單相串勵電動機的設計和工藝措施
廖超宏
(中國電子科技集團公司第二十一研究所，上海200233)
單相串勵電動機由于它具有轉速高、效率高、體積小、重量輕、起動轉矩大、過載能力強等優點，因此得到越來越廣泛的應用，但事物總是一分為二的。轉速高帶米振動大、噪聲大、換向火花大、使用壽命短等問題。要解決r述問題雹要就是要從設計、工藝等方而采取措施，主要措施以吸塵器電機為例敘述如下：
1電磁負荷選擇
吸塵器電機為短時運行，其負載為軸流風扇，工作時能形成強大的氣流，把電機的熱量帶走，電機溫升較低，故電流密度取得較高，可達15—25A／mm 2，電負荷Aδ亦較高，可達1l0～180A／cm，但電負荷A δ受到電抗電勢(e x=2W rλA δl RV α10 -6)和電樞反應電勢圖  的制約，不能取得太而，因要滿足換向火花小于2級就必須使 否則就無法滿足換向火花小于2級的要求。現在取Aδ=133.4 A／cm。
為了使負載變化時，電流的變化不會引起磁通過大的變化，以獲得較硬轉速轉矩(機械)特性，滿足吸塵器性能要求，吸塵器電機的磁路都傾向于設計得比較飽和，氣隙磁密Bδ為400O～6000Gs，齒部磁密和軛部磁密可達1500O～18000 Gs(1．5～1 8 T)，仍磁密過分飽和時，不僅會使勵磁電流大幅度增加、損耗增大、效率下降等，而且對降低噪聲不利，因為電機噪聲包括電磁噪聲、機械噪聲和通風噪聲。而電磁噪聲的形成是由于電機旋轉時磁路磁阻變化，使電機定轉子受到徑向力的作用而發生反復變形，于是引起振動而產生電磁噪聲。徑向力的大小正比于磁通密度，因此磁密不能取得太高，現在取Bδ=5560Gs，BzR=17598Gs，BjR=16673Gs，Bjs=15782Gs，BPs=11533 GS。
2極弧系數α的選擇
串勵電機的定子通常均采用凸極結構，極弧系數α的選擇要滿足下列要求：1)利用率較高；2)漏磁小；3)電樞反應電勢小；4)電磁噪聲小。
極弧系數α大，磁極面積大，利用率高，但α太大會使極尖漏磁增加，使電樞反應電(勢ea增加，對換向不利，岡此α不能選得太大，一般取α=0.66～0 72之問。
為了減小振動，降低電磁噪聲，極弧系數對應的槽距應為整數倩加1／2個槽距，現取
式中，極弧對應的圓心角
取整數KI=7，能同時滿足上述四點要求。
3 電樞(轉子)槽數的選擇
電樞槽數Z R一般隨電樞直徑增大而增大，Z R=(2．5～5)D αR(電樞外徑D R單位以cm計)取整Z R較小(Z R
ZR較多時為繞線方便常取ZR為偶數，因為ZR為偶數時，轉于繞組可以采用對稱繞制法繞制，有利于減小轉子不平衡量，有利于減小電機的振動和噪聲。
ZR取得較多好還是取較少好?ZR較多的利弊如F：
(1)ZR多時能使繞組在電樞圓周上的分布比較均勻，使電機運轉平穩，振動小、噪聲小。
(2)ZR較多時，每槽導體數相應減少，可減小換向元件中的電抗電勢ex和電樞反應電勢eα，有利于換向。
(3)ZR較多時，可取換向片數K=ZR，可以減小槽內互感。
(4)ZR較多時槽內導體數較少，有利于熱量散發，可降低轉子溫升。
但ZR較多時，槽面積的利用率相對減小，工藝也較差：
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