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、转子生产工艺流程及各工序要点三、定子生产工艺流程及各工序要点四、单相

交流串励电动机主要零部件及材料简介五、单相交流串励电动机产生火花的原因

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、单相串联电动机转子最大剩余不平衡量的计算方法及解决振动的措施10。单相

串联电动机噪声的计算方法及解决措施11。单相串联电机的速度调节方法12。改善电机

换向和电磁兼容性的措施13。现有铁芯与交流产品规格对比表14。变电压后电机参数的

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、单相串联电动机的特性

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×？（RPM）或=60√ 2×e×10/n×？，根据不同产品

的要求，转速可从4000转/分到35000转/分或更高，应用范围广泛。电动工具的电机转

速可达（10000~38000）rpm以上；如果电动磨头电机的转速超过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，在相同功率下，产品体积小得多，节省材料，重量轻，适合

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。

4.利率因素￠它很高。与定子绕组串联数（w1-n=1.05，定子绕组串联数小于转子绕

组串联数）（w1-n=1.05，定子绕组串联数小于转子绕组串联数）（w1-n=1.05）×4×线

圈匝数：如果单个定子线圈的匝数为260，转子匝数为38，电机定转子匝数比为

8×260/12×4×38=1.14。这个比例不应该太大。如果过大，则意味着定子匝数过多会增

加定子的铜耗，导致励磁磁场过饱和，增加铁耗，增加温升，降低效率，降低材料利用率，

增加定子电抗，降低功率因数cos￠并强化电机的特性。有必要调整定子和转子参数。一般情况下，输出功率大于400W的定子和转子的安匝比较小，输出功率小于400W（定子和

转子的安匝比较大），因此绕组电感较小，电流和电压之间的相位差角较小，因此功率因

数cos￠相对较高。一般来说，电机空载转速在10000-15000之间，cos￠ = 0.88-0.95，空载速度在15000-20000之间，cos￠ = 0.95-0.97，空载速度大于20000-30000，cos￠

= 0.97-0.99

功率因数相量图

i：电流相量；u：电压相量；e：反电动势相量；IR：电阻压降相量；电抗电压降相量。5双层保温结构

转子横切面图

1.漆包线（导体）；

2.基本绝缘；

3.转子轴；

4.附加绝缘（转子轴绝缘）。

转子纵切面图

1.转子轴绝缘（附加绝缘）；

2.工作绝缘（基本绝缘）；

3.转子铁芯；

4.导线（漆包

线和换向器）；5.加强绝缘（由轴绝缘和换向器绝缘部分组成）；6.转子轴。顺便说一下，定子的绝缘结构：1基本绝缘：DMD或绿纸；2.附加绝缘：塑料外壳。

简单介绍一下爬电距离、电气间隙和绝缘穿通距离的概念：

1.爬电距离：两个导电部件之间或导电部件与电器和工具接口（即外壳表面）之间沿

绝缘材料表面的最短距离。例如，加强绝缘上的带电部件（换向器铜排端面）与其他金属

部件（转子轴）之间的距离不应小于8mm；带电漆包线与被基本绝缘（槽绝缘）沿绝缘材

料表面隔开的转子铁芯之间的最短距离不得小于2mm；2.电气间隙：两个导电部件之间或

导电部件与电气和工具接口（即外壳表面）之间通过空气的最短距离。例如，外壳表面与

铁芯表面之间的最短距离不得小于4mm；

3.绝缘穿通距离：在附加绝缘或加强绝缘隔开的金属零件之间，穿过绝缘量得的最短

距离。如将电机轴与铁芯隔开的轴绝缘的最短距离不能小于1mm,一般取为

1.25毫米。6.接头采用深槽结构

深槽定子极身

深槽定子是采用定子自动绕线机开发的。由于定子极体的低磁密度，定子槽可以靠近

定子极体的中心，而不会增加过多的励磁安匝数。使用深槽定子不仅是为了增加定子线圈

的窗口面积，以便放置更多的定子线圈，而且是为了在不过度减小定子线圈窗口面积的情

况下增加转子直径。使用深槽定子不仅可以降低漆包线的成本，而且可以增加电机的功率10-20%，因为它增加了转子直径，缩短了定子线圈的跨距匝长。7.介绍不同转子芯片槽的

安匝比计算公式：

a.8槽转子安匝比=8w1/n=8w1/8×4w2=w1/4w2(电磨头产品)；

b、 12槽转子安匝比=8w1/N=8w1/12×4w2=W1/6W2（大多数产品采用12槽铁芯）；

c、14槽转子的安匝比=8w1/N=8w1/14×4w2=W1/7w2（尚未使用）；

d.16槽转子安匝比=8w1/n=8w1/16×4w2=w1/8w2(切割机、斜断锯、台锯、230角磨等

大功率产品)；

e、马蹄形定子（C形定子）安匝比=8w1/12×8w2=W1/12w2（一些平砂和其他低功率

产品）。

其中w1为定子单个线圈的匝数,w2为转子单个线圈的匝数

8.单相串联电动机的定子绕组和电枢绕组串联。见图1（单相串联电动机原理图）