【正文】 單相交流串激電機 基本知識培訓(xùn) 培訓(xùn)目錄 ?一 .單相交流串激電機的特點 ?二 .轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)工藝流程及每個工序注意要點 ?三 .定子的生產(chǎn)工藝流程及每個工序注意要點 ?四 .單相交流串激電機主要零部件材料簡介 ?五 .單相交流串激電機火花產(chǎn)生的原因 ?六 .單相交流串激電機繞組溫升的計算方法 及控制繞組溫升的措施 七 .單相串激電機火花等級的劃分 八 .單相串激電機能量損耗及效率低的原因 九 . 單相串激電機轉(zhuǎn)子最大殘余不平衡量的 計算方法及解決振動的措施 十 .單相串激電機噪音的計算方法及解決噪聲措施 十一 .單相串激電機轉(zhuǎn)速調(diào)整的方法 十二 .改善電機換向和 EMC的措施 十三 .現(xiàn)有鐵芯與交流產(chǎn)品規(guī)格對照表 十四 .電機改變電壓后的參數(shù)計算方法 十五 .電機電磁負(fù)荷的選擇及電機參數(shù)的簡單計算方法 十六 .電機參數(shù)的詳細(xì)計算方法 (僅供參考） 十七 . 無刷電機的特點及工作原理（僅供參考） 十八 .單相異步電機的特點及工作原理（僅供參考） 一 . 單相串激電機的特點 1. 串激電機轉(zhuǎn)速范圍廣 ,轉(zhuǎn)速與頻率無關(guān) ,轉(zhuǎn)速公式 : n=(Ucos￠ － IR－ △ U)/Ke 216。 (rpm)或者 =60√2 E 10 /N 216。,根據(jù)不同產(chǎn)品要求，轉(zhuǎn)速可以從4000rpm至 35000rpm以上 ,運用范圍廣 ,電動工具用的電機轉(zhuǎn)速達(dá)（ 10000～ 38000） rpm以上；如電磨頭電機的轉(zhuǎn)速已經(jīng)超過了 38000rpm,高速角磨的電機轉(zhuǎn)速也達(dá) 35000rpm以上。而其他交流電機的轉(zhuǎn)速都與電源頻率有關(guān) ,當(dāng)電源頻率為 50Hz時 ,其轉(zhuǎn)速不會超過 3000RPM(n=60f/p, p=1, f=50Hz),因而其使用范圍受到一定的限制 .轉(zhuǎn)速公式中各字母的意義在后面的電機計算公式中會介紹 . 2. 與其他交流電機相比 ,在同樣功率下，產(chǎn)品體積縮小許多，材料節(jié)省，重量輕，適合大批量生產(chǎn) ,制造成本低。 3. 起動轉(zhuǎn)矩大 ,過載能力強。起動轉(zhuǎn)矩高達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的 46倍 ,起動瞬間因轉(zhuǎn)子機械慣性大， n=0,感應(yīng)電勢 E=0,由電壓平衡式可知 U=E+IaR , Ia=UE/R=U/R ,起動電流很大，因Ia(電樞電流） =If（激磁電流）， If產(chǎn)生磁通 φ也很大，因此起動轉(zhuǎn)矩 T=Ct Ia φ也很大 ,不易被卡住 ,適合于使用在啟動比較困難的地方 . 8 一 . 單相串激電機的特點 4. 功率因數(shù) cos￠高。串激電機額定轉(zhuǎn)速比較高，定、轉(zhuǎn)子匝數(shù)相對比較少，(定轉(zhuǎn)子安匝比 :8W1/N= (常用 — ),W1為定子單個線圈的導(dǎo)體數(shù) ,N為轉(zhuǎn)子的所有導(dǎo)體數(shù) ,N=轉(zhuǎn)子鐵芯槽數(shù) 4 線圈匝數(shù) ,如定子單個線圈的匝數(shù)為 260匝 ,轉(zhuǎn)子匝數(shù)為 38匝 ,則該電機的定轉(zhuǎn)子匝數(shù)比為 8 260/12 4 38= ,太大了說明定子匝數(shù)過多 ,將造成定子銅耗的增加 ,造成激磁磁場過于飽和 ,鐵耗增加 ,溫升升高 ,效率下降 ,材料的利用率降低 ,還造成定子的電抗增加 ,使功率因數(shù) cos￠降低 ,使電機的特性變硬 ,需要對定轉(zhuǎn)子參數(shù)進(jìn)行配合調(diào)整 ,一般情況 ,輸出功率大于400W定轉(zhuǎn)子安匝比取比值較小 ,輸出功率小于 400W定轉(zhuǎn)子安匝比取比值較大 ),因此繞組電感也較少，電流和電壓的相位差夾角較小 ,所以功率因數(shù)cos￠比較高，一般來說 ,電機空載轉(zhuǎn)速在 1000015000之間 , cos￠ =,空載轉(zhuǎn)速在 1500020220之間 , cos￠ =,空載轉(zhuǎn)速在 20220—30000以上 , cos￠ = I:電流相量 。 U:電壓相量 。 E:反電勢相量 。 IR:電阻壓降相量 。 JIX:電抗壓降相量 . 功率因數(shù)相量圖 一 . 單相串激電機的特點 ? 1 2 3 4 1 2 3 4 5 (導(dǎo)體 )。 。 。 (轉(zhuǎn)子軸絕緣 ) (附加絕緣 )。 (基本絕緣 )。 。 (漆包線 .換向器 ) (由軸絕緣和換向 器的絕緣部分構(gòu)成 ) 6 順便介紹一下定子 的絕緣結(jié)構(gòu) : :DMD或青殼紙 :塑料機殼 ? 簡單介紹一下爬電距離、電氣間隙和絕緣穿通距離的概念： ? 1. 爬電距離：在兩個導(dǎo)電零件之間或?qū)щ娏慵c電器、工具界面（即外殼表面）之間沿絕緣材料表面的最短距離。如在加強絕緣上的帶電零件 (換向器的銅排端面）與其他金屬零件之間（轉(zhuǎn)子軸）的距離不能小于 8mm；由基本絕緣（槽絕緣）將帶電的漆包線與轉(zhuǎn)子鐵芯隔開的沿絕緣材料表面的最短距離不能小于 2mm； ? 2. 電氣間隙：在兩個導(dǎo)電零件之間或?qū)щ娏慵c電器、工具界面（即外殼表面）之間通過空氣量得的最短距離。如機殼表面與鐵芯表面的電氣間隙的最短距離不能小于 4mm。 ? 3. 絕緣穿通距離：在附加絕緣或加強絕緣隔開的金屬零件之間，穿過絕緣量得的最短距離。如將電機軸與鐵芯隔開的軸絕緣的最短距離不能小于1mm,一般取為 . 深槽定子是隨著定子自動繞線機的采用而發(fā)展起來的，由于定子極身磁密 較低，因此可將定子槽向定子極身中心靠近，不會增加過多的激磁安匝， 采用深槽定子，不僅僅是為了增加放定子線圈的窗口面積，以便放更多定子 線圈，主要是為了增大轉(zhuǎn)子直徑而不致過多的減少放定子線圈的窗口面積。 采用深槽定子，由于增大了轉(zhuǎn)子的直徑，并又縮短了定子線圈的跨距匝長， 既可減少漆包線的成本，又可以提高電機的功率 10—20%。 深槽 定子極身 一 . 單相串激電機的特點 : A. 8槽轉(zhuǎn)子安匝比 =8W1/N=8W1/8 4W2=W1/4W2 (電磨 頭產(chǎn)品 ) B. 12槽 轉(zhuǎn)子安匝比 =8W1/N=8W1/12 4W2=W1/6W2 (大多數(shù)產(chǎn)品采用 12槽鐵芯 ) C. 14槽 轉(zhuǎn)子安匝比 =8W1/N=8W1/14 4W2=W1/7W2 (目前還未使用 ) D. 16槽 轉(zhuǎn)子安匝比 =8W1/N=8W1/16 4W2=W1/8W2(切割機 、 斜斷鋸 、 臺鋸 、 230角磨等大功率產(chǎn)品 ) E. 馬蹄形定子（ C形定子）安匝比=8W1/12 8W2=W1/12W2(部分平板砂等小功率產(chǎn)品） 其中 W1為定子單個線圈的匝數(shù) , W2為轉(zhuǎn)子單個線圈的匝數(shù) ，見圖 1（單相串激電機原理圖），定子電流就是電樞電流，定子產(chǎn)生磁通 φ與電樞電流幾乎同相位。若電機在運行過程中負(fù)載增大時，電流和磁通也增加，但轉(zhuǎn)速下降，維持輸出功率不變。P2=M n/(W) ,其中 M為轉(zhuǎn)矩 (),n為轉(zhuǎn)速 (rpm). 一 . 單相串激電機的特點 圖 一 . 單相串激電機的特點 ? 9. 單相串激電機工作原理圖 一 . 單相串激電機的特點 10. 單相串激電機的特性曲線 電機轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載的增加而降低的特性稱為串激電機的軟特性 一 . 單相串激電機的特點 11. 單相串激電機的一些常用公式 : 1. 輸入功率 P1=U I cos￠ N ηN (W) 2. 輸出功率 P2=M n/(W) 3. 效率 ?=P2/P1 100% 4. 轉(zhuǎn)速 n=(Ucos￠ － IR－ △ U)/Ke 216。 (rpm)=60√2 E 10 /N 216。 5. 轉(zhuǎn)矩 T=Ct 216。 I() 6. 溫升△ T=(R2R1)/R1 (+T1) － (T2－ T1) (K) 7. 噪聲 :聲壓級 Lp=20㏒ P/P。 (dB) 8. 噪聲 :聲功率級 Lw=Lp+11dB (dB) (A) 9. 轉(zhuǎn)子的最大殘余重心偏移距離 e=9550 G/n(181。m) 10. 轉(zhuǎn)子的最大殘余不平衡量 m=M e /r (g) 8 11. 定轉(zhuǎn)子之間的單邊氣隙 δ =轉(zhuǎn)子直徑 D2的 1/100mm或者 δ =( ) 10 (mm) (極距 τ=,線負(fù)荷 A=100145A/cm,氣隙磁密B=) (單邊氣隙長度一般在 ,大功率 ,高轉(zhuǎn)速電機取氣隙較大值 ,小功率 ,低轉(zhuǎn)速電機取氣隙較小值 ) 12. 轉(zhuǎn)子鐵芯長度與轉(zhuǎn)子外徑之比 L/D2= 13. D2 L=Pi 6 √2 10 / α*B*A*n (cm ) 14. 極弧系數(shù) α=θ/π=(θ為 定子 極 弧 對應(yīng) 角度，一般 為 120度） 15. 換向器外徑與轉(zhuǎn)子鐵芯外徑之比一般在 16. 轉(zhuǎn)子外徑與定子外徑之比 D2/D1= (如 54片 : 31/54=,如 :35/=,如 65片 :,如 72片 :,如 90片 :54/90=,如 98片 57/98= 4 2 4 3 一 . 單相串激電機的特點 ? 電機定轉(zhuǎn)子沖片各部分名稱簡介 tb0h1b1D2h0h2=h0+h1+RD 22R一 . 單相串激電機的特點 bphpD1D12H39。hc1定子極靴 定子極身 一 .單相串激電機轉(zhuǎn)子繞組特點 最常用的轉(zhuǎn)子繞線簡圖 ,Z=12槽 ,K=24片 ,槽對鉤 繞組形式 :單迭短距繞組 .特點 :易于繞制 ,改善換向 ,可減小火花 .