單相串勵電動機課件

單相串勵電動機8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家1將一臺直流串勵電動機接到交流電源上，由于勵磁電流If與電樞電流Ia為同一電流，由If產(chǎn)生的主磁通與電樞電流同時改變方向，因此由它們產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩雖然是個脈動轉(zhuǎn)矩，但其方向始終如一，不隨電流而改變方向，可以輸出平均轉(zhuǎn)矩。即從原理上講，直流串勵電機接到交流電源上仍能工作。實際上該電機的運行情況惡劣，甚至不能運轉(zhuǎn)，原因有：直流電機的磁極鐵心定子磁軛均系鑄鋼制成，交變磁通將在其中產(chǎn)生很大的渦流和磁滯損耗；交變電流在勵磁和電樞繞組中產(chǎn)生很大的阻抗壓降，致使電樞電勢Ea和電磁功率變小；在換向元件中新增了短路電勢，換向?qū)l(fā)生困難。8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材將一臺直流串勵電動機接到交流電源上，由于勵磁電流If與電2改進措施：為減小鐵心損耗，單相串激電動機的整個磁路均由電工鋼片疊成；為減小電抗壓降，勵磁線圈的匝數(shù)應(yīng)盡可能少，并加設(shè)補償繞組，以補償電樞所產(chǎn)生的電抗電壓降。勵磁繞組匝數(shù)減少，必然使主磁通減小，為使電機仍能產(chǎn)生所需的轉(zhuǎn)矩，電樞導(dǎo)體數(shù)必須增加，也就是說，電樞繞組的電抗也將增加。但因電樞反應(yīng)磁通對于電動機的運行只有害處，沒有好處，故可用補償繞組把它抵消；單相串激電動機的結(jié)構(gòu)除上述定子磁路系統(tǒng)由電工鋼片疊成外，其余與直流電機并無原則差別。定子上裝有勵磁繞組F、補償繞組C和換向極繞組K，它們與轉(zhuǎn)子電樞繞組均串聯(lián)聯(lián)接。8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材改進措施：8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃38.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材1－換向片；2－塑料殼體；3－云母片8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材1－換4施加單相交流電源的直流電動機原理與結(jié)構(gòu)8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材施加單相交流電源的直流電動機原理與結(jié)構(gòu)8.單相串勵電動機普通5(a)直流串勵(b)交流串勵8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材(a)直流串勵(b)交流串勵8.單相串勵電動機普通高等教6工作特性勵磁磁通電樞磁通旋轉(zhuǎn)電勢：若計及換向元件損耗和鐵耗，磁通Fd在相位上滯后電流if一個0角，即8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材工作特性勵磁磁通若計及換向元件損耗和鐵耗，磁通Fd在相位上滯7變壓器電勢：Fd在勵磁繞組中產(chǎn)生的變壓器電勢對應(yīng)的相量形式（滯后磁通90度）：8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材變壓器電勢：對應(yīng)的相量形式（滯后磁通90度）：8.單相串勵電8變壓器電勢Fq在電樞繞組中感應(yīng)產(chǎn)生的變壓器電動勢8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材變壓器電勢8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃9由相量圖可得功率因數(shù)角為由于0很小可忽略不計，上式可簡化為：可見，旋轉(zhuǎn)電勢E越大，功率因數(shù)越高。因故轉(zhuǎn)速越高，功率因數(shù)越高。8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材由相量圖可得功率因數(shù)角為由于0很小可忽略不計，上式可簡化10工作特性不考慮飽和，認為磁通與電流成正比為一拋物線。實際上，因為磁路飽和，后一段曲線如虛線所示。8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材工作特性不考慮飽和，認為磁通與電流成正比為一拋物線。8.單相11機械特性曲線8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材機械特性曲線8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)12不同電壓時的機械特性當電壓一定時，電機轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增大而自動減?。划斬撦d轉(zhuǎn)矩一定時，降低電樞電壓可減小電機轉(zhuǎn)速。功率因數(shù)與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材不同電壓時的機械特性當電壓一定時，電機轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增大而自動13單相串勵電動機的調(diào)速改變電源電壓改變勵磁磁通改變電機繞組串聯(lián)電阻8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材單相串勵電動機的調(diào)速8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”14單相串激電動機速度控制傳統(tǒng)上，單相串激電動機通過一帶有分接頭的變壓器與電源相連，該變壓器兼作起動器和控制器之用，以實現(xiàn)降壓起動和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)可控硅調(diào)壓調(diào)速可控半波整流8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材單相串激電動機速度控制可控半波整流8.單相串勵電動機普通高等15晶閘管調(diào)壓調(diào)速 串聯(lián)電抗器調(diào)速串勵繞組改接調(diào)速（改變勵磁磁通）8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材晶閘管調(diào)壓調(diào)速 串聯(lián)電抗器調(diào)速串勵繞組改接調(diào)速（改變勵磁16勵磁繞組分接頭調(diào)速 串聯(lián)電阻調(diào)速8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材勵磁繞組分接頭調(diào)速 串聯(lián)電阻調(diào)速8.單相串勵電動機普通高等17

單相串勵電動機8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家18將一臺直流串勵電動機接到交流電源上，由于勵磁電流If與電樞電流Ia為同一電流，由If產(chǎn)生的主磁通與電樞電流同時改變方向，因此由它們產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩雖然是個脈動轉(zhuǎn)矩，但其方向始終如一，不隨電流而改變方向，可以輸出平均轉(zhuǎn)矩。即從原理上講，直流串勵電機接到交流電源上仍能工作。實際上該電機的運行情況惡劣，甚至不能運轉(zhuǎn)，原因有：直流電機的磁極鐵心定子磁軛均系鑄鋼制成，交變磁通將在其中產(chǎn)生很大的渦流和磁滯損耗；交變電流在勵磁和電樞繞組中產(chǎn)生很大的阻抗壓降，致使電樞電勢Ea和電磁功率變??；在換向元件中新增了短路電勢，換向?qū)l(fā)生困難。8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材將一臺直流串勵電動機接到交流電源上，由于勵磁電流If與電19改進措施：為減小鐵心損耗，單相串激電動機的整個磁路均由電工鋼片疊成；為減小電抗壓降，勵磁線圈的匝數(shù)應(yīng)盡可能少，并加設(shè)補償繞組，以補償電樞所產(chǎn)生的電抗電壓降。勵磁繞組匝數(shù)減少，必然使主磁通減小，為使電機仍能產(chǎn)生所需的轉(zhuǎn)矩，電樞導(dǎo)體數(shù)必須增加，也就是說，電樞繞組的電抗也將增加。但因電樞反應(yīng)磁通對于電動機的運行只有害處，沒有好處，故可用補償繞組把它抵消；單相串激電動機的結(jié)構(gòu)除上述定子磁路系統(tǒng)由電工鋼片疊成外，其余與直流電機并無原則差別。定子上裝有勵磁繞組F、補償繞組C和換向極繞組K，它們與轉(zhuǎn)子電樞繞組均串聯(lián)聯(lián)接。8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材改進措施：8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃208.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材1－換向片；2－塑料殼體；3－云母片8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材1－換21施加單相交流電源的直流電動機原理與結(jié)構(gòu)8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材施加單相交流電源的直流電動機原理與結(jié)構(gòu)8.單相串勵電動機普通22(a)直流串勵(b)交流串勵8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材(a)直流串勵(b)交流串勵8.單相串勵電動機普通高等教23工作特性勵磁磁通電樞磁通旋轉(zhuǎn)電勢：若計及換向元件損耗和鐵耗，磁通Fd在相位上滯后電流if一個0角，即8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材工作特性勵磁磁通若計及換向元件損耗和鐵耗，磁通Fd在相位上滯24變壓器電勢：Fd在勵磁繞組中產(chǎn)生的變壓器電勢對應(yīng)的相量形式（滯后磁通90度）：8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材變壓器電勢：對應(yīng)的相量形式（滯后磁通90度）：8.單相串勵電25變壓器電勢Fq在電樞繞組中感應(yīng)產(chǎn)生的變壓器電動勢8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材變壓器電勢8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃26由相量圖可得功率因數(shù)角為由于0很小可忽略不計，上式可簡化為：可見，旋轉(zhuǎn)電勢E越大，功率因數(shù)越高。因故轉(zhuǎn)速越高，功率因數(shù)越高。8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材由相量圖可得功率因數(shù)角為由于0很小可忽略不計，上式可簡化27工作特性不考慮飽和，認為磁通與電流成正比為一拋物線。實際上，因為磁路飽和，后一段曲線如虛線所示。8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材工作特性不考慮飽和，認為磁通與電流成正比為一拋物線。8.單相28機械特性曲線8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材機械特性曲線8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)29不同電壓時的機械特性當電壓一定時，電機轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增大而自動減?。划斬撦d轉(zhuǎn)矩一定時，降低電樞電壓可減小電機轉(zhuǎn)速。功率因數(shù)與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材不同電壓時的機械特性當電壓一定時，電機轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增大而自動30單相串勵電動機的調(diào)速改變電源電壓改變勵磁磁通改變電機繞組串聯(lián)電阻8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材單相串勵電動機的調(diào)速8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”31單相串激電動機速度控制傳統(tǒng)上，單相串激電動機通過一帶有分接頭的變壓器與電源相連，該變壓器兼作起動器和控制器之用，以實現(xiàn)降壓起動和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)可控硅調(diào)壓調(diào)速可控半波整流8.單相串勵電動機普通高等教育“十一五”