大型串激式交流电动机.pptVIP

補充三 補償方法說明如下 傳導補償：補償繞組與電樞繞組串聯，且其所產生的補償安匝數 ?c 與電樞繞組所產生的安匝數 ?a，大小相等但方向相反，彼此互相抵消。 感應補償：其補償繞組自成短路而未與電樞繞組連接，但與電樞繞組的磁場正交鏈，其感應電流產生抵消電樞反應的補償安匝。 BACK 轉速控制-串聯可調電阻器控速 BACK 轉速控制-串聯可調抗流圈控速 BACK 轉速控制-閘流體無段控速 BACK 轉速控制-自耦變壓器降壓控速 BACK 補充四 此處所說的電機角 ? 應介於 0°～90° 之間，即 0°＜?＜90°。 BACK 第 18 章　交流換向電動機 學習重點 1.了解單相串激式交流電動機。 2.了解單相推斥式交流電動機。 單相串激式交流電動機 18-1 單相推斥式交流電動機 本章彙總 18-2 18-1 單相串激式交流電動機 單相串激式交流電動機如圖所示，係將其轉子的電樞繞組與定子的磁場繞組串聯，再接於單相交流電源而成，因廣泛用於家電及工具機，故又稱為普用式電動機。 節目次 18-1.1 構造 18-1.2 旋轉原理 當串激式直流電動機接上正負半週交變的交流電源時，因其串激場繞組與電樞繞組串聯，故流過相同電流，致使主磁場（串激場）磁通 ?s 與電樞電流 Ia 的方向同時改變，依據佛來銘左手定則可知，其所產生的轉矩（T＝K?Ia＝K?Ia2）方向維持不變，故正負半週可維持同向運轉。 單相交流電源不適用於分激式電動機，乃因分激場繞組與電樞繞組並聯，而分激場繞組的匝數多、電感大，故場電流 If 與電樞電流 Ia 間有很大的相角差；且其線徑細、電阻大，故場電流小，場磁通 ?f 亦很小，會使產生的轉矩 T＝K?fIacos? 下降到無法接受的程度。 18-1.3 分類 單相串激式交流電動機依有無補償繞組及接線方式，可分成下列三種。 1.單純串激式。 2.傳導補償式：適用於交直流兩用串激式電動機。 3.感應補償式：適用於單相串激式交流電動機。 圖例 18-1.4 相量圖 如圖所示為單相串激式交流電動機的電路圖與相量圖。 1.圖形 2.公式 代號 意義 單位 代號 意義 單位 Vs 電源電壓 伏特（V） Em 電樞反電勢 伏特（V） Xs 串激場繞組感抗 歐姆（?） Xa 電樞繞組感抗 歐姆（?） Ia 電樞電流 安培（A） Rs 串激場繞組電阻 歐姆（?） Ra 電樞繞組電阻 歐姆（?） 18-1.5 交流機與直流機構造的差異 交變的定子磁場會產生較多的渦流損及磁滯損，再加上電樞繞組與磁場繞組的自感，使運轉時的功率因數及效率都很低，且電樞反應會在換向器上產生較大火花，故使用交流電源的串激式電動機，相較與串激式直流電動機，其構造在設計時應有如下的改善。 1.減少鐵損 主磁極及場軛與電樞的鐵心均須採用矽鋼疊片。 2.提高功率因數欲提高功率因數 cos?（即?相角減少），須採強電樞、弱磁場的設計，其方法如下： (1)減少串激場繞組每極匝數，增加磁極數：可降低其電抗壓降，又不至於減弱磁場強度，可維持轉矩不變。 (2)增加電樞繞組匝數：可增加其反電勢 Em，彌補弱磁場效應，維持輸出不變。但須在定子磁極面的槽內增設補償繞組 C，來抵消電樞反應，否則電樞繞組的電抗壓降會增加。 (3)降低電源頻率：可減少磁場繞組電抗 Xs 及電樞繞組電抗 Xa。 圖例 3.改善換向問題 串激式交流電動機的串激場繞組所產生的磁場為交變磁場，可使正在換向的電樞繞組產生感應電勢，同時該電樞線圈正被電刷所短路，導致換向的電樞線圈產生短路電流，且該短路電流會使電刷與換向片間形成嚴重的火花現象，故須用如下的改善方法： (1)減少主磁極磁通：即減少串激場繞組每極的匝數，但為了使轉矩不致下降，故需增加主磁極極數。 (2)在電樞線圈與換向片間的連線使用高電阻引線：可限制電刷與換向片間的短路電流。 (3)裝設換向磁極：換向磁極繞組與電樞串聯所產生的反方向磁動勢，可使換向線圈切割後感應換向，可抵消正在換向的電樞線圈所感應的電抗電勢，致有效減低電刷與換向片間嚴重火花的產生。 18-1.6 特性 與串激式直流電動機相同，其轉矩約與電樞電流平方成正比。當負載增加時，速率會降低，但因具有高啟動轉矩及可變速率的特性，使電動機內部繞組的電抗壓降增加，反電勢減少，故功率因數會隨負載增加而降低。 18-1.7 轉速控制 單相串激式交流電動機的轉速，主要是利用改變電源電壓的大小來控制，實用的方法如下說明。 1.串聯可調電阻器 串激式電動機可利用串聯可調電阻器來降壓，當其電阻愈大，電動機的端電壓 Vab 愈小，轉速愈慢。例如縫紉機所用的串激式電動機，就是用碳堆構成的可調電阻器當作腳踏板，來控制電動機的啟動、停止與轉速控制，當腳踏板踩愈大力，碳堆間隙愈小，電阻值愈小，致轉速愈快。 即轉速 n↑? V