单相串励电动机与交流电机比较.ppt

1、单相串励电动机,施加单相交流电源的直流电动机,原理与结构,(a) 直流串励,(b) 交流串励,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

2、件中新增了短路电势，换向将发生困难。,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。,1换向片； 2塑料壳体； 3云母片,工作特

3、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,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）：,变压器电势 Fq在电枢绕组中感应产生的变压器电动势,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。,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。,机械特性曲线,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

4、电机转速。,功率因数与转矩的关系,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,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）,励磁绕组分接头调速串联电阻调速,可控移相整流调压：改变电阻R2之值，即可改变电容C的充电时间，从而改变SCR触发相位角，达到调节加到串励电机上的平均电压，实现速度控制。,幅值控制的半波调速线路,SCR控制极上的电压是通过电阻R1和可调电阻R2组成的分压回路加上的，当分到控制极上的分量较多时，则在交流电源电压上升到较低的瞬时值时，就能使控制极上的电压达到触发电压的数值，使可控硅导通。,两种线路对比： 可控硅移相调压线路的优点是：线路简单，控制角的调节范围大，可在整个半波180度内调节； 幅值控制线路更简单，省去了电容。但控制角只能在090度范围内变化，所以调速范围比移相调压小。 上述都是半波整流线路，能调到的最高电压也只是半波电压，因此在调速范围内的最高转速是较低的。如对电机的调速有更高的要求，则可采用全波调速线路，电机的运转也更平稳