一.单相串激电机转子绕组线路简图
• 转子绕组线路简图及电流分布
+1 I
碳刷位置
I/2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 I/2
13 I
碳刷位置
• 单相串激电机在设计上的发展趋势
1. 提高电机转速。由于双飞叉自动绕线机和全自动平衡机的使 用，对转子的动平衡精度有了可靠的保证，因而普遍采用提高 电机转速来缩小电机的体积，提高电机功率，降低电机成本； 2. 增大转子直径。使转子线圈的作用半径增大，因而转矩增大， 直接提高电机的输出功率，目前，转子外径与定子外径之比已 经由原来的0.52—0.56提高到0.54—0.62，增大转子外径，也 使电机定转子绕组的温升趋于接近，以改善转子温升偏高而定 子温升偏低的情况； 3. 定子采用深槽结构，前面已讲； 4. 提高磁通密度，增加激磁安匝。适当提高磁通密度，增加激 磁安匝，不但可以缩小磁路系统的结构尺寸，而且有利于换向， 并使机械特性趋硬，提高空载转速； 5. 减少电机冲片规格，提高零部件的通用性。单相串激电机主 要用于电动工具和家用电器，生产批量很大，为了适应全自动 大批量生产，降低制造成本，必须减少电机冲片的规格，提高 通用性。否则，高速冲模具的投入将会增加较大的制造成本。 6. 在电磁计算上已经全部采用计算机程序软件计算，不仅计算 速度快，而且计算的效率和准确性得到极大的提高；
• 2. 电气间隙：在两个导电零件之间或导电零件与
电器、工具界面（即外壳表面）之间通过空气量得 的最短距离。如机壳表面与铁芯表面的电气间隙的 最短距离不能小于4mm;
• 3. 绝缘穿通距离：在附加绝缘或加强绝缘隔开的
金属零件之间，穿过绝缘量得的最短距离。如将电 机轴与铁芯隔开的轴绝缘的最短距离不能小于 1mm,一般取为1.25mm.
一. 单相串激电机的特点
1. 串激电机转速范围广,转速与频率无关,转速公式: n=(Ucos￠ －IR－ △U)/Ke×Ø (rpm)或者 =60√2×E×10 8/N×Ø,根据不同产品要求，转速可以从 4000rpm至35000rpm以上,运用范围广,电动工具用的电机 转速达（10000～38000）rpm以上；如电磨头电机的转速 已经超过了38000rpm,高速角磨的电机转速也达35000rpm 以上。而其他交流电机的转速都与电源频率有关,当电源频 率为50Hz时,其转速不会超过3000RPM(n=60f/p, p=1, f=50Hz),因而其使用范围受到一定的限制.转速公式中各字 母的意义在后面的电机计算公式中会介绍.
12. 转子铁芯长度与转子外径之比L/D2=0.5-1.7 13. D22 L=Pi ×6 × √2×10 4 / α*B*A*n (cm 3 ) 14. 极弧系数α=θ/π=0.667-0.7(θ为定子极弧对应角度， 一般为120度） 15. 换向器外径与转子铁芯外径之比一般在0.6-0.72之间 16. 转子外径与定子外径之比D2/D1=0.54-0.62 (如54片: 31/54=0.574,如 58.5片:35/58.5=0.598,如65 片:39.5/65=0.61,如72片:41.5/72=0.576,如90 片:54/90=0.60,如98片57/98=0.58
功率因数相量图
I:电流相量; U:电压相量; E:反电势相量; IR:电阻压降相量; JIX:电抗压降相量.
一. 单相串激电机的特点
• 5.采用双重绝缘结构
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1.漆包线(导体); 2.基本绝缘; 3.转子轴; 4.附加绝缘(转子轴绝缘)
3
4
2
3Hale Waihona Puke 451 61.转子轴绝缘(附加绝缘); 2.工作绝缘(基本绝缘); 3.转子铁芯; 4.导电体(漆包线.换向器) 5.加强绝缘(由轴绝缘和换向
一. 单相串激电机的特点
4. 功率因数cos￠高。串激电机额定转速比较高，定、转子匝数相对比较少， (定转子安匝比:8W1/N=0.85-1.5之间(常用1.05—1.3之间),W1为定子单个 线圈的导体数,N为转子的所有导体数,N=转子铁芯槽数×4×线圈匝数,如 定子单个线圈的匝数为260匝,转子匝数为38匝,则该电机的定转子匝数比 为8×260/12×4×38=1.14.此比值不能太大,太大了说明定子匝数过多,将 造成定子铜耗的增加,造成激磁磁场过于饱和,铁耗增加,温升升高,效率下 降,材料的利用率降低,还造成定子的电抗增加,使功率因数cos￠降低,使电 机的特性变硬,需要对定转子参数进行配合调整,一般情况,输出功率大于 400W定转子安匝比取比值较小,输出功率小于400W定转子安匝比取比值 较大),因此绕组电感也较少，电流和电压的相位差夹角较小,所以功率因数 cos￠比较高，一般来说,电机空载转速在10000-15000之间, cos￠=0.880.95,空载转速在15000-20000之间, cos￠=0.95-0.97,空载转速在20000— 30000以上, cos￠=0.97-0.99
既可减少漆包线的成本，又可以提高电机的功率10—20%。
一. 单相串激电机的特点
7.简单介绍一下不同转子芯片槽数安匝比的计算公式: A. 8槽转子安匝比=8W1/N=8W1/8×4W2=W1/4W2 (电磨
头产品) B. 12槽转子安匝比=8W1/N=8W1/12×4W2=W1/6W2 (大
多数产品采用12槽铁芯) C. 14槽转子安匝比=8W1/N=8W1/14×4W2=W1/7W2 (目
前还未使用) D. 16槽转子安匝比=8W1/N=8W1/16×4W2=W1/8W2(切
割机、斜断锯、台锯、230角磨等大功率产品)
E. 马蹄形定子（C形定子）安匝比 =8W1/12×8W2=W1/12W2(部分平板砂等小功率产品）
其中W1为定子单个线圈的匝数, W2为转子单个线圈的匝数 8.串激电机的定子绕组与电枢绕组是串联的，见图1（单相串激 电机原理图），定子电流就是电枢电流，定子产生磁通φ与电 枢电流几乎同相位。若电机在运行过程中负载增大时，电流和 磁通也增加，但转速下降，维持输出功率不变。 P2=M×n/9.55(W) ,其中M为转矩(N.m),n为转速(rpm).
一. 单相串激电机的特点
图1.单相串激电机原理图
一. 单相串激电机的特点 • 9. 单相串激电机工作原理图
一. 单相串激电机的特点
10. 单相串激电机的特性曲线
电机转速随着负载的增加而降低的特性称为串激电机的软特性
一. 单相串激电机的特点
11. 单相串激电机的一些常用公式:
1. 输入功率P1=U×I×cos￠N×ηN (W) 2. 输出功率P2=M×n/9.55(W) 3. 效率ŋ=P2/P1 ×100% 4. 转速n=(Ucos￠ －IR－ △U)/Ke×Ø (rpm)=60√2×E×10 8/N×Ø 5. 转矩T=Ct×Ø×I(N.m) 6. 温升△T=(R2-R1)/R1×(234.5+T1) －(T2－T1) (K) 7. 噪声:声压级Lp=20㏒P/P。(dB) 8. 噪声:声功率级Lw=Lp+11dB (dB) (A) 9. 转子的最大残余重心偏移距离e=9550×G/n(µm) 10. 转子的最大残余不平衡量m=M×e /r (g)
七.单相串激电机火花等级的划分 八.单相串激电机能量损耗及效率低的原因
九. 单相串激电机转子最大残余不平衡量的 计算方法及解决振动的措施 十.单相串激电机噪音的计算方法及解决噪声措施 十一.单相串激电机转速调整的方法 十二.改善电机换向和EMC的措施 十三.现有铁芯与交流产品规格对照表 十四.电机改变电压后的参数计算方法 十五.电机电磁负荷的选择及电机参数的简单计算方法 十六.电机参数的详细计算方法(仅供参考） 十七. 无刷电机的特点及工作原理（仅供参考） 十八.单相异步电机的特点及工作原理（仅供参考）
二.单相串激电机转子生产工艺流程
• 2. 装绝缘端板
注意要点:a.端板有颜色和长短的区分;b.端板不 能有开裂或缺料变形;c.端板齿必须与转子齿对齐, 不能错位.d.端板的厚度≥2.2-2.5MM;e.120V产品 需用棕色阻燃端板.
绝缘端 板
二.单相串激电机转子生产工艺流程
3. 测转子铁芯径向跳动
单相交流串激电机 基本知识培训
培训目录
• 一.单相交流串激电机的特点 • 二.转子的生产工艺流程及每个工序注意要点 • 三.定子的生产工艺流程及每个工序注意要点 • 四.单相交流串激电机主要零部件材料简介 • 五.单相交流串激电机火花产生的原因 • 六.单相交流串激电机绕组温升的计算方法
及控制绕组温升的措施
器的绝缘部分构成) 6.转子轴
顺便介绍一下定子 的绝缘结构: 1.基本绝缘:DMD或青壳纸 2.附加绝缘:塑料机壳
• 简单介绍一下爬电距离、电气间隙和绝缘穿通距离
的概念：
• 1. 爬电距离：在两个导电零件之间或导电零件与
电器、工具界面（即外壳表面）之间沿绝缘材料表 面的最短距离。如在加强绝缘上的带电零件(换向 器的铜排端面）与其他金属零件之间（转子轴）的 距离不能小于8mm；由基本绝缘（槽绝缘）将带 电的漆包线与转子铁芯隔开的沿绝缘材料表面的最 短距离不能小于2mm；
6.定子采用深槽结构
深槽
定子极身
深槽定子是随着定子自动绕线机的采用而发展起来的，由于定子极身磁密 较低，因此可将定子槽向定子极身中心靠近，不会增加过多的激磁安匝， 采用深槽定子，不仅仅是为了增加放定子线圈的窗口面积，以便放更多定子 线圈，主要是为了增大转子直径而不致过多的减少放定子线圈的窗口面积。 采用深槽定子，由于增大了转子的直径，并又缩短了定子线圈的跨距匝长，
一. 单相串激电机的特点
• 电机定转子冲片各部分名称简介
t
b0
h2=h0+h1+R h1
b1 h0
R