单相串激电机
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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单相串励电动机接线方法
单相串励电动机接线方法电动机是现代工业生产中不可或缺的设备之一，它能够将电能转化为机械能，为生产加工提供动力。
在众多类型的电动机中，单相串励电动机是一种常见的型号，它的接线方法对于电动机的正常运行具有至关重要的作用。
本文将详细介绍单相串励电动机的接线方法。
一、单相串励电动机的概述单相串励电动机是一种常见的电动机类型，它的结构简单，使用方便，价格相对较低。
单相串励电动机的工作原理是通过电流的变化来改变磁场的方向，从而使电动机的转子产生旋转力矩，实现机械能的转换。
该型号电动机的结构由定子、转子、电刷和电容器组成，其中定子和转子的绕组都是串联的。
二、单相串励电动机的接线方法单相串励电动机的接线方法对于电动机的正常运行至关重要，正确的接线方式可以有效地避免电机的损坏和故障。
下面我们将详细介绍单相串励电动机的接线方法。
1. 接线前的准备在进行单相串励电动机的接线之前，需要对电机进行一些准备工作。
首先需要检查电机的绕组和电容器是否正常，是否存在短路和断路等问题。
其次需要检查电机的电刷是否磨损，是否需要更换。
最后需要准备好接线所需的工具和材料，如绝缘胶带、电线等。
2. 接线步骤单相串励电动机的接线过程相对简单，主要分为以下几步：（1）将电机的电容器、电刷和绕组接线端分别标记出来。
（2）将电容器的两个端子分别与电机的两个绕组接线端相连，连接时需要注意极性。
（3）将电刷的两个端子分别与电机的两个绕组接线端相连，连接时需要注意极性。
（4）将电机的一端绕组的一端接地，另一端与电源相连。
（5）将电机的另一端绕组的一端接地，另一端与电源相连。
（6）用绝缘胶带将接线处进行绝缘，确保安全可靠。
3. 接线注意事项在进行单相串励电动机的接线过程中，需要注意以下几点：（1）接线时需要注意电机的极性，确保电机的正负极正确连接。
（2）接线前需要检查电机的绕组、电容器和电刷是否正常，避免因故障而导致电机损坏。
（3）接线时需要使用绝缘工具，确保接线处的安全可靠。
第4章 单相串励电动机
第4章单相串励电动机单相串励电动机是将转子绕组与定子绕组串联后接到电源上，可以使用直流电源，也可使用交流电源，故又称为交山流两用电动机。
单相串励电动机采用换向器结构，本质上属直流电动机范畴。
串励电动机具有起动转矩大、过载能力强、调速方便、体积小、重量轻等很多优点，在电动工具和家用电器中普遍使用，例如电钻、电刨、电吹风、电动缝纫机、吹尘机、多功能食物切削机、豆浆机、榨汁搅拌机、电动按摩器、电推子等等均采用单相串励电动机。
4．1 单相串励电动机为了便于理解单相串励电动机的工作原理，我们先看一下申励直流电动机的工作原理。
4．1．1 串励直流电动机的工作原理串励直流电动机的电枢绕组与励磁绕组是串联在一起的。
串励线圈所产生的磁场方向和电枢电流的方向如图4．1所示，根据左手定则，电动机转子顺时针方向旋转，若将电源的正负极对调，如图4．2所示，励磁绕组的电流方向改变，磁场的方向改变，电枢电流的方向也改变，根据左手定则，电动机的方向仍为顺时针方向。
直流电动机要改变方向，只需改变励磁电流(即磁场方向)或只改变电枢电流方向即可；若励磁电流和磁场同时改变方向，则电动机仍为原来的方向。
4．1．2 单相串励电动机中励直流电动机实际上就是单相串励电动机，不仅可接直流电源，也可接交流电源：若接人正弦交流电源，交流曲线如图4．3所示，当交流电为正半周时，串励电动机的励磁电流，磁场方向，电枢电流如前面的图4．1所示，用左手定则知电动机顺时针方向旋转；当电流为。
时，励磁电流和电极电流均为o，电动机由于惯性继续旋转；当交流电处于下半周，励磁电流(磁场)方向和电枢电流的方向都反向，根据左手定则，电动机仍产生顺时针方向转矩，电动机则仍然顺时针方向旋转。
第113页由上述知，不管所接的电源正负极改变或者按正弦规律变化，中励电动机均往一个方向旋转，故串励电动机可用直流，也可用交流电源。
做好的串励电动机的方向是不变的，与电源的一极性无关。
若要改变串励电动机的方向，必须拆开电动机，把串励绕组与电枢绕组的相对关系改变一下，即串励绕组的出线端改接到对面的电刷片上即可反转，如图4.4所示。
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。
单相交流串激电机基本知识培训
单相交流串激电机基本知识培训一、单相交流串激电机的原理单相交流串激电机是一种常见的电动机，它通过交流电源提供电能，实现动力传递。
其原理是利用电流通过电磁绕组形成磁场，从而产生电磁力，驱动电机转动。
交流电源通过转子绕组和定子绕组实现电流的变化，从而产生旋转磁场，使电机得以转动。
二、单相交流串激电机的结构单相交流串激电机的主要结构包括定子、转子、端盖、轴等部分。
定子上安装有绕组，而转子上装有绕组，这些绕组通过电源供给电流，形成磁场。
同时，电机还有轴承、风扇、端盖等辅助结构部分，用于支撑和冷却电机。
三、单相交流串激电机的特点1. 结构简单：单相交流串激电机的结构相对简单，维护和维修较为方便。
2. 起动性能较差：单相交流串激电机起动时需要外部助力，起动性能较差。
3. 负载能力弱：由于其结构和工作原理的限制，单相交流串激电机的负载能力相对较弱。
四、单相交流串激电机的应用领域单相交流串激电机广泛应用于家用电器、小型机械设备、风扇、泵等领域，由于其结构简单、成本适中，易于维护等特点，受到了广泛的应用。
五、单相交流串激电机的维护保养1. 定期检查电机的外观，保持电机的清洁，防止灰尘和水汽进入电机内部；2. 定期检查电机的电气连接，确保电机的接线正常；3. 定期检查电机的轴承和润滑情况，及时添加润滑脂，保证电机的正常运转；4. 定期检查电机的绕组，确保绕组的绝缘情况良好。
六、单相交流串激电机的能效提升方法1. 采用节能电源，选择能效较高的电源；2. 选择高效率的电机，提高电机的工作效率；3. 增加电机的冷却设备，确保电机的工作温度在合适范围内；4. 采用变频器等辅助设备，提高电机的控制精度。
七、单相交流串激电机的故障及排除方法1. 电机启动困难，可查看电源是否正常、电机是否接线正确等；2. 电机噪音大，可能是轴承损伤，需及时更换轴承；3. 电机运行不稳定，可能是由于电源不稳定，需检查电源线路。
八、单相交流串激电机的未来发展方向随着科技的不断进步，单相交流串激电机在结构、材料、控制等方面有了很多的发展和改进，未来可能会更加智能化、高效化和环保化，更好地满足人们对于电动机的需求。
单相串激电动机工作原理
单相串激电动机工作原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊单相串激电动机的工作原理，这可有意思啦！
你看啊，单相串激电动机就像是一个充满活力的小勇士。
它里面有定子和转子，这就好比是小勇士的身体和四肢。
定子上绕着线圈，就像给小勇士穿上了一件特殊的铠甲。
当电流通过这些线圈的时候，哇塞，那就像是给小勇士注入了神奇的力量。
这股力量让磁场产生啦，就好像小勇士周围有了一圈神秘的光环。
而转子呢，也带着线圈，它在这个磁场里转呀转。
这不就像小勇士在光环中欢快地跳跃、奔跑嘛！转子转动起来，就带动着各种设备开始工作啦。
你说这神奇不神奇？这单相串激电动机就靠着这一套“功夫”，在我们生活中发挥着大作用呢！比如那些电动工具，不都是靠它才能那么厉害地工作嘛。
想象一下，要是没有单相串激电动机，我们的生活得少了多少便利呀！好多事情可能都得我们自己费劲去做啦。
它真的是默默奉献的小英雄啊！而且它还特别皮实耐用，只要我们好好对待它，它就能一直为我们服务。
它工作起来那劲头，真的让人佩服！不管是在工厂里还是在我们家里，都能看到它努力工作的身影。
它可不会偷懒，总是那么认真负责。
单相串激电动机呀，你可真是个了不起的家伙！你给我们的生活带来了这么多的好处，让我们的世界变得更加便捷和精彩。
咱可得好好珍惜它，让它一直发挥它的作用呀！
总之，单相串激电动机就是这么厉害，这么重要！大家可别小瞧了它哦！。
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。
单相串励电机原理
单相串励电机原理嘿，咱聊聊单相串励电机那神奇的原理！这单相串励电机啊，在咱生活里那可是个厉害的角色，就像个不知疲倦的小勇士，到处发挥着大作用。
单相串励电机，听起来是不是有点神秘？其实啊，它的原理并不复杂。
简单来说，就是通过电流在定子和转子之间产生磁场，然后让转子转起来。
这就好比一场磁场的“拔河比赛”，电流就是那根绳子，把定子和转子紧紧地拉在一起，让它们一起动起来。
定子呢，就像是电机的“大本营”。
它里面有很多线圈，当电流通过这些线圈的时候，就会产生磁场。
这个磁场可不是一般的磁场哦，它就像一个巨大的磁铁，有着强大的吸引力。
转子呢，就像是一个调皮的孩子，在定子的磁场里跑来跑去。
转子上也有线圈，当定子的磁场和转子的磁场相互作用的时候，转子就会受到一个力，这个力就会让转子转起来。
电流在这个过程中可重要了。
它就像电机的“能量饮料”，给电机提供动力。
没有电流，电机就没法工作。
电流越大，电机的力量就越大。
这就像人喝了更多的能量饮料，就会更有精神，更有力气。
单相串励电机的速度也很有意思。
它的速度可以通过改变电压来调节。
电压越高，电机转得就越快；电压越低，电机转得就越慢。
这就像开车一样，油门踩得越大，车跑得就越快；油门踩得越小，车跑得就越慢。
而且啊，单相串励电机还很耐用呢。
它可以在各种环境下工作，不怕热，不怕冷，不怕潮湿。
这就像一个坚强的战士，不管遇到什么困难，都能坚持下去。
比如说在夏天，天气很热，很多电器都容易出问题，但是单相串励电机却能正常工作。
在冬天，天气很冷，它也不会被冻坏。
单相串励电机的用途也非常广泛。
在电动工具里，它可是个大功臣。
像电钻、电锯这些工具，都离不开单相串励电机。
它能提供强大的动力，让我们轻松地完成各种工作。
在小家电里，它也有一席之地。
比如吸尘器、搅拌机，都有单相串励电机的身影。
它让这些小家电变得更加好用，更加方便。
想象一下，如果没有单相串励电机，我们的生活会变成什么样呢？电钻钻不动墙，电锯切不了木头，吸尘器吸不了灰尘，搅拌机也搅不动食物。
单相串励电动机调速原理
单相串励电动机调速原理单相串励电动机的作业原理，是树立在直流串励电动机的根底上的。
励磁绕组和电枢绕组串联，直流电源上，依据主磁通Phi;和电枢电流Ia的方向，依照左手定则，能够挑选转子旋转的方向，在a中是按逆时针方向旋转；假定把电源的极性反过来，如图b所示由所以串励电动机，主磁通Phi;和电枢电流Ia也都一起改动了方向，依照左手定则，转子转向不变，仍为按逆时针方向旋转。
因而，串励电动机加上单相沟通电压后，尽管电源极性在周期性改动，但转子一贯坚持一安稳的转向，所以，串励电动机能够运用在交、直流两种电源上。
单相串励电动机的定子由凸极铁心和励磁绕组构成，转子由隐极铁心、电枢绕组、换向器及转轴等构成。
励磁绕组与电枢绕组之间通过电刷和换向器构成串联回路。
单相串励电动机归于交、直流两用电动机，它既能够运用沟通电源作业，也能够运用直流电源作业。
单相串励电动机的定子由凸极铁心和励磁绕组构成，转子由隐极铁心、电枢绕组、换向器及转轴等构成。
励磁绕组与电枢绕组之间通过电刷和换向器构成串联回路。
单相串励电动机归于交、直流两用电动机，它既能够运用沟通电源作业，也能够运用直流电源作业。
1.通常选用调整电源电压来操控转速，可控硅完毕无级调速。
2.单相串励电动机俗称串励电机或通用（UniversalMotor国外叫法），因电枢绕组和励磁绕组串联在一起作业而得名。
单相串励电动机归于交、直流两用电动机，它既能够运用沟通电源作业，也能够运用直流电源作业。
3.电机首要由定子转子及支架三有些组，定子由凸极铁心和励磁绕组构成，转子由隐极铁心、电枢绕组、换向器及转轴等构成。
励磁绕组与电枢绕组之间通过电刷和换向器构成串联回路。
单相串励电机原理及基本知识
单相串励电机原理及基本知识第二节单相串励电动机工作原理单相串励电动机是交直流两用的所以又称为交直流两用串励电动机。
由于它转速高、体积小、启动转矩大、转速可调既可在直流电源上使用又可在单相交流电源上使用因而在电动工具中得到广泛的应用。
单相串励电动机1工作原理单相串励电动机的工作原理是建立在直流串励电动机的基础上的。
原理如图所示励磁绕组与电枢绕组串联接至直流电源上根据主磁通Φ和电枢电流Ia的方向按照左手定则可以决定转子旋转的方向在a中是按逆时针方向旋转如果把电源的极性反过来如图b所示由于是串励电动机主磁通Φ和电枢电流Ia也都同时改变了方向按照左手定则转子转向不变仍为按逆时针方向旋转。
因此串励电动机加上单相交流电压后如图c所示虽然电源极性在周期性变化但转子始终维持一恒定的转向所以串励电动机可以应用在交、直流两种电源上。
2机械特性无论是采用直流电源或是交流电源单相串励电动机的机械特性都与普通串励直流电动机的机械特性类似。
单相串励电动机有很大的起动转矩和软的机械特性如图d所示。
当电动机负载增加时电枢电流Ia增大因为励磁绕组与电枢绕组串联故励磁电流也是Ia因而使主磁通Φ也加大。
由于电机的电磁转矩T=CT ΦIa在电动机正常运行时其磁路未饱和Φ与Ia成正比变化故电磁转矩可写成T=CTΦIa =C′T I2a。
随着负载的加大即Ia加大就极大的增加了电机的电磁转矩T与I2a成正比另一方面由于负载反力矩增加使电机的转速降低。
这种机械特性对电钻等电动工具的要求极为适用如钻直径较大的孔时负载大要求力矩大转速低些钻较小直径的孔时负载小则要求力矩小些但转速高些。
由于单相串励电动机的空载转速非常高可达20000r/min所以电钻等使用串励电机的电动工具在修复后一般不可拆下减速机构等进行校车以防止飞车而损坏电枢绕组。
第三节单相串励电动机生产工艺流程1.定子加工工艺流程切槽垫-—剪电源线-—剪电刷线---绕线---缠线圈---下线---半成品检验---打标---浸漆---装电刷环---成品检验2转子加工的工艺流程清洗---压轴绝缘---磨轴绝缘---压铁心---插槽绝缘---压换向器---绕线---点焊---插槽楔---半成品检验---滴漆---磨轴承档---粗车换向器---刻槽---精车换向器---成品检验---打标---压风叶---动平衡---涂防锈漆第四节单相串励电动机常见故障及解决办法电动机运行时常见故障分为机械的和电气的两方面。
单相串激电机
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
单相串激电机设计
近年来，电磁设计中的发展情况，归纳总结如下： １）由于转子动平衡精度的提高，提高电机转速，缩小电机体积，提高 电机功率。现用于电动工具上的电机，有的转速已高达30000r/min。 但转速的提高必须在机械结构允许，电机动平衡有足够保证的情况 下，且一般只限于直径小的电机，直径大，而转速过高会导致电枢 绕组承受不住离心力的作用，在槽内抖动，甚至被甩出槽。 ２）采用深槽定子，增大转子直径，缩短定子线圈匝长，提高电机功率。 适用于对电枢温升较高、定子温升较低电机的优化设计。 ３）增加激磁安匝，提高磁通密度。硅钢片性能提高，适当提高磁通密 度，可缩小磁路尺寸，槽满率，温升，都有很大的调整空间。且有 利于换向，降低空载转速。这里适当主要看硅钢片的磁化曲线，过 高会导致电机温升高，效率低，等负面影响。
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。
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
单相交流串激电机基本知识
单相交流串激电机基本知识一、单相交流串激电机的特点二、转子的生产工艺流程及每个工序注意要点三、定子的生产工艺流程及每个工序注意要点四、单相交流串激电机主要零部件材料简介五、单相交流串激电机火花产生的原因六、单相交流串激电机绕组温升的计算方法及控制绕组温升的措施七、单相串激电机火花等级的划分八、单相串激电机能量损耗及效率低的原因九、单相串激电机转子最大残余不平衡量的计算方法及解决振动的措施十、单相串激电机噪音的计算方法及解决噪声措施十一、单相串激电机转速调整的方法十二、改善电机换向和EMC的措施十三、现有铁芯与交流产品规格对照表十四、电机改变电压后的参数计算方法十五、电机电磁负荷的选择及电机参数的简单计算方法十六、电机参数的详细计算方法十七、无刷电机的特点及工作原理十八、单相异步电机的特点及工作原理一、单相串激电机的特点1. 激电机转速范围广,转速与频率无关,转速公式:n=(Ucos￠－IR－△U)/Ke×Ø (rpm)或者=60√2×E×10 /N×Ø,根据不同产品要求，转速可以从4000rpm至35000rpm以上,运用范围广,电动工具用的电机转速达（10000～38000）rpm以上；如电磨头电机的转速已经超过了38000rpm,高速角磨的电机转速也达35000rpm以上。
而其他交流电机的转速都与电源频率有关,当电源频率为50Hz时,其转速不会超过3000RPM(n=60f/p, p=1, f=50Hz),因而其使用范围受到一定的限制.转速公式中各字母的意义在后面的电机计算公式中会介绍.2. 与其他交流电机相比,在同样功率下，产品体积缩小许多，材料节省，重量轻，适合大批量生产,制造成本低。
3. 起动转矩大,过载能力强。
起动转矩高达额定转矩的4-6倍,起动瞬间因转子机械惯性大，n=0,感应电势E=0,由电压平衡式可知U=E+IaR , Ia=U-E/R=U/R ,起动电流很大，因Ia(电枢电流）=If（激磁电流），If产生磁通φ也很大，因此起动转矩T=Ct ×Ia×φ也很大,不易被卡住,适合于使用在启动比较困难的地方。
单相串激电动机常见故障
单相串激电动机常见故障以单相串激电动机常见故障为题，我们先来了解一下什么是单相串激电动机。
单相串激电动机是一种常用的电动机类型，它由串激线圈和单相供电系统组成。
串激线圈起到产生磁场的作用，而单相供电系统则提供电流给电动机运行。
由于其结构简单、成本低廉，所以在家庭、农业和轻工业领域得到广泛应用。
然而，单相串激电动机也存在一些常见的故障问题，下面我们就来一一介绍。
常见的问题之一是电机无法启动。
这可能是由于电源故障、线路接触不良、电容器故障等原因造成的。
解决这个问题的方法包括检查电源是否正常、检查线路连接是否良好以及更换损坏的电容器。
电机启动后无法运行或运行困难。
这可能是由于电机转子内部故障、传动部件损坏或负载过重等原因引起的。
解决这个问题的方法包括检查电机转子是否有堵塞或短路现象、检查传动部件是否损坏以及减轻负载等。
电机在运行过程中发出异常噪音也是常见的问题之一。
这可能是由于轴承磨损、传动部件不平衡或定子绕组故障等原因引起的。
解决这个问题的方法包括更换磨损的轴承、平衡传动部件以及修复定子绕组等。
电机运行过程中出现过热也是常见的故障问题。
这可能是由于电机负载过重、定子绕组短路或通风不良等原因造成的。
解决这个问题的方法包括减轻负载、修复短路绕组以及改善通风条件等。
另外一个常见的问题是电机震动过大。
这可能是由于传动部件不平衡、轴承磨损或电机安装不稳定等原因引起的。
解决这个问题的方法包括平衡传动部件、更换磨损的轴承以及重新安装电机等。
电机的效率下降也是一个常见的故障问题。
这可能是由于电机绕组过热、轴承磨损或传动部件损坏等原因引起的。
解决这个问题的方法包括改善通风条件、更换磨损的轴承以及修复损坏的传动部件等。
单相串激电动机常见的故障包括电机无法启动、启动后无法运行或运行困难、发出异常噪音、运行过热、震动过大以及效率下降等。
解决这些故障的方法包括检查电源和线路连接、更换损坏的部件、减轻负载、修复绕组和轴承、改善通风条件以及重新安装电机等。
单相交流串励电机的分类及特点
单相交流串励电机的分类及特点
单相交流串励电机是一种特殊的电机，其电枢绕组和励磁绕组是串联在一起的。
这种电机有多种分类方式，其中一种常见的分类方式是根据其电源类型来分，可以分为交流电源供电和直流电源供电两种类型。
1. 交流电源供电的单相交流串励电机：
这种电机在交流电源下工作，其转速高、起动力矩大、体积小、重量轻、不容易堵转、适用电压范围很广。
由于其转速和电源频率成正比，因此可以通过调频来调速，简单且易于实现。
这种电机在电动工具中得到广泛应用，如角磨机、手电钻等。
2. 直流电源供电的单相交流串励电机：
这种电机在直流电源下工作，其工作原理与直流电机类似，通过电刷和换向器来控制电流的方向，使电机持续旋转。
这种电机通常用于电动工具和一些需要直流驱动的设备中。
单相交流串励电机的特点是其转速和转矩可以随着电源的频率和电压的变化而变化，因此可以通过调频或调压来调节电机的性能。
此外，由于其结构简单、体积小、重量轻、价格低廉等特点，这种电机在许多领域都有广泛的应用。
单相串励电动机接线方法
单相串励电动机接线方法1 电动机介绍单相串励电动机是一种常见的电动机型号，其结构简单，使用方便，被广泛应用于家用电器、机械设备等领域。
2 接线准备在进行单相串励电动机的接线之前，需要注意以下几点：1. 检查电动机的额定电压和频率，确保其与电源电压和频率相符合；2. 检查电动机绕组的相数，一般为单相或双相；3. 将电动机放在干燥通风的场所，以防止潮气侵入，热引起器件的氧化或渗透；4. 确保操作人员人身安全，禁止在接线时操作时进行线路短路。
3 单相串励电动机接线方法单相串励电动机接线分为两种方法，分别为“分相串接法”和“分串相接法”。
3.1 分相串接法分相串接法是将电动机的两个线圈串联接在电源的相线上，然后将电动机的另一个接线与电源的中性线相连。
具体接线方法如下：1. 将电源的一个相线与电动机的一个线圈的一端相连；2. 将电源的另一个相线与电动机的另一端相连；3. 将电动机的另一个线圈的两端与电源的中性线相连。
3.2 分串相接法分串相接法是将电动机的两个线圈并联接在电源的相线上，然后将电动机的另一个接线与电源的中性线相连。
具体接线方法如下：1. 将电源的一个相线与电动机的一个线圈的一端相连；2. 将电动机的两个线圈的另一端接在一起；3. 将电源的另一个相线与电动机的另一个线圈的一端相连；4. 将电动机的另一个线圈的另一端与电源的中性线相连。
4 注意事项在接线过程中，需要注意以下事项：1. 确认接线正确无误；2. 接线前先断开电源，待接线结束后再上电；3. 在上电前，确认电动机转动方向正确；4. 在运行过程中，确保电动机正常工作，若发现异常，应及时处理。
5 结论单相串励电动机是一种功率较小的电动机，使用方便、结构简单，但在接线过程中需要注意安全，以免造成潜在危险。
正确的接线方法能够确保电动机的稳定运行，延长其使用寿命，因此，接线前需要仔细确认方法并严格按照步骤操作。
串激电机原理
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简便移相调压电路
D1，R
，R
1
，C及激磁
2
绕
组F电枢A r 组成的RC充电
回路，RC越大，充放电时
间越长。
• 当输入交流电压为正半波时 ，可控硅二端是正向电压， 同时RC充电回路开始充电 ，只有在电容器二端电压充 到可控硅触发电压时，可控 硅才导通，调节电阻 ， 就 ，能达进到R 2行调可速控目移的相。整流调压
(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。
E q ---转子绕组的自感电势。由磁通 产q 生变压器电势 ，滞后于磁通 向量 9q 0度，
0.047f2lIN22
Eq
K
(V)
E--与主-旋磁转通方电成向势d正相，比反转。，子大绕小组与切旋割转主频磁率通，电枢产d 串生联旋匝转数电和势E
jIx 1 ---定子漏抗压降，超前I向量90度
jIIIrrxU122 ------------外转定转加子子子电漏绕绕源抗组组电压的的压降电电，，阻阻U超压超压前降前降I向，I，角量与度与9I向0I向度量量同同相相
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。
第三页，共126页。
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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
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。
非通用措施
也可采用阻容电路进行滤波，其中的电阻为压敏电阻。当加在压敏 电阻两端的电压值低于额定电压时，它的电阻几乎是无穷大，而稍为超 过额定值后，电阻值便急剧下降。利用此原理，压敏电阻即可限制和吸 收电机所产生的脉冲电压和浪涌电流。 虽然采用电感-电容电路基本上可达到滤波的作用，但由于在高频下 电容器引线有很大的电抗，往往消弱了滤波的效果。在某些电机的试验 曲线中可以看到，在个别高频段，骚扰电压幅值超过标准的范围，这主 要是某一频率下的火花骚扰造成的。因此，要将普通电容换成“穿心式 电容”，但由于此类电容价格较贵，所以对于这类电机还需在电刷与外 壳间并联二个电容，以消除这些频率的干扰。 问：为什么串激电机的两个定子线圈通常对称接在电枢两端？ 答：不接在电枢的一端，增加了两端电路的高频传输阻抗，对抑制 30MHz以下的干扰，能有明显效果。
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。
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。
电机主要尺寸的确定
确定电机的主要尺寸的计算公式如下，Ｄ２转子冲片外径，Ｌ为叠长。
4 P 6 2 10 2 D2 L i B An
Pi ——电磁内功率（即通常所说的电磁功率），可有后式估算
A ——线负荷（A/cm），可参考（图1—2）选取
——极弧系数，取0.6~0.7 n ——转速(r/min)
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。
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
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。
降低轴承噪声应采取下列方法
⑴一般应采用密封轴承，防止杂物进入； ⑵轴承生产厂在轴承装配前，对滚珠、内圈、外圈的机加工一定 要达到设计要求，在装配时，应有严格的退磁清选工序，洗去油污与 铁屑。事实证明，清洗后的轴承比清洗前的轴承噪声一般降低3dB。 润滑脂一定要清洁干净，绝不能含有任何铁屑、灰尘和杂质； ⑶轴承外圈与轴承室的配合、内圈与轴的配合，一般不宜太紧。 轴承外圈与轴承室的配合，其径向间隙宜在3～9μm的范围内； ⑷为消除转子的轴向间隙，必须对轴承施加适当的压力。一般选 用波形弹簧垫圈或三点式弹性垫圈，且以放在轴伸端为宜； ⑸对于噪声要求特别的电机，宜选用低噪声轴承。当负载不太大 时，可采用含油滑动轴承，它比同尺寸的滚动轴承的噪声有时可低 10dB左右；
满足EMC要求的具体措施
一、降低串激电机的骚扰 １）改变换相位置（借偏、移动电刷） ２）选用合适的电刷装置：刷握内腔尺寸与电刷尺寸应配合适宜，不可 过松。弹簧压力选择在5~6 N/cm2 较合适。 ３）保证加工工艺要求：转子动平衡；转子径向跳动；换向器表面光洁 度；转轴与轴承的配合及硬度、油成份、含油量；刷握安装直线度 等等，都应满足高标准。 二、拟制传导骚扰：最常用的是利用电感和电容多元件组成的滤波器。 滤波电路如图所示，
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。
1 Pi PH 2 （当η ≤0.5）
B ——气隙磁密（T），可参考（图1—2）选取
4 5 Pi PH 9 （当η ＞0.5）
E、B级绝缘的平均效率曲线
效率η
80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 480 520 560 600 640 680 720 760 800
单相串激电机设计
近年来，电磁设计中的发展情况，归纳总结如下： １）由于转子动平衡精度的提高，提高电机转速，缩小电机体积，提高 电机功率。现用于电动工具上的电机，有的转速已高达30000r/min。 但转速的提高必须在机械结构允许，电机动平衡有足够保证的情况 下，且一般只限于直径小的电机，直径大，而转速过高会导致电枢 绕组承受不住离心力的作用，在槽内抖动，甚至被甩出槽。 ２）采用深槽定子，增大转子直径，缩短定子线圈匝长，提高电机功率。 适用于对电枢温升较高、定子温升较低电机的优化设计。 ３）增加激磁安匝，提高磁通密度。硅钢片性能提高，适当提高磁通密 度，可缩小磁路尺寸，槽满率，温升，都有很大的调整空间。且有 利于换向，降低空载转速。这里适当主要看硅钢片的磁化曲线，过 高会导致电机温升高，效率低，等负面影响。
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）
改善电磁噪声的方法
针对产生电磁噪声的成因，我们可采用下列方法降低电磁噪 声。 ⑴尽量采用正弦绕组，减少谐波成份； ⑵选择适当的气隙磁密，不应太高，但过低又会影响材 料的利用率； ⑶选择合适的槽配合，避免出现低次力波； ⑷采用转子斜槽，斜一个定子槽距； ⑸定、转子磁路对称均匀，迭压紧密； ⑹定、转子加工与装配，应注意它们的圆度与同轴度； ⑺注意避开它们的共振频率。
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