刷握具 有结构简单、加工容易和调节方便等优点，特别适合于需要移动电刷 • 位置以改善换向的场合。盒式刷握的缺点是刚性差、变形大，不适用 于转速高、振动大的电动机。
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第一节 单相串励电动机的基本结构和 工作原理
• 2.电枢 • 电枢即电动机转子，由铁芯、绕组、轴、换向器、风扇组成，与直流
电动机的电枢结构相同。 • 电枢铁芯用0. 5 mm厚的硅钢片沿轴向叠装后，将转轴压入其中。电
电动工具类(单相串激电机)定子冲片设计资料
电动工具类（单相串激电机）定子冲片设计资料一、定子冲片的材料如图为交流串激电动机定子冲片的典型形状，由于在交流串激电动机中，定子磁通是交变的，会产生铁心损耗，因而定子冲片都是采用硅钢片冲制而成。
二、定子冲片外圆尺寸的决定各种类型电机，考虑定子冲片外圆尺寸的重要原则之一：就是硅钢片的经济剪裁，也就是在冲制定子冲片时的余留下来的边角料最少，硅钢片的利用率最高，因此定子冲片的外径不能任意决定。
三、定子内径（也就是转子外径）的决定电机设计知识告诉我们，在其他条件不变的情况下，电机的功率正比于转子外径的平方，而与定子外径无关，因此在定子外径一定的情况下，我们总希望采用较大的转子外径，这样可以产生较大的功率。
但在定子外径一定的情况下，增加转子直径，会使定子的线窗面积减少，而使定子绕组没有足够的位置按放，因而，在定子外径一定的情况下，定子内径（转子外径）也不能任意决定。
一般转、定子直径之比为：0.58~0.62之间随即机械化程度的提高，已能将线圈直接饶在定子铁芯上的电机（特别是深槽定子），这样定子绕组端部较短，定子铜耗也因此可以减少，有利于提高电机的出力。
四、极靴弧长b的决定极靴弧长b也是定子冲片一个极为重要的数据。
如果b取大，磁极面积就大，就能产生更多的磁通，使转子产生较大的转矩，因而能带动更大的负载。
但极靴弧长增大以后会带来下面两个缺点：1、极靴弧长增大，两个相邻磁极的极尖距离就缩短，极尖漏磁通的磁阻就变小，极尖漏磁通就增大，因此，从减少漏磁通的角度来看，我们不希望极靴弧长太大。
2、极靴弧长太大，还会使换向恶化，火花增加，原因是电枢反应电势的增加。
电枢反应电势：我们都知道转子流过电流以后，要产生转子磁通，转子磁通的方向总是与换向极磁通方向相反，既然换向元件切割换向极磁通所产生的电势，能够帮助换向；那么换向元件切割转子磁通所产生的电势，一定会妨碍换向，这个妨碍换向的电势就是成为电枢反应电势。
五、定子轭高hc及磁极宽度bp的决定决定一张定子冲片的主要尺寸是：定子外径、定子内径、极靴弧长、定子轭高及磁极宽度。
单相串励电机最大转速
单相串励电机最大转速单相串励电机是一种常见的电机类型，它具有很多优点，其中之一就是能够达到较高的转速。
本文将围绕单相串励电机的最大转速展开讨论，介绍其原理、影响因素以及提高最大转速的方法。
一、单相串励电机的原理单相串励电机主要由转子、定子、励磁线圈和电源等组成。
其工作原理是通过直流励磁线圈产生磁场，使转子在电磁力的作用下旋转。
而单相串励电机的最大转速受到多种因素的影响。
1. 励磁电流：励磁电流的大小直接影响着电机的磁场强度，进而影响转子的旋转速度。
当励磁电流增大时，磁场强度增强，转子的最大转速也会相应增加。
2. 转子质量：转子的质量越大，转动惯量就越大，需要较大的力矩才能使其旋转。
因此，转子质量的增加会降低单相串励电机的最大转速。
3. 铁心材料：铁心材料的磁导率直接影响着磁场的分布和转子的旋转速度。
磁导率较高的铁心材料能够增强磁场的强度，提高最大转速。
4. 转子绕组：转子绕组的设计和制造工艺直接影响着电机的转速。
合理设计和制造精良的转子绕组能够减小电机的电阻和电感，提高最大转速。
三、提高单相串励电机最大转速的方法1. 提高励磁电流：增加励磁电流可以增强磁场强度，从而提高最大转速。
但需要注意的是，励磁电流过大可能会导致电机过热或损坏，因此需要根据具体情况合理调节励磁电流。
2. 优化转子设计：合理设计转子的结构和材料，减小转子的质量和转动惯量，可以提高电机的最大转速。
3. 选择合适的铁心材料：选择磁导率较高的铁心材料，能够增强磁场强度，提高最大转速。
4. 改进转子绕组：采用先进的绕组工艺和材料，减小电机的电阻和电感，可以提高最大转速。
5. 控制电机温度：电机过热会导致绝缘材料老化和电机性能下降，因此需要通过合理的散热设计和温度控制手段，保持电机在适宜的工作温度范围内。
单相串励电机的最大转速受到多种因素的影响，包括励磁电流、转子质量、铁心材料和转子绕组等。
通过优化这些因素和采取相应的措施，可以提高单相串励电机的最大转速。
单相串励电动机.完整版PPT资料
第二节 单相串励电动机的运行特性 一、单相串励电动机的机械特性 二、单相串励电动机的其他主要特性
第二节 直流电动机的结构和分类
一、单相串励电动机的机械特性
无论是使用直流电或是交流电, 单相串励电动机的机械特性都与直流串 励电动机的机械特性相似, 都为“软” 特性，如图示。因此单相串励电动机 不适用于转速要求稳定的场合, 但在电动工具和诸如吸尘器等日用电器中, 这种特性却可以起到自动调整转速的作用。当负载加重时, 转速自动降低； 当负载变轻时, 转速自动升高。
第三节 直流电动机的机械特性
二、单相串励电动机调速
单相串励电动机的工作原理就是建立在直流串励电动机工作原理基础上的，当用直流电源供电时，电动机的工作情况与直流串励电动 机相同； 单相串励电动机属于直流电动机的一种，既可使用直流电源又可使用交流电源。
当定负子载 ：加凸重极时形状, 转的速单硅自钢相动片降串叠低压励；而电成，动嵌有机励具磁绕有组良。 好的调速性能，多用于电动工具和各种小型日
第一节 直流电动机的工作原理
一、单相串励电动机的基本结构
单相串励电动机的结构如图所示。
定子：凸极形状的硅钢片叠压而 成，嵌有励磁绕组。
励磁绕组与电枢绕组的串联方式 两种：电枢绕组串接在两个励磁绕组 中间，如下图 a 所示。
另一种，两个励磁绕组串联后与 电枢绕组串联。如下图 b 所示
二种方法原理相同：两个励磁绕 组所形成的磁极性必须相反。
（2）整流器调速：交流供电时，串入一个整流二极管，如图所示，低速时只让半波通过电动机,则只得到一半的功率，高速时全波通过
电动机。 用电器中, 这些电器对电动机的调速性能要求不高，调速范围也不宽(调速
（1）电子调速器调速：调整晶闸管导通角，属调压调速。
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二、机械噪声
１、轴承噪声的产生与控制 ：由于轴承随电机转子一起旋转，因滚珠、 内圈、外圈表面的不光滑，它们之间有间隙，滚珠的不圆或内部 混合杂物，而引起它们间互相碰撞产生振动与噪声。其产生的噪 声值与滚珠、内外圈沟槽的尺寸精度、表面粗糙度及形位公差等 有很大关系。 ２、转子不平衡引起的噪声：残余不平衡量，使得转子转动时就会产 生附加的离心力，轴承或支架就会受到周期性附加离心力的作用， 通过轴承或支架传到外壳，引起振动，产生噪声。当不平稳量过 大或转速过高，将使电机无法正常工作，甚至损坏或飞逸，后果 十分严重。电机中冷却风扇的不平衡同样也会产生较大的噪声。 ３、碳刷装置的噪声：是由碳刷位置安装不良或碳刷与刷架的配合不 当或碳刷压力不适合及换向器表面有毛刺或圆度不够等多方面的 原因所产生的。 碳刷的倾斜角及刷架外面的伸出长度与噪声大小 也有一定关系；另外就是碳刷性能的好坏。
1 14 1 12
２ ３
电刷边缘大部分或全部有 换向器上有黑痕，用汽油不能擦除， 连续的较密的颗粒状火花， 同时电刷上有灼痕。如短时出这一级 开始有断续的舌状火花 的火花，换向器上不出现灼痕，电刷 不烧焦或损坏 电刷整个边缘有强烈的舌 状火花，伴有爆裂声音
黑痕较严重，用汽油不能擦除，同时电刷 上有灼痕。如短时出这一级的火花，换向 器上将出现灼痕，电刷将被烧焦或损坏
Hale Waihona Puke 借偏片数的准确定义关于电枢绕组借偏片数的判断比较复杂，涉及的情况 较多，平时很容易搞混。在此对电枢绕组的借偏片数作一 个准确的定义： 当电枢某线圈平面处于和定子磁极几何中心线平行状 态时, 该线圈中心线与电刷中心线相差的换向片数为电枢 绕组接线借偏片数。该片数折合成的电角度等效于电刷逆 电枢旋转方向偏离磁极几何中心线的电角度。对于两极串 激电机, 该角度应在10度~26度之间。如图所示, 线圈中心 线与电刷中心线相差片２片换向片, 那么就可以说, 该电机 电枢绕组接线借偏为２片, 即借偏30度（电角度）。以此 做为电机设计计算的依据就不会产生错误了。
电枢旋转时，被电刷短路的元件从短路开始到短路结束， 从一条支路转换到另一条支路， 电流改变了方向。
• 换向元件中电流的这种变化过程，称为换向过程。 • 从换向开始到换向结束所需时间，称为换向周期
直线换向、延迟换向与超前换向
换向元件中的电流由电刷与相邻两换 向片的接触面积决定。变化曲线时一 条直线， 称为直线换向。
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
电压相量图
串激电动机的机械特性
单相串激电动机的换向
1. 换向过程？
（假设电刷宽度等于换向片宽度）
串激电机技术讲座
串激电机 (Universal Motor ) 单相串励电动机的定子由凸极铁心和励磁绕组组成，转 子由隐极铁心、电枢绕组、换向器及转轴等组成。励磁绕组 与电枢绕组之间通过电刷和换向器形成串联回路。 单相串励电动机属于交、直流两用电动机，它既可以使 用交流电源工作，也可以使用直流电源工作。 串激（串励）电机就是定子绕组和转子绕组串联的。
延迟换向是由于换向线圈中产生电抗 电势而造成的，可能后刷边出现火花。
当旋转电势与电抗电势反向，且大 于电抗电势时，则成为超前换向。 可能在前刷边出现火花。
换向火花形成的原因
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
改善换向的措施一
减少换向元件的感应电势和旋转电势，限制片间电压， 可以有效地改善换向。 方法一：装换向极 抵消电枢反应磁势，使ea＝0 n 换向极磁势
Nk
N
Φ aea
er
Sk
建立Bk，产生ek，使
e e
S
ek 0
r
改善换向的措施二
方法二：移动电刷位置
改善换向的措施三
方法三：借偏（不能用于正反转的电机） 借偏与移动电刷位置是等效的，换向片数与角度也可进行换算。 下面我们讨论如何进行接线借偏，以及如何来算借偏的角度。 线圈中心线：将相邻槽内的与本槽线圈相连接的第一个线圈边合在一 起来看，并把连到换 向片的连线作为基线， 这几个换向片连接线 的中心，就是这个槽 内的线圈中心线。 如图：
I＝Ia＝If
串激电动机特点和主要用途
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）机械特性较软，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 主要用途 1）电动工具（电钻、角磨、电锯、砂光机、电刨） 2）园林工具（割草机、修枝剪、电链锯） 3）医疗器械（牙床机） 4）家用电器（吸尘器、电吹风、榨汁机、滚筒洗衣机）
借偏实例讲解
单相串激电机噪声源
一、空气噪声：空气噪声主要由于风扇转动，使空气流动、冲击、摩擦 而产生的。噪声大小决定于风扇大小、形状、转速高低和风阻风路 情况等等。 降低空气动力噪声的主要措施： ⑴对散热良好或温升不高的电机尽量取消风扇，消除噪声源； ⑵对外风扇，在设计时尽量不留通风裕量，优先采用轴流式风扇； ⑶外风扇与转轴的联接不用键联接，而采用滚花直纹工艺； ⑷外风扇应厚薄均匀、无扭曲变形、间距均匀，且应校动平衡； ⑸风道中尽量减少障碍物，有专用风道的宜采用流线形风道，风道 的截面变化不要突然； ⑹转子的表面应尽量光滑。
换向火花等级
火花等级 1 电刷下火花程度 无火花 电刷边缘仅小部分（约1/5 至1/4刷边长）有断续的几 点点状火花 电刷边缘大部分（大于1/2 的刷边长）有连续的较稀 的颗粒状火花 换向器上有黑痕，但不发展有汽油擦 其表面即能除去，同时在电刷上有轻 微的灼痕 换向器及电刷的状态 换向器上没有黑痕、电刷上没有灼痕