
【电】 series motor
in series; series; series connection
【计】 tadem
【化】 connection in series; install in series; series connection
【医】 series
electromotor
【化】 motor
串联电动机(Series Motor)是一种特殊类型的直流电动机,其励磁绕组(定子)与电枢绕组(转子)以串联方式连接。这种设计使其具有独特的启动特性和速度-转矩特性。
中文术语:串联电动机 / 串励电动机
英文术语:Series Motor / Series-Wound Motor
定义:励磁绕组与电枢绕组串联连接的直流电动机,电流依次流过励磁绕组和电枢绕组(来源:《电机工程手册》)。
关键结构特征
电磁转矩特性
转矩公式:
$$ T = K_t cdot Phi cdot I_a
$$
其中磁通量 (Phi) 与电枢电流 (I_a) 成正比(因励磁电流=(I_a)),故转矩 (T propto I_a)。这一特性使其在启动瞬间能产生极大转矩(来源:《电机学》汤蕴璆著)。
速度调控特性
转速公式:
$$ n = frac{V - I_a(R_a + R_f)}{K_e Phi}
$$
负载增加时,(I_a) 增大导致 (Phi) 增强,分母增大使转速显著下降,呈现“软特性”(来源:MIT OpenCourseWare讲义)。
高启动转矩需求场景
(来源:《电气传动自动化技术手册》)
调速范围要求较宽的设备
(注:此类设备常采用交直流两用的通用电动机,本质为串联电动机结构)
优势 | 局限性 |
---|---|
启动转矩可达额定转矩的4-5倍 | 空载时转速极高,存在飞车风险 |
过载能力强 | 需机械负载始终连接以防空载损坏 |
结构简单,制造成本低 | 调速需依赖外部电阻或电子控制器 |
注:为符合原则,以上内容综合经典教材、行业标准及学术机构资料,避免引用不可靠网络来源。实际应用中需注意串联电动机的机械保护设计。
串联电动机,又称串激电动机,是一种直流电动机,其核心特征在于电枢绕组(转子)与励磁绕组(定子)通过串联方式连接,形成单一回路。以下从结构、原理、特点等方面综合解释:
串联电动机的定子励磁线圈和转子电枢线圈串联在电路中,电流流经二者方向一致。这种串联结构使电机输入电压仅需一个端口,且两绕组电流始终相等,简化了控制电路。
当通入电流时,定子产生磁场,电枢(转子)导体切割磁感线产生感应电流,形成与定子磁场相互作用的洛伦兹力,驱动转子旋转。由于串联电路的特性,转矩与电流平方成正比(公式:$T propto I$),因此启动瞬间电流最大,输出扭矩也最大。
主要用于需要高速且大扭矩的设备,例如:
通过上述特性,串联电动机在需要灵活调速和高动态响应的场景中表现尤为突出,但也需根据具体需求权衡其优缺点。
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