[科普中国]-交直流两用电动机

基本结构

交直流两用电动机结构基本上和直流电动机一样，有不同的电枢结构和励磁方式。实际上往往采用有槽铁心的电枢结构，导体放在电枢槽中所受的电磁力较小，容易满足高速运行时对绝缘材料的机械强度要求。励磁方式虽可做成串励和并励两种，但并励式电动机的转矩要比串励式低得多。因此通常制成串励、有槽电枢的直流电动机，其结构及原理如图1所示。

交直流两用电动机的定子上装有嵌放串励绕组的主磁极、转子与直流电动机的有槽电枢一样，磁路均由叠片铁心组成。定子冲片往往制成如图1（C）所示整体形状，以利于制造和降低成本。

电枢铁心一般都采用斜槽形式。定、转子的气隙较直流电动机为大，并且不均匀，其中最尖处最大气隙是主气隙的3一4倍。其他零部件如电刷刷握、端盖等都和普通直流电机相似。

交直流两用电动机具有不同的结构形式，有时也做成分装式，分装式结构和力矩式电动机结构相似。对于大容量高速或特殊要求的交直流两用电动机，还需采用换向极以改善换向、抑制火花及减少无线电干扰。1

工作原理交直流两用电动机的工作原理与直流串励电动机相同，因而可先从串励直流电动机着手进行分析。图2(a)表示其正方向通电时的工作原理图。

根据电动机左手定则，可确定转子的转矩方向是逆时针方向；同理在图2(b)中反方向通电后电动机的转矩方向仍为逆时针。因此对于交直流两用电动机，由于其主磁通和电枢电流的方向同时随电源的极性而改变，因此能使平均转矩保持逆时针方向不变。1

特点及应用交直流两用电动机因具有较小的起动电流和较大的起动转矩，常常用在起动比较困难的地方，或者在需要大的起动转矩而瞬时断续运行的机构上作传动用，如用于操纵控制开关等。这样，可以提供大的起动转矩和选用比其他类型电动机小得多的外形尺寸。2

此外交直流两用电动机的调速范围广，并能获得高速。一般异步电动机的转速取决于电动机极数和供电频率，50Hz供电的一对极电动机最高转速低于3ooor/min。当然，变频电机可以提高转速，但要提供专用电源。在设计上可以用减少电枢导体数的方法提速，如电动工具用交直流两用电动机转速达9900一145oor/min，医疗器械用高速离心机上的最高转速可达20000r/min。因此在需要高转速的地方可以选用这种电动机，如牙科用钻头就是用交直流两用电动机带动的。2

交直流两用电动机的机械特性较软，在转矩增加时，转速迅速降低，致使输出功率增加有限，不容易因为负载加大而过载，适用于恒功率控制场合或者负载转矩经常大幅度变化的场所。如在磁带记录器的磁带恒张力结构及自行车传动机构中，这种电动机可以取代永磁式直流电动机。

当负载很小时，交直流两用电动机转速会很高，所以它不能全压、空载运行。一般情况下当全压工作时。最低负载不应小于额定值的25%一30%。