什么是通用电机?
通用电机是一种特殊类型的电机,设计为在直流或单相交流电源下运行。通用电机之所以如此命名,是因为它们既可以交流也可以直流运行。通用电机具有高启动扭矩和变速特性,这种电机在空载时以危险的高速度运行。

通用电机基本上是串联直流电机,专门设计用于交流和直流运行。标准直流系列电机在交流电下运行时特性非常差,主要是因为对于相同的线路电压,电枢和励磁绕组的高电抗将交流电流限制为比直流电流低得多的值。如果定子框架采用实心钢,则交流磁通将在框架中产生大涡流,从而导致加热。
为了确保通用电机在交流电源下顺利运行,需要进行一些修改。串联励磁绕组和电枢绕组的电抗必须尽可能减小。串联励磁绕组的电抗可以通过使用较少匝数的较粗电线来稍微降低。然而,消除串联磁场引起的电抗电压降是不切实际的,因为这也会消除磁场。电枢绕组引起的电抗电压降实际上可以通过使用补偿绕组来消除。补偿绕组与电枢绕组串联(导电补偿)并布置成使得补偿绕组的安匝数与电枢的安匝数相反并中和,为了实现这种补偿,补偿绕组与励磁绕组移位90电角度。
可以通过在定子上放置补偿绕组来降低电枢绕组的电抗,以使磁通彼此相反或“抵消”。 该相同的补偿绕组可以与电枢绕组串联。 在这种情况下,电机被称为传导补偿。 在这些条件下,通用电机无论使用交流还是直流电源都将具有相似的运行特性。

补偿绕组可以简单地自身短路,因此它的行为就像变压器的短路次级绕组(电枢绕组充当初级绕组)。补偿绕组中的感应交流电流再次与电枢电流相反,并且电机被称为感应补偿,通过限制匝数可以保持励磁绕组的电抗较低。

通用电机类型有集中极点无补偿型、分布式场补偿型两种。
通用电机的结构
通用电机的结构与直流电机的结构非常相似。它由安装有励磁磁极的定子组成,励磁线圈缠绕在励磁磁极上。

通用电机工作原理
通用电机可在直流或单相交流电源下工作。当通用电机采用直流电源供电时,它作为直流串激电机工作。当电流在励磁绕组中流动时,会产生磁场。相同的电流也从电枢导体流出。当载流导体置于电磁场中时,它会受到机械力。由于这种机械力或扭矩,转子开始旋转,该力的方向由弗莱明左手定则给出。

无补偿通用电机
无补偿电机有两个凸极,电枢为绕线式,叠片铁心为直槽或斜槽。电枢绕组的引线连接到换向器,高电阻电刷与此类电机一起使用,以帮助更好地换向。等效的无补偿型通用电机如图所示。

分布式场补偿型
补偿型通用电动机由分布励磁绕组组成,定子铁心与分相电动机相似。我们知道分相电机除了主绕组外还包含辅助绕组。与分相电机类似,补偿型电机也包含一个附加绕组。当电机采用交流电源运行时,补偿绕组有助于降低由于交变磁通而引起的电抗电压。

尽管通用电机在许多应用中都是一种常见的电动机类型,但它并不适用于所有的应用。对于某些特殊需求,其他类型的电动机,如直流电机、步进电机或无刷直流电机可能更加合适。
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