單相串勵電動機與交流電機比較.ppt

1、單相串勵電動機,施加單相交流電源的直流電動機,原理與結(jié)構(gòu),(a) 直流串勵,(b) 交流串勵,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

2、件中新增了短路電勢，換向?qū)l(fā)生困難。,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。,1換向片； 2塑料殼體； 3云母片,工作特

3、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,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）：,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,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。,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。,機械特性曲線,不同電壓時的機械特性,當電壓一定時，電機轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增大而自動減小； 當負載轉(zhuǎn)矩一定時，降低電樞電壓可減小

4、電機轉(zhuǎn)速。,功率因數(shù)與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系,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,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,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）,勵磁繞組分接頭調(diào)速串聯(lián)電阻調(diào)速,可控移相整流調(diào)壓：改變電阻R2之值，即可改變電容C的充電時間，從而改變SCR觸發(fā)相位角，達到調(diào)節(jié)加到串勵電機上的平均電壓，實現(xiàn)速度控制。,幅值控制的半波調(diào)速線路,SCR控制極上的電壓是通過電阻R1和可調(diào)電阻R2組成的分壓回路加上的，當分到控制極上的分量較多時，則在交流電源電壓上升到較低的瞬時值時，就能使控制極上的電壓達到觸發(fā)電壓的數(shù)值，使可控硅導通。,兩種線路對比： 可控硅移相調(diào)壓線路的優(yōu)點是：線路簡單，控制角的調(diào)節(jié)范圍大，可在整個半波180度內(nèi)調(diào)節(jié)； 幅值控制線路更簡單，省去了電容。但控制角只能在090度范圍內(nèi)變化，所以調(diào)速范圍比移相調(diào)壓小。 上述都是半波整流線路，能調(diào)到的最高電壓也只是半波電壓，因此在調(diào)速范圍內(nèi)的最高轉(zhuǎn)速是較低的。如對電機的調(diào)速有更高的要求，則可采用全波調(diào)速線路，電機的運轉(zhuǎn)也更平穩(wěn)