单相异步电动机

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1、 单 相 异 步 电 动 机内 容 要 点 ：一、概述 1、 2、 应 用 情 况1、 了 解 单 相 电 动 机 的 典 型 分 类 及 结 构 特 点 ；2、 掌 握 单 相 电 风 扇 电 动 机 的 结 构 洗衣机 电机 油 烟 机电 机电 动 车电 机 家用空调电机 下 一 页上 一 页 优 缺 点 优 点 ： 结 构 简 单 ， 成 本 低 廉 ， 噪 音 小 。 缺 点 ： 与 同 容 量 三 相 感 应 电 动 机 相 比 较 ， 体 积 较大 ， 功 率 因 数 及 过 载 能 力 都 较 低 。 故 单 相 感 应 电 动 机 只 能 作 成 小 容 量 ： 微 型 ： 几

2、 瓦 750瓦 ； 小 型 ： 550瓦 3700瓦 。 3、 结 构 与 三 相 感 应 电 动 机 相 似 ， 包 括 定 子 和 转 子 两 大 部分 。 转 子 结 构 都 是 笼 型 的 ， 定 子 铁 心 由 硅 钢 片 叠 压 而成 。 定 子 铁 心 上 嵌 有 定 子 绕 组 ， 定 、 转 子 之 间 有 气 隙。 单相异步电动机的结构 电 动 机 多 为 电 容 运 转 交 流 异 步 电 动 机 ， 体 积 小 ， 重 量 轻 ， 结构 简 单 ， 拆 装 容 易 。（ 1） 台 式 风 扇 电 动 机前 端 盖 定 子 在 内 ， 固 定 在 不旋 转 的 吊 杆 上

3、 ， 而 转子 安 放 在 外 ， 与 扇 叶相 连 。上 端 盖挡 油 罩定 子 下 端 盖引 出 线外 转 子挡 油 罩（ 2） 吊 式 风 扇 电 动 机 （ 3） 洗 衣 机 电 动 机 洗 衣 时 要 求 交 替正 、 反 转 ， 工 作状 态 相 同 。因 此 其 主 绕 组 和副 绕 组 的 结 构 参数 完 全 一 样 ， 相差 90 电 角 度 。 4、 单相异步电动机的工作原理结 构 ： 定 子 放 单 相 绕 组 （ 其 中 通 220V单 相 交 流 电 ） 转 子 一 般 用 鼠 笼 式 。 定 子转 子定 子绕 组 1i t220V 1i NS 当 定 子 绕 组

4、产 生 的 合 成 磁 场 增 加 时 ， 根 据 右 手 螺 旋 定 则和 左 手 定 则 ， 可 知 转 子 导 条 左 、 右 受 力 大 小 相 等 方 向 相 反， 所 以 没 有 起 动 转 矩 。在 电 流 正 半 周 在 电 流 负 半 周 ？ 转 子 借 助 其 它 力 量 转 动 后 ， 外 力 去 除 后 仍 按 原 方 向 继 续 转 动 。 其 原 理 分 析 如 下 ： 定 子 绕 组 产 生 的 脉 动 磁 场 （ ） ， 可 用 正 、 反 两 个旋 转 磁 场 合 成 而 等 效 。 即 ： - + -tm = + - = m/2 脉 动 磁 场 的 分 解

5、- + + - 分 析 ：1） 转 子 静 止 时 ， n=0,S=1， 合 成 转 矩 为 0。 单相 异 步 电 动 机 无 起 动 转 矩 ， 故 单 相 异 步 电 动 机不 能 自 行 起 动 。 三 相 异 步 电 动 机 电 源 断 一 相 ，相 当 于 一 台 单 相 异 步 电 动 机 ， 故 不 能 起 动 。 分 相 式 单 相 异 步 电 动 机 起 动 的 必 要 条 件 方 法 : 定 子 具 有 空 间 不 同 相 位 的 两 套 绕 组 。 两 套 绕 组 中 通 入 不 同 相 位 的 交 流 电 流 。 通 常 可 取 两 种 方 法 ： 副 绕 组 中 串

6、 入 适 当 电 阻 。 副 绕 组 采 用 的 导 线 比 主 绕 组 的 截 面 细 ， 匝 数比 主 绕 组 少 。 单 相 异 步 电 动 机 正 常 工 作 时 ， 一 般 只 需 要 单 相 绕组 即 可 ， 但 单 相 绕 组 通 以 单 相 交 流 电 时 产 生 的 磁 场 是脉 动 磁 场 ， 单 相 运 行 的 电 动 机 没 有 起 动 转 矩 。 为 使 电 动 机 能 自 行 起 动 和 改 善 运 行 性 能 ， 除 工 作绕 组 （ 又 称 主 绕 组 ） 外 ， 在 定 子 上 还 安 装 一 个 辅 助 的起 动 绕 组 （ 又 称 副 绕 组 ） 。 两

7、个 绕 组 在 空 间 相 距 900或一 定 的 电 角 度 。 电 容 分 相 式 起 动二、单相异步电动机的起动 K DU 1I 2I CW STW: 主 绕 组 （ 工 作 绕 组 ）ST： 启 动 绕 组K： 离 心 开 关 AXA XW STA XAX K DU 1I 2I CW ST U1I 2I1 2 接 近 90电 容 分 相 式 单 相 异 步 电 动 机 起 动 原 理 1i t2i 45t 0t AB BA o0t AB BA 90t 0t AB BA两 相 旋 转 磁 场 动 画4 5 0 9 0 0iB iAmI i tO 启 动 时 开 关 K 闭 合 ， 使 两

8、 绕 组 电 流 相 位 差 约为 90 ， 从 而 产 生 旋 转 磁 场 ， 电 机 转 起 来 ；转 动 正 常 以 后 离 心 开 关 被 甩 开 ， 启 动 绕 组 被切 断 ， 而 电 机 仍 按 原 方 向 继 续 转 动 。工 作 原 理 K DU 1I 2I CW STAXA X AB B iAiBA12 将 开 关 S合 在 位 置 1 ， 电 容 C与B绕 组 串 联 ， 电 流 iB较 iA超 前 近9 0 ； 当 将 S切 换 到 位 置 2 ， 电 容C与 A绕 组 串 联 ， 电 流 iA 较 iB 超前 近 9 0 。 这 样 就 改 变 了 旋 转 磁场 的

9、转 向 ， 从 而 实 现 电 动 机 的反 转 。 i 1 2定 子绕 组 鼠 笼 式转 子短 路环 极 掌 (极 靴 ) 当 电 流 i 流 过 定 子 绕 组 时 ， 产 生 了 一 部分 磁 通 1 ， 同 时 产 生 的 另 一 部 分 磁 通 与 短路 环 作 用 生 成 了 磁 通 2 。 由 于 短 路 环 中 感应 电 流 的 阻 碍 作 用 ， 使 得 2 在 相 位 上 滞 后1 ， 从 而 在 电 动 机 定 子 极 掌 上 形 成 一 个 向短 路 环 方 向 移 动 的 磁 场 ， 使 转 子 获 得 所 需的 起 动 转 矩 。 罩 极 式 单 相 电 机 定 子

10、磁 极转 子短 路环 定 子 通 入 电 流 以 后 ， 部 分 磁通 穿 过 短 路 环 ， 并 在 其 中 产 生感 应 电 流 。 短 路 环 中 的 电 流 阻碍 磁 通 的 变 化 ， 致 使 有 短 路 环部 分 和 没 有 短 路 环 部 分 产 生 的磁 通 有 了 相 位 差 ， 从 而 形 成 旋转 磁 场 ， 使 转 子 转 起 来 。 图 中 电 机 的 转 动 方 向 ： 顺 时 针旋 转 。 因 为 没 有 短 路 环 部 分 的 磁 通 比 有 短 路 环 部 分 的磁 通 领 先 。 单 相 异 步 电 动 机 的 功 率 小 ， 主 要 制 成 小 型 电 机

11、 。 它 的 应 用非 常 广 泛 ， 如 家 用 电 器 （ 洗 衣 机 、 电 冰 箱 、 电 风 扇 ） 、 电 动工 具 （ 如 手 电 钻 ） 、 医 用 器 械 、 自 动 化 仪 表 等 。 三、单相电机的使用 三相异步电动机的单相运行 三 相 异 步 电 动 机 在 运 行 过 程 中 ， 若 其 中 一 相 和 电源 断 开 ， 则 变 成 单 相 运 行 。 此 时 和 单 相 电 机 一 样 ，电 机 仍 会 按 原 来 方 向 运 转 。 但 若 负 载 不 变 ， 三 相 供电 变 为 单 相 供 电 ， 电 流 将 变 大 ， 导 致 电 机 过 热 。 使用 中 要 特 别 注 意 这 种 现 象 ； 三 相 异 步 电 动 机 若 在 启动 前 有 一 相 断 电 ， 和 单 相 电 机 一 样 将 不 能 启 动 。 此时 只 能 听 到 嗡 嗡 声 ， 长 时 间 启 动 不 了 ， 也 会 过 热 ，必 须 赶 快 排 除 故 障 。