串激电机原理
串励电动机

串励电动机串励电动机是一种常见的直流电动机,广泛应用于各个领域。
本文将从工作原理、结构设计、优缺点等方面详细介绍串励电动机。
首先,我们来了解一下串励电动机的工作原理。
串励电动机的工作原理是利用直流电流在电磁铁产生的磁场中产生力矩,从而驱动电动机的运转。
具体来说,串励电动机包括一个电枢和一个磁极。
当电流通过电枢时,电枢产生的磁场与磁极的磁场相互作用,产生电机的力矩,使电机开始运转。
在结构设计方面,串励电动机通常由电枢、磁极、定子、转子等部件组成。
其中,电枢是电动机的主要部分,由许多个绕组组成,绕组分布在电枢内部的槽槽中,通过接通电源使电流通过电枢,产生磁场。
磁极是电动机的固定部分,产生稳定的磁场,与电枢磁场相互作用产生力矩。
定子是电动机的支撑结构,起到固定电枢和磁极的作用。
转子是电动机的转动部分,固定在电动机的轴上,通过与电枢产生的磁场相互作用,驱动电机的转动。
串励电动机具有一些独特的优点。
首先,串励电动机具有较高的起动转矩,适用于起动和停止频繁的场合。
其次,串励电动机的转速范围广,可以根据需要进行调整。
此外,串励电动机运行稳定,转速与负载变化较小。
最后,串励电动机结构简单,易于维修和安装。
然而,串励电动机也存在一些缺点。
首先,串励电动机在负载变化较大的情况下,转速容易发生大幅度变化。
其次,串励电动机的电枢绕组复杂,制造成本较高。
此外,由于串励电动机是直流电动机,需要特殊的电源供电,限制了其在一些场合的应用。
总的来说,串励电动机是一种常见的直流电动机,具有广泛的应用前景。
它的工作原理简单,结构设计合理,具有较高的起动转矩和转速范围广的优点。
然而,由于负载变化的限制和制造成本较高,串励电动机在一些特定的场合可能存在局限性。
我们在使用串励电动机的时候,需要根据具体需求和实际情况进行选择和调整,以达到最佳的使用效果。
串激电机原理

串激电机原理
串激电机是一种能够将直流电能转换成机械能的电机。
串激电机原理在于通过串联电阻将直流电流注入电机的旋转部分,从而在旋转部分中产生磁场,这个磁场与磁场固定的定子产生相互作用,从而产生旋转力矩,驱动电机的旋转。
简单来说,串激电机是将直流电转化为机械能的电机,通过电流注入旋转部分产生磁场,从而产生旋转力矩。
虽然串激电机因其效率较低的特点而逐渐被其他类型的电机取代,但是它仍然在某些特殊的应用中得到了广泛的应用。
在实际应用中,串激电机产生的旋转速度和力矩与注入的电流强度成正比,因此,串激电机在设计时需要考虑到其使用条件,从而得到合适的注入电流强度。
另外,串激电机还需要考虑到旋转部分的材质、槽形、大小等因素,以及电机的绕组形式、接线方式等因素,从而得到合适的电机设计。
总的来说,串激电机虽然笨重、效率较低,但由于其在某些特殊应用场景中的特殊性能,如高速旋转、极高的扭矩输出等等,仍然有着广阔的应用前景。
因此,在电机的研究和开发过程中,学术界和工业界
需要不断探索和完善串激电机的原理、设计和应用,以实现更好的性能和效率。
串激电机原理

串激电机原理
串激电机是一种常见的直流电机,其工作原理是利用磁场产生力实现电机转动。
串激电机的主要组成部分包括线圈、磁铁、电刷和电源。
线圈通常由导电线缠绕而成,固定在电机的转子上。
磁铁则位于电机的定子上,可以产生一个恒定的磁场。
电刷与线圈相连,通过刷子与电池或电源相连,供给线圈电流。
当电源通电时,电流从电池或电源流过线圈,生成一个磁场。
这个磁场与磁铁的磁场相互作用,产生一个力矩。
这个力矩使得电机的转子开始旋转。
旋转的转子同时也带动电刷旋转,使得电刷与线圈之间的连接不断变化,线圈内的电流也会随之改变方向。
这种电流的变化使得电磁力矩方向也随之变化,从而保持电机的转动。
串激电机的特点是具有较高的起动力和转矩。
当线圈通电时,由于线圈的电阻存在,会有一定的功率损耗。
但是由于线圈的电流与磁铁的磁场强度成正比,因此可以通过调节电流的大小来控制电机的转速和转矩。
总结来说,串激电机的原理是通过利用线圈和磁铁之间的相互作用产生力矩,从而实现电机转动。
串激电机正反转原理

串激电机正反转原理引言:串激电机是一种常见的电动机类型,它通过控制电流的方向和大小,实现电机的正反转。
本文将介绍串激电机的正反转原理及其工作过程。
一、串激电机的基本原理串激电机是一种将电能转化为机械能的装置,它的核心部件是转子和定子。
转子是由绕组和铁心组成,绕组称为激磁绕组,定子是由绕组和铁心组成,绕组称为主绕组。
当电流通过激磁绕组时,会在铁心中产生磁场,磁场的方向与电流的方向一致。
定子绕组中通过电流时,会在定子周围产生磁场,磁场的方向与电流的方向垂直。
由于磁场的相互作用,转子会受到电磁力的作用,从而产生转动。
二、串激电机的正转原理串激电机正转是指电机沿着设定的方向旋转。
正转的原理是通过改变电流的方向和大小来实现的。
当电流通过激磁绕组时,激磁绕组产生的磁场与定子绕组产生的磁场相互作用,产生一个力矩,使转子开始旋转。
为了使电机保持正转,电流的方向需要与磁场的方向一致。
通过控制电流的方向和大小,可以实现电机的正转。
三、串激电机的反转原理串激电机反转是指电机沿着与正转相反的方向旋转。
反转的原理同样是通过改变电流的方向和大小来实现的。
当电流通过激磁绕组时,激磁绕组产生的磁场与定子绕组产生的磁场相互作用,产生一个力矩,使转子开始旋转。
为了使电机反转,电流的方向需要与磁场的方向相反。
通过控制电流的方向和大小,可以实现电机的反转。
四、串激电机的正反转控制方法串激电机的正反转控制方法主要有直流控制和电子控制两种。
1. 直流控制方法直流控制方法是通过改变电源的极性来改变电流的方向,从而实现电机的正反转。
当电源的正极连接到激磁绕组,负极连接到主绕组时,电机正转;当正极连接到主绕组,负极连接到激磁绕组时,电机反转。
通过控制电源的极性,可以实现电机的正反转。
2. 电子控制方法电子控制方法是通过控制电子元件(如晶闸管、功率晶体管等)来改变电流的方向和大小,从而实现电机的正反转。
通过控制电子元件的导通和断开,可以改变电流的方向和大小,从而实现电机的正反转。
串激电机的工作原理

串激电机的工作原理串激电机是一种常见的电动机类型,其工作原理是通过电流在绕组中产生磁场,与恒定磁场相互作用,从而使电机转动。
下面将详细介绍串激电机的工作原理。
一、磁场的产生串激电机中,绕组通常由许多细长的线圈组成,这些线圈被连接在一起,形成一个闭合的线圈。
当通过这个线圈通电时,电流会在绕组中产生一个磁场。
这个磁场是由电流在绕组中的运动产生的,其方向与电流方向相对应。
通过控制通电的电流大小和方向,可以调节产生的磁场的强度和方向。
二、磁场的作用串激电机中,绕组产生的磁场与固定磁场相互作用,产生力矩,推动电机转动。
固定磁场通常由永久磁铁或电磁铁产生。
当两个磁场相互作用时,根据洛伦兹力的原理,会产生一个力矩,使电机转动。
这个力矩的大小与两个磁场的强度、方向以及它们之间的角度有关。
三、工作过程在串激电机中,当通电时,绕组中的电流产生磁场与固定磁场相互作用,产生力矩使电机转动。
电机转动时,线圈中的电流方向也会随之改变,从而改变产生的磁场方向。
这样,线圈中的磁场方向会不断变化,与固定磁场相互作用的力矩也会随之改变。
这个过程是连续进行的,使电机保持转动。
四、控制方法为了控制串激电机的转速和转向,我们可以使用不同的控制方法。
一种常见的方法是通过调节通电电流的大小和方向来改变绕组中产生的磁场。
通过增大或减小通电电流的大小,可以调节力矩的大小,从而控制电机的转速。
通过改变通电电流的方向,可以改变磁场的方向,从而改变电机的转向。
五、应用领域串激电机由于其结构简单、操作灵活、控制方便等特点,在许多领域得到了广泛应用。
例如,在工业生产中,串激电机常用于驱动各种设备和机械,如风机、泵等。
在交通运输领域,串激电机常用于驱动电动汽车、电动摩托车等。
此外,串激电机还广泛应用于家用电器、仪器仪表等领域。
总结:串激电机是通过电流在绕组中产生磁场,与恒定磁场相互作用,从而使电机转动的一种电动机类型。
其工作原理是通过控制通电电流的大小和方向,调节产生的磁场的强度和方向,从而控制电机的转速和转向。
串激电机原理

串激电机原理
串激电机原理
串激电机是单相串励电动机的定子由凸极铁心和励磁绕组组成,转子由隐极铁心、电枢绕阻、换向器及转轴等组成。
励磁绕组与电枢绕组之间通过电刷和换向器形成串联回路。
单相串励电动机属于交、直流两用电动机,它既可以使用交流电源工作,也可以使用直流电源工作。
串激(串励)电机就是定子绕组和转子绕组串联的。
直流电机按照励磁种类可以分为:串励,并励,复励和他励。
串励只是直流电机其中的一种励磁原理。
这种电机主要用在电动工具中属于交直流两用电机或直流电机中。
单相串励电动机俗称串激电机或通用,因激磁绕组和励磁绕组串联在一起工作而得名。
单相串励电动机属于交、直流两用电动机,它既可以使用交流电源工作,也可以使用直流电源工作。
单相串激电动机转速高、体积小、重量轻、调速方便,所以在绝大部分电动工具中作为动力源。
但电动工具所用单相串激电动机起动频繁,转速高、振动大、负载不均匀且易堵转而使电枢温升急剧升高。
正是由于这些特。
串激电机原理

串激电机原理串激电机是一种常见的电动机类型,它利用电流通过串联绕组产生的磁场与定子磁场相互作用,从而实现电能转换为机械能的过程。
本文将从串激电机的原理、结构和应用等方面进行详细介绍。
一、串激电机的原理串激电机的工作原理可以归纳为电流与磁场之间的相互作用。
当电流通过串联绕组时,产生的磁场会与定子磁场相互作用,从而产生力矩,推动电机转动。
具体来说,串激电机的原理可以分为以下几个方面:1.1 磁场产生原理串激电机通过电流通过绕组产生磁场,绕组通常由导线组成。
当电流通过绕组时,电流会在绕组中形成一个环绕电场,这个电场会产生一个磁场。
这个磁场会与定子磁场相互作用,从而产生力矩。
1.2 力矩产生原理当电流通过绕组产生磁场后,这个磁场会与定子磁场相互作用,从而产生力矩。
力矩的大小与电流的大小、绕组的磁场强度以及定子磁场的强度有关。
当电流增大或绕组磁场强度增大时,力矩也会增大,从而推动电机转动。
1.3 转动原理在串激电机中,绕组产生的磁场与定子磁场相互作用,产生的力矩会推动电机转动。
转动的速度与力矩的大小、电机的负载以及电机的转动惯量有关。
当负载增大或转动惯量增大时,转动速度会下降。
二、串激电机的结构串激电机的结构相对简单,通常由定子、转子、绕组和电刷等组成。
具体来说,串激电机的结构包括以下几个部分:2.1 定子定子是串激电机的固定部分,通常由铁芯和绕组组成。
绕组通过通电产生磁场,与转子的磁场相互作用,推动电机转动。
2.2 转子转子是串激电机的旋转部分,通常由铁芯和绕组组成。
绕组通电后,产生的磁场与定子的磁场相互作用,推动电机转动。
2.3 绕组绕组是串激电机的核心部分,通常由导线组成。
绕组通过通电产生磁场,与定子的磁场相互作用,推动电机转动。
2.4 电刷电刷是串激电机的接触部分,通常由碳刷和电刷架组成。
电刷通过与转子绕组接触,将电流引入绕组,产生磁场,推动电机转动。
三、串激电机的应用串激电机由于其结构简单、成本低廉以及转速范围广等优点,在工业生产中得到广泛应用。
串激电机基本原理

串激电机基本原理
串激电机是一种非常常见的直流电机,其工作原理基于电磁感应和旋转运动。
它有一个旋转的转子和一个静止的定子,定子中包含在特定位置上的永久磁铁和一些线圈。
电机工作时,电流通过线圈中,产生一个磁场,转子中的永久磁铁会与定子中的磁场相互作用,从而导致转子旋转。
串激电机的结构
串激电机可以分为两部分,转子和定子。
转子是电机中旋转的零件,它的排列可以是不同的,例如,环形、平行板、三极、四极等。
定子则是电机中静止的部分,它由永磁体和线圈组成。
串激电机的原理
串激电机的原理基于电磁感应。
当电流通入定子线圈时,就会产生磁场。
因为这些线圈是串联在一起,所以当电流通过它们时,它们变成了一个单一的线圈,因此磁场也是一个单一的磁场。
当电机开始运转时,定子上的磁场就会和转子上的永久磁性物质相互作用,从而产生一个扭矩,推动电机转动。
值得注意的是,线圈中的电流是与转子的旋转速度成正比的,也就是说,电机旋转越快,线圈中的电流就越大。
这使得串激电机具有一个可调节的特点。
因为它们在工作时已经在最大电流下运转,因此,通过增加转子的速度,可以使电机的扭矩减小。
串激电机的应用
串激电机非常常见,它们广泛应用于家用电器和工业机械等领域。
它们常用于驱动小型家用电器,例如,风扇、吸尘器、搅拌机等。
在工业机械中,串激电机被用来提供驱动力、提升重物和推动输送带等操作。
除此之外,他们还常用于医疗设备和车辆控制系统中。
随着技术的不断发展,串激电机的应用领域也在不断扩展,未来它们有望用于更多领域,并成为一个独立的技术领域。
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第一章 单相串激电动机的运转原理
本章通过对单相串激电动机的运转原理、交直流两用的基本概念、高速运转及软特性和调速电路等方面的叙述,比较全面的阐明单相串激电动机的运转原理。
1-1运转原理及交直流两用的基本概念
单相串激电动机的结构虽与直流电动机相同,但可交直流两用。
在交流电源供电时,产生旋转力矩的原理,仍可用直流电动机的运转原理来解释,因此本节先介绍直流电动机的运转原理,然后再文章说明能够交直流两用的基本概念。
当导体中通有电流时,在异体周围产生磁场,其磁力线的方向取决于电流方向(右手定则)。
如将通电的导体放入一磁场中,这一磁场与通电导体所产生的磁场相互作用,将使此导体受到一个作用力F,并因此而产生运动,导体会从磁力线密的地方向磁力线稀的地方移动。
而磁力线的稀密,则由二个磁场的磁力线方向来决定,磁场磁力线的方向是从N极走向S 极,而通电导体产生的磁力线走向用左手定则,二个磁场的磁力线方向一致则密,方向相反则稀。
当将由二个互相相对的导体组成的线圈放入磁场时,线圈的二个边也受到了作用力,此二力方向相反,形成了力矩,如图1所示。
图1
当线圈在磁场中转动时,相应的二个线圈边,从一个磁极下转到另一个磁极下时,此时由于磁场极性有了改变,将使导体受到的作用力的方向改变,也就是转矩的方向改变,从而使线圈向反方向转动,于是线圈只能绕中心轴来回摆动,而不能连续旋转。
当线圈的中的二个线圈边转到另一磁极下时,如能使线圈中的电流,也改变电流方向,则极性改变,电流也改变方向,结果使转矩方向保持不变,线圈就能连续旋转。
换向器与电刷的作用,就是使线圈从一个极转到另一个磁极下时,相应的改变线圈中电流的方向。
这也可理解为:在各个磁极下的线圈中的电流,始终保持着各自一定的电流方向。
因此,从另一个磁极下转过来的线圈,就要改变线圈中电流的原来的方向。
但实际上换向过程是非常复杂的,尤其是高转速电机,要在极短的时间中,使线圈的电流改变方向,这必然带来一系列的电磁问题。
同时换向器和电刷又是一对磨擦付,所以还有机械上的问题,这都对电机的设计和制造带来了很多特殊要求。
以上就是直流电动机的基本运转原理,下面逐步说明单相串激电动机能交直流两用的基本概念。
直流电机的定子磁场除某些小功率电机由永久磁铁(硬磁材料)产生外,大多由缠绕在定子铁芯(软磁材料)上的激磁线圈通入激磁电流后产生的。
而单相串激电动机则必须采用激磁方式。
激磁的磁极极性决定于电流方向和线圈的缠绕方向,此二者中任一方向改变,就
可改变磁极极性。
由于激磁线圈与电枢线圈联接方式的不同,可有并激和串激二种激磁方式。
这二种激磁方式的直流电动机,在交流电源供电时,都能产生旋转转矩,因为激磁绕组与电枢绕组都接在同一电源上,当交流电的正负波在突变时,由激磁电流产生的磁场与通入电枢绕组的电流都同时改变极性和方向,由于二者都变,因而绕组线圈所受到的作用力,仍然保持同一方向,也即转矩方向不变,所以仍能向一个方向持续旋转。
但如进一步考虑到在交流电源供电时电流和磁通的相位关系以及交流阻抗的影响后,串激方式和并激方式所产生的转矩大小是不相同的,串激的大,并激的小,因此实际上,只有串激方式才能在交流电源下使用。
其原因详述于下。
转矩M的大小,决定于磁通Φ与电枢电流I的乘积。
在交流供电时,要分析实际转矩的大小,还要分析Φ与I间的相角差大小。
在串激激磁方式时,产生磁通的激磁电流(定子电流)与电枢电流是同一电流,所以不存在这二个电流间有相角差的问题。
而激磁电流与磁通之间的相角差本来就很小,在分析问题时,可予忽略,因而可以认为,磁通与电枢电流之间也不存在相角差。
于是,磁通大时,电枢电流也大,二者乘积也大,磁通在负值时,电枢电流也是负值,二者乘积仍然是正值,此说明其转矩没有改变方向。
以上分析结果,正如图2(a)所示,Φ与I 的乘积M很大。
图中假定磁通Φ与电流I都是正弦波。
(a)(b)
图2 在交流电源供电时,串激电动机及并激电动机的电枢电流I、磁通φ和转矩M的曲线 在并激激磁方式时,并激绕组与电枢绕组是并联的,都直接接在电源上。
由于并激绕组直接接电源,所受的电压高,绕组的圈数必然很多,绕组的电感也就很大,这使激磁电流滞后于电源电压的相角接近90°。
电枢绕组虽也直接接在电源上,但电枢绕组的圈数不多,因为电机有转矩输出,有旋转电势去平衡电源电压,所以电枢电流滞后电源电压的相角比较小,这样就造成磁通φ与电枢电流I之间有了较大的相角差Ψ,如图2(b)所示。
当磁通φ在最大值时,电流I却接近为0,因此二者的乘积仍然很小,甚至在每一周期中,会有一小段时间,φ与I的方向相反,其乘积是负值,此说明是反转矩。
总之,在并激激磁方式下,在交流电源供电时,电机产生的转矩很小。
通过上述的分析介绍,可看出单相串激电动机实际上是按直流电动机的原理运行的,由于采用了串激方式,因此能在交流电源下使用。
实际上,单相串激电动机主要也是使用于交流电源的。
因此单相串激电动机的定子都采用叠片结构,而不是整块的软铁,以减少涡流损耗。
又考虑电机的功率都不大,但要求结构简单,因此都只用一对磁极,并且不装帮助换向的换向极,电枢绕组采用最简便的叠绕组,电刷只用一对,放在与磁极中心表成90°的几何中心线上。
1-2高速运转原理及软特性
一般的交流电动机,如三相或单相异步电动机、同步电动机,都是按照交流电动机的旋转磁场理论来运行的,电动机的转速就是旋转磁场的转速,又称同步转速,异步电动机因有转差,电机实际转速略低于同步转速。
同步转速由下式决定:
n=60f/p (r/min)
式中f—电源频率(Hz)p—极对数
可见这类电机转速决定于电源频率f,当f为50Hz时,最高转速为3000r/min,此时极对数p为1。
单相串激电动机,虽也在交流电源下运行,但如前所述,是按直流电机原理运行的,其转速与电源频率无关,可直接按电磁感应定律推导出转速公式。
按电磁感应定律,当长度为l的单根导体,放在磁密为B的磁场中,接上电势为e的电源后,将使导体受到作用力F而以速度v运动,如图3所示,并符合以下关系式:
F
图3 通电导体在磁场中
作为一台直流电动机的电枢转子,则具有N根导体,而不是单根导体,而且接成a对并联支路,而加上的电势则为E(称为旋转电势),因而可从上式转化成以下的通用式:
E=Bl×N/2a×v
如以旋转转速来表示速度,因 v=лDn/60。