项目5 单相交直流串励电动机的认识与应用《电机与控制》同步教学（电工版）（课件）

《电机与控制》第三版课件 项目5单相交直流串励电动机的认识与应用 【知识学习】 ■任务5.1单相串激电动机的认识学习 【任务目标】认识单相串激电动机的结构，掌握单相串激电动机的基 本工作原理。 单相串激电动机可使用交流电源，亦可用直流电源，故通常称为 交直流两用电动机。这种电动机的优点是启动转矩大（是额定转矩的 3~4倍)，过载能力强，转速高（空载转速可达20000 r/min以上），体 积小，重量轻等。缺点是噪声大，对无线电设备有干扰，碳刷下火花 大，换向困难，维护比较麻烦。 由于单相串激电动机具有许多优点，常用于启动转矩大、转速高 而且运行时间短的家用电器中，如电动缝纫机、地板打蜡机、电动吸 尘器、全自动洗衣机、电吹风机、家用万能粉碎机以及手提式电动工 具（电刨子、电动扳手、手电钻等）。 5.1.1单相串激电动机的结构 ■1.定子 定子由铁心和激磁绕组（简称定子绕组或线包）组成，如图5.2所示。 定子铁心是由0.35~0.5mm厚的硅钢片叠压而成，万能型电动机定子 冲片如图5.3所示，适用于小功率单相串激电动机定子。 定子线包是用高强度漆包线，经模绕法绕制并整形而成，如图5.2所 示。定子线包与电枢绕组串联方式有两种。一种是电枢绕组串在两只 定子线包中间，如图5.4所示。另一种是两只定子线包串联后再串联 电枢绕组，如图5.5所示。两种串联方式的工作原理完全相同。 1定子 ■1-定子： ■2-转子（电枢）； ■ 3-换向器： 4-电刷： ■5-端盖： ■ 6-机壳： ■7-轴承 图5.1单相串激电动机结构 5.3万能电动机定子冲片 5.2单相串激电动机定子铁心 和定子线包 1定子 冠 标 图5.4电枢绕组串在两只定子线包中间 图5.5两只定子线包串联后再串联电枢绕 组 2.电枢 电枢是单相串激电动机的转动部件，是由电枢铁心及在其上绕有绕圈 和换向器同装在一个轴上构成。电枢铁心也是由0.35~0.5mm厚硅 钢片叠压而成的，在铁心表面冲有许多直槽或斜槽（均为半开口槽）， 槽内嵌有电枢绕组。电枢绕组有很多单元绕组，每个单元绕组的首端 和尾端都有引出线并与换向片有规律地连接，使电枢绕组形成一个闭 合回路。 ■3.机座 机座是由钢板、铝板或铸铁制成的，定子铁心放在机座里面，用双头 螺钉固定在机座上。 4.端盖 端盖多为铝制品。由于串激电动机体积小，常常是只有一个端盖可拆 御，而另一只端盖和机座铸成一件整体。电刷架用螺栓装在端盖内侧， 如图5.6所示。 轴 酵握 图5.6端盖 5.电刷架和换向器 ◆ 换向器是由许多换向铜片镶贴在一个绝缘圆筒面上而成。各换向片间 用云母片绝缘，换向铜片做成楔形，如图5.7所示。各铜片下两端有V 型槽，在槽里压制塑料，使各铜片能紧固在一起并能使转轴与换向器 的换向片相互绝缘。还可以承受高速旋转时所产生的离心力而不变形。 每一换向片的一端有一小槽或凸出一小片，以便焊接绕组引出线。一 种可拆御的换向器的结构如图5.8所示，结构原理与上述相同，它是 用金属的V形环来固定铜片，用云母做绝缘。 5.电刷架和换向器 引线槽 一后端 一V形缺口 前端V形缺口 1一换向片：2一夹紧螺帽：3-前V形环： 4一云母：5-铁壳：6一后V形环 图5.7换向铜片的形状 ■图5.8换向器结构 5.电刷架和换向器 电刷架一般用胶木粉压制底盘，它由刷握和盘式弹簧组成。刷握 结构分为管式和盒式两大类。其结构示于图59，盒式结构应用更为 广泛。盒式刷握结构简单、调节方便并且加工容易，特别适用于需要 移动电刷位置以改善换向的场合。它的盘式弹簧在工作过程中，圈间 摩擦力大：电刷粉末容易落入刷握内，影响电刷的上下移动，更换电 刷也不甚方便。 管式结构刷握具有可靠耐用等优点，但结构比较复杂，加工工艺要求 高，安装也较复杂。吸尘器电动机一般采用管式结构刷握。 刷握的作用是保证电刷在换向器上有准确的位置，从而保证电刷与换 向器的全面紧密接触，使其接触压力保证恒定，同时保证电刷不至于 时高时低地跳动而造成火花过大。 ■ 电刷是单相串激电动机的重要零件，它不但能使电枢绕组与外电路保 持联系，而且它与换向器配合共同完成电枢电流的换向任务。因此， 选用何种电刷是很重要的。选择电刷时，主要依据电枢温升和换向器 的圆周速度而定。此外，还要考虑电刷的硬度和磨损性能等因素。单 相串激电动机一般都采用DS型电化石墨电刷。