2-3-1 交流整流子马达的构造和特征
第1章中,我们已观察了使用磁铁的直流马达。它分为并激、串激、他励等多种接线方式。如果在其中的串激马达上施加交流电源,会如何呢?
在图2.33(a) 所示的状态下马达旋转时,试着反转施加到马达上的电压极性 如果像该图(b) 那样,磁铁的极性没有改变,则流向转子的电流会反向,转子反转。
但,串激马达的话,则会像该图(c) 所示,磁铁的极性也会反转,因此,旋转方向不会改变。
即,这种马达具有在交流电源下仍继续旋转的特征。
但,如果在设计为DC用马达的串激马达上施加交流,则会发生一种故障。这就是,在定子铁心使用铸铁及软钢的马达中,铁心内部会产生电磁感应导致的电流(称为涡电流),会大量发热。因此,使用交流的整流子马达中,与感应马达一样,铁心采用了使用硅钢板的绝缘层状构造。
这种马达使用交流、直流都能够旋转,因此,也称通用型马达。
但,在实际使用中,通常使用交流进行运行,因此,称为交流整流子马达。
特点和不足
交流整流子马达有以下特点。
- ・可使用家庭用AC100V电源
- ・采用感应马达,可高速旋转
- ・负载增加后,转速下降,扭矩增大
- ・起动扭矩较大
由于具有以上特性,因此,一般会用于家电产品中要求轻量大输出的吸尘器、电钻(图 2.34)这样的工具或需采用感应马达进行高速旋转的榨汗机及咖啡豆研磨机等。
另一方面,交流整流子马达还有以下缺点:
- ・产生噪音
- ・考虑到电刷使用寿命,不适合一直运行
等等。
有没有并激的交流整流子马达
并激整流子马达可以使用交流,并激马达也可以使用交流吗?
将励磁设成磁铁时,磁场线圈的感应与电枢的感应相比,数值较大。使用交流的话,与电枢相比,磁场线圈的电流相位会发生延迟。因此,电枢中出现电流时,磁通会变少,磁通较大时,电枢电流会消失,无法产生足够的马达扭矩。
如果采用串激线圈,磁场线圈和电枢线圈串联,两者的电流一致,因此不会出现上述现象。交流整流子马达采用串激结构,就是因为这种原因。