电机学单相串励电动机.pptVIP

第1页，共22页，星期日，2025年，2月5日施加单相交流电源的直流电动机原理与结构单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第2页，共22页，星期日，2025年，2月5日(a)直流串励(b)交流串励单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第3页，共22页，星期日，2025年，2月5日将一台直流串励电动机接到交流电源上，由于励磁电流If与电枢电流Ia为同一电流，由If产生的主磁通与电枢电流同时改变方向，因此由它们产生的电磁转矩虽然是个脉动转矩，但其方向始终如一，不随电流而改变方向，可以输出平均转矩。即从原理上讲，直流串励电机接到交流电源上仍能工作。实际上该电机的运行情况恶劣，甚至不能运转，原因有：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；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；在换向元件中新增了短路电势，换向将发生困难。单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第4页，共22页，星期日，2025年，2月5日改进措施：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；为减小电抗压降，励磁线圈的匝数应尽可能少，并加设补偿绕组，以补偿电枢所产生的电抗电压降。励磁绕组匝数减少，必然使主磁通减小，为使电机仍能产生所需的转矩，电枢导体数必须增加，也就是说，电枢绕组的电抗也将增加。但因电枢反应磁通对于电动机的运行只有害处，没有好处，故可用补偿绕组把它抵消；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。单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第5页，共22页，星期日，2025年，2月5日单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材1－换向片；2－塑料壳体；3－云母片第6页，共22页，星期日，2025年，2月5日工作特性励磁磁通电枢磁通旋转电势：若计及换向元件损耗和铁耗，磁通Fd在相位上滞后电流if一个?0角，即单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第7页，共22页，星期日，2025年，2月5日变压器电势：Fd在励磁绕组中产生的变压器电势对应的相量形式（滞后磁通90度）：单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第8页，共22页，星期日，2025年，2月5日变压器电势Fq在电枢绕组中感应产生的变压器电动势单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第9页，共22页，星期日，2025年，2月5日由相量图可得功率因数角?为由于?0很小可忽略不计，上式可简化为：可见，旋转电势E越大，功率因数越高。因故转速越高，功率因数越高。单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第10页，共22页，星期日，2025年，2月5日工作特性不考虑饱和，认为磁通与电流成正比为一抛物线。实际上，因为磁路饱和，后一段曲线如虚线所示。单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第11页，共22页，星期日，2025年，2月5日机械特性曲线单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第12页，共22页，星期日，2025年，2月5日不同电压时的机械特性当电压一定时，电机转速随转矩的增大而自动减小；当负载转矩一定时，降低电枢电压可减小电机转速。功率因数与转矩的关系单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第13页，共22页，星期日，2025年，2月5日单相串励电动机的调速改变电源电压改变励磁磁通改变电机绕组串联电阻单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第14页，共22页，星期日，2025年，2月5日单相串激电动机速度控制传统上，单相串激电动机通过一带有分接头的变压器与电源相连，该变压器兼作起动器和控制器之用，以实现降压起动和转速调节可控硅调压调速可控半波整流单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第15页，共22页，星期日，2025年，2月5日晶闸管调压调速 串联电抗器调速串励绕组改接调速（改变励磁磁通）单相串励电动机普通高等教育“十一五”国家级规划教材第16页，共22页，星期日，2025年，2月5日