单相串励电机原理及基本知识

1、单相串励电机原理及基本知识第一节：电机的分类电动机交流电动机交流异电动机相二相鼠笼式交流异步屯动机二相绕线式交流异步电动机单相单相串励串激）屯动机；电动工具单相罩极式异步电动机单相电动机电容起动电阻起动电容运行电容起动及运行交流同步电动机直流电动机特种电机（控制电机）发电机交流发 电机交流同步发屯机火屯、水虫、核屯交流异步发电机直流发电机变压器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

2、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

3、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因而使主磁通也加大。由于电机的电磁转矩T=CT Ia在电动机正常运行时其磁路未饱和与Ia成正比变化故电磁转矩可写成T=CTIa =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12a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

4、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。机械方面的故障主要有电枢与定子铁心相擦、振动大和轴承过热等。电气方面的故障常见的有换向器与电刷间产生严重火花其次是绕组短路、断路及通地等。1机械故障1电枢

5、与定子铁心相擦由于电机气隙较大一般不易发生相擦的故障。产生电枢与定子铁心相擦的原因有： 主磁极或换向极固定螺栓松动、主磁极或换向极铁心产生位移造成电枢与定子铁心相擦只要把相应的紧固 螺栓拧紧故障就可以消除 电动机的端盖止口或机座止口磨损变形或端盖轴承孔磨损形成了定子铁心与电 枢不同心以至相擦一般只要修制端盖或机座止口或将端盖轴承孔镶套就可解决：电枢上某些物体如箍紧带 钢丝或尼龙、槽楔、绝缘垫层等松动甩脱引起相擦重新扎紧后就可解决。2电动机振动其产生原因有：电动机的电枢动平衡没有达到要求所致由于转轴弯曲组装时气隙不均匀轴承损坏及定子和电枢不同心也 能产生振动3轴承过热轴承过热的原因有：电动机振动

6、或同心度不良都易使轴承过热轴承内润滑脂过多或过少也能引起轴承过热因此通常在轴承座 内纳入的润滑脂以占其空间的1/21/3为宜高速电机可略少些轴承座要定期清洗、检查和添加润滑脂轴承 的滚珠磨损也会引起轴承过热这些伴有特殊噪声。所有的机械故障都必然伴有异常的噪声根据噪声的部 位、特征可以大致确定故障的所在。2电气故障1换向器与电刷间出现严重火花 在电动机运行正常时电刷与换向器之间的火花一般不超过11/级火花呈淡 蓝色微弱而细密电刷运行稳定无过热现象换向器表面光亮平滑在与电刷接触的圆周表面上形成褐色的晶莹 发亮的氧化层薄膜这层薄膜有利于换向器并能减少换向器的磨损。当电动机在有故障的情况下运行时电刷 与换向器之间将出现不正常的火花故障轻微时火花一般呈红色并且较为明亮会造成电刷灼伤换向器表面发 黑出现灼痕而当故障较严重时将产生剧烈火花甚至发生环火这时火花从电刷下部向外喷射色泽呈红绿色这 是由于电刷碎屑及换向器的铜质在高温下形成的在这种强烈火花下一般总伴有较强的噪声必须立即停机检 修否则电动机将很快烧坏。2电枢绕组故障当电枢绕组断路或短路时也会出现严重火花甚至形成环火。特别是由于个别绕组元件与换 向器连接部位脱焊或虚焊造