
【電】 series motor
in series; series; series connection
【計】 tadem
【化】 connection in series; install in series; series connection
【醫】 series
electromotor
【化】 motor
串聯電動機(Series Motor)是一種特殊類型的直流電動機,其勵磁繞組(定子)與電樞繞組(轉子)以串聯方式連接。這種設計使其具有獨特的啟動特性和速度-轉矩特性。
中文術語:串聯電動機 / 串勵電動機
英文術語:Series Motor / Series-Wound Motor
定義:勵磁繞組與電樞繞組串聯連接的直流電動機,電流依次流過勵磁繞組和電樞繞組(來源:《電機工程手冊》)。
關鍵結構特征
電磁轉矩特性
轉矩公式:
$$ T = K_t cdot Phi cdot I_a
$$
其中磁通量 (Phi) 與電樞電流 (I_a) 成正比(因勵磁電流=(I_a)),故轉矩 (T propto I_a)。這一特性使其在啟動瞬間能産生極大轉矩(來源:《電機學》湯蘊璆著)。
速度調控特性
轉速公式:
$$ n = frac{V - I_a(R_a + R_f)}{K_e Phi}
$$
負載增加時,(I_a) 增大導緻 (Phi) 增強,分母增大使轉速顯著下降,呈現“軟特性”(來源:MIT OpenCourseWare講義)。
高啟動轉矩需求場景
(來源:《電氣傳動自動化技術手冊》)
調速範圍要求較寬的設備
(注:此類設備常采用交直流兩用的通用電動機,本質為串聯電動機結構)
優勢 | 局限性 |
---|---|
啟動轉矩可達額定轉矩的4-5倍 | 空載時轉速極高,存在飛車風險 |
過載能力強 | 需機械負載始終連接以防空載損壞 |
結構簡單,制造成本低 | 調速需依賴外部電阻或電子控制器 |
注:為符合原則,以上内容綜合經典教材、行業标準及學術機構資料,避免引用不可靠網絡來源。實際應用中需注意串聯電動機的機械保護設計。
串聯電動機,又稱串激電動機,是一種直流電動機,其核心特征在于電樞繞組(轉子)與勵磁繞組(定子)通過串聯方式連接,形成單一回路。以下從結構、原理、特點等方面綜合解釋:
串聯電動機的定子勵磁線圈和轉子電樞線圈串聯在電路中,電流流經二者方向一緻。這種串聯結構使電機輸入電壓僅需一個端口,且兩繞組電流始終相等,簡化了控制電路。
當通入電流時,定子産生磁場,電樞(轉子)導體切割磁感線産生感應電流,形成與定子磁場相互作用的洛倫茲力,驅動轉子旋轉。由于串聯電路的特性,轉矩與電流平方成正比(公式:$T propto I$),因此啟動瞬間電流最大,輸出扭矩也最大。
主要用于需要高速且大扭矩的設備,例如:
通過上述特性,串聯電動機在需要靈活調速和高動态響應的場景中表現尤為突出,但也需根據具體需求權衡其優缺點。
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