电机与控制教学课件作者陈键第三章.ppt

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1、第三章单相串励电动机第一节单相串励电动机的基本结构和工作原理第二节单相串励电动机的运行特性第三节单相串励电动机的反转和调速第四节单相串励电动机常见故障的检修返回第三章单相串励电动机本章概述小型单相串励电动机结构相似于一般励磁式直流电动机，主要由定子、电枢、电刷架、机座、端盖等部分组成。单相串励电动机转速快，效率及功率因数较高，单位功率的体积及质量较小，因此，在手电钻、手持砂轮、吸尘器等电器中得到了广泛的应用。但单相串励式电动机与直流电动机的结构类似，具有电枢、换向器和电刷，因此，换向器及电刷故障

2、较多。下一页返回第三章单相串励电动机教学目标1.掌握单相串励电动机的基本结构和工作原理;2.了解单相串励电动机的运行特性;3.单相串励电动机的反转和调速;4.掌握单相串励电动机的常见故障及检修。上一页返回第一节单相串励电动机的基本结构和工作原理一、单相串励电动机的结构1.定子定子由定子铁芯和绕组构成，为减小涡流损耗，单相串励电动机的定子铁芯由0.5mm厚的硅钢片叠装而成。定子上装有励磁绕组，功率大于几百瓦的电动机还另装有补偿绕组和换向绕组。容量很小的一种单相串励电动机的定子冲片如图3-1所示，它

3、用0.5mm硅钢片叠装后，再用空心铆钉铆接成定子铁芯。定子为凸极式，采用集中式励磁绕组。这种电动机的特点是既没有换向极，也没有补偿极，它的最大容量不过数百瓦。主要用于各种电动工具，如手电钻、电锤及家用电器等。单相串励电动机的功率小于200W，一般制成2极，功率大于200W时一般制成4极。下一页返回第一节单相串励电动机的基本结构和工作原理2.电枢电枢即电动机转子，由铁芯、绕组、轴、换向器、风扇组成，与直流电动机的电枢结构相同。电枢铁芯用0.5mm厚的硅钢片沿轴向叠装后，将转轴压入其中。电枢铁芯冲片

4、的槽形一般均为半闭口槽，在槽内嵌有电枢绕组。电枢绕组各线圈元件的首尾端与换向器的换向片相焊接，构成一个闭合的整体绕组，单相串励电动机的电枢冲片如图3-2所示。上一页下一页返回第一节单相串励电动机的基本结构和工作原理为了简化工艺，电枢铁芯的槽一般做成与转轴轴线平行的直槽，如图3-3(a)所示。也可以叠装成斜槽形式，即槽与转轴轴线间有一个夹角，如图3-3(b)所示。斜槽结构虽然在工艺上较为复杂，但它可以使磁极极面与电枢铁芯间的磁阻变化较小，从而起到减弱电动机运行时产生噪声的作用。单相串励电动机电枢上

5、的换向器结构与直流电动机中的换向器相同，它是由许多换向片围抱而成的，换向片间则用云母片绝缘。换向铜片加工成楔形，各换向铜片下部的两端有V形槽，在两端的槽里压制塑料，使各换向片紧固成一整体，并使转轴与换向器相互绝缘。这样的机械和绝缘结构，可以承受高速旋转时所产生的离心力而不变形。上一页下一页返回第一节单相串励电动机的基本结构和工作原理电动工具中，单相串励电动机采用的换向器一般有半塑料换向器和全塑料换向器两种结构，全塑料换向器就是在换向铜片之间采用耐弧塑料绝缘的换向器。3.电刷架电刷架一般用胶木粉压

6、制底板，它由刷握和盘式弹簧组成。单相串励电动机的刷握按其结构形式，可分为管式和盒式两大类。目前，国内单相串励电动机的刷握结构大部分采用盒式结构。盒式结构的刷握具有结构简单、加工容易和调节方便等优点，特别适合于需要移动电刷位置以改善换向的场合。盒式刷握的缺点是刚性差、变形大，不适用于转速高、振动大的电动机。上一页下一页返回第一节单相串励电动机的基本结构和工作原理管式结构刷握具有可靠、耐用等优点，它恰好能弥补盒式结构的不足。但是管式结构刷握的加工工艺要求较高，而且外形也较难安排。电刷也是单相串励电动

7、机的一个重要附件，它不但担负电枢与外电路的连通，而且还与换向器配合共同完成电动机的换向工作。因此，电刷与换向器组成了单相串励电动机薄弱而又重要的环节，电刷与换向器之间不但有较大的机械磨损和机械振动，而且在配合不当时还将产生严重火花，故电刷是良好运行的保证。电刷的选择，主要是根据电刷的温升和换向器的圆周速度而定。电刷的温升与电刷的电流密度、电刷与换向器的接触电压降、机械损耗以及电刷的导热性有关。上一页下一页返回第一节单相串励电动机的基本结构和工作原理而圆周速度过高则容易引起电刷和换向器发热，使火花

8、增大。此外，在选择电刷时，还要考虑电刷的硬度和磨损性能等因素的影响。电动工具中的单相串励电动机采用的电刷多为DS型电化石墨电刷。4.机座和端盖机座一般由钢板、铝板或铸铁制成，定子铁芯用双头螺栓固定在机座上。用于家用电器上的电动机则无固定的机座形式，它的机座常常直接制造成为机器的一部分。和其他电动机类似，端盖用螺栓紧固于机座的两端，轴承装于端盖内孔。小型串励电动机常将一只端盖与机座铸成一个整体，只有一只端盖可拆卸。端盖内孔中的轴承用于支撑电枢并将电枢精确定位。同时，在一只端盖上开有两个相对的圆孔或