单相串励电动机的主要性能特点

单相串励电动机的工作特性表现为电流与转矩的关系特性、电流与转速的关系特性、转速与转矩的关系特性和功率因数与转矩的关系特性。不考虑磁路饱和的影响，转矩T正比于电流I的二次方（T∝I²）、转速n反比于电流I（n∝1/I）；转矩与转速表现为“软”特性，当负载加重时，电动机的转速自动降低；当负载变轻时，电动机的转速自动升高；功率因数cosφ与转矩T的关系曲线表现为接近水平的直线。

图3-61 单相串励电动机转子结构图

忽略漏抗、电刷与换向器压降的影响，单相串励电动机简化后的平衡方程式可表示为

式中，C_e为电动势常数；Φ_d为直轴励磁磁通；E_d为励磁线圈的自感电动势。

由式（3-19）可知，单相串励电动机可通过改变供电电源的电压U、励磁磁通Φ或绕组串联电阻阻值等方法实现对电动机的调速。常用调速方法的电气原理图如图3-62a～f所示。

当电枢绕组内通有电流时，载流导体与气隙磁场相互作用而产生电磁转矩T_em。电磁转矩T_em和磁通Φ_dm与电枢电流的关系为(www.xing528.com)

式中，T为平均电磁转矩；T_P为脉动电磁转矩。

图3-62 单相串励电动机调速原理图

a）晶闸管调压调速 b）串联电抗器调速 c）串联绕组调速（绕组并联） d）串联绕组调速（绕组串联） e）励磁绕组分接头调速 f）串联电阻调速

单相串励电动机的突出缺点为换向性能差，换向火花大，运行时产生的电磁干扰强、振动和噪声比较大。振动和噪声的来源主要为转子的高转速旋转、交变磁场的周期性变化和脉动电磁转矩。