单相交流串励电动机的工作特点详解

1.电动机的转速高

从式（6-8）和式（6-10）可得到：

电动机在设计制造时，它的额定电源电压是一定的，额定电流也是一定的。为产生足够大的转矩，要求Φ_m尽可能大些。但是受到铁心饱和的限制，Φ_m也有一定的限值。另外，电阻R也是个变化范围不大的量值。因此，从式（6-11）可看到，在实际电动机制造时，根据C_e和cosφ值是决定电动机的转速的关键。为此，在实际电动机制造时，根据，将电枢的导体数N尽可能减少，使C_e值减少。此外，N的减少也使电动机的电抗X大大减少，从而cosφ也提高了。这样，电动机的转速上升很多，通常大大超过3000r/min。例如，G系列单相交流串励电动机的转速为4000～12000r/min。这是它工作中的突出优点之一。比如手电钻用这种高速电动机带动，不仅效率高，而且电动机的重量也因导体数的减少而减轻。

2.电动机的起动转矩大单相交流串励电动机的起动时，转速为0，所以电枢电动势E=0，即。因为电源电压U为额定值不变，而电动机的R和X的值通常很小，因此电动机起动时的电流I_st很大。电动机中的磁通及起动转矩T_st也很大，这是它工作中的又一突出优点。

虽然它的起动电流I_st较大会引起电动机过热，但是电动机的转子体积小，惯量小，起动过程快，故此，一般不会因此而带来不良后果。

3.电动机的机械特性较软

单相交流串励电动机的机械特性n=f（T_p）曲线可由式（6-7）和式（6-11）可以得出。当电动机的电磁转矩很低时，电动机的电流及每极磁通Φ_m也很小，这使它的转速上升很高。若其电磁转矩为0时，理论上它的转速会无穷大。随着电动机转矩增大，其电流及磁通均增大，这时，电动机的转速下降很快。其机械特性曲线如图6-39所示。由此可见，它的机械特性很软。

从电动机的机械特性曲线变化的特点可知：

当这类电动机的负载转矩突然增加时，电动机的转速会随之很快下降。这会使电动机的功率变化比较缓慢，它不容易因过载而损坏。这个特点使它适合工作在负载转矩变化较大的场合。

当电动机的负载转矩很小时，它的转速特别高。因此对这类电动机绝不能让其空载起动和运行。否则会因电动机转速过高而“飞车”。通常，电动机带的负载最低不应小于额定值的25%～30%。(www.xing528.com)

图6-39 单相串励电动机的机械特性

4.电动机的转速调节较方便

根据式（6-11），对单相交流串励电动机的转速调节可用3种方法：

1）改变电动机的电阻R；

2）改变定子每极磁通Φ_m；

3）改变电源电压U。

在额定转速以上调节转速，一般用变阻器R_p与励磁绕组并联，如图6-40a所示。减少变阻器的阻值，可使电动机的励磁电流减小，进而减弱磁通量Φ_m，这会使电动机的转速升高。这种调速方法，为了防止电机的机械损坏，一般限制其转速最大值不能超过额定转速的150%。

在额定转速以下调速，一般采用改变电压的办法。用一个双向晶闸管串接在电动机的主回路中，如图6-40b所示。控制晶闸管的导通角，可任意调节电动机的端电压，从而实现无级调速。这种调速方法可使电动机的机械特性变得硬些。

单相交流串励电动机的调速，在交流电机中是最简单、最方便的。这也是它的一个突出优点。