单相交流串激电机基本知识
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
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
十七、无刷电机的特点及工作原理
十八、单相异步电机的特点及工作原理
一、单相串激电机的特点
1. 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 /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.
2. 与其他交流电机相比,在同样功率下，产品体积缩小许多，材料节省，重量轻，
适合大批量生产,制造成本低。
3. 起动转矩大,过载能力强。起动转矩高达额定转矩的4-6倍,起动瞬间因转子机
械惯性大，n=0,感应电势E=0,由电压平衡式可知U=E+IaR , Ia=U-E/R=U/R ,起动电流很大，因Ia(电枢电流）=If（激磁电流），If产生磁通φ也很大，因此起动转矩T=Ct ×Ia×φ也很大,不易被卡住,适合于使用在启动比较困难的地方。
4. 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￠=0.88-0.95,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
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.
5. 用双重绝缘结构
转子横切面图
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)。
转子纵切面图
1.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；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.
6. 子采用深槽结构
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， 既可减少漆包线的成本，又可以提高电机的功率10—20%。
7. 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. 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），定子深槽 定子极身
