單相異步電動機

1、單相異步電動機內(nèi)容要點：內(nèi)容要點：一、概述 1、應用情況應用情況廣泛應用于家用電器（電風扇、電冰箱、洗衣機等）、廣泛應用于家用電器（電風扇、電冰箱、洗衣機等）、空調(diào)設備、電動工具、醫(yī)療器械及輕工設備中?？照{(diào)設備、電動工具、醫(yī)療器械及輕工設備中。 了解單相感應電動機的結(jié)構特點、優(yōu)缺點及應用情況；了解單相感應電動機的結(jié)構特點、優(yōu)缺點及應用情況；掌握單相感應電動機的工作原理，弄清單相感應電動掌握單相感應電動機的工作原理，弄清單相感應電動機為什么沒有起動轉(zhuǎn)矩？機為什么沒有起動轉(zhuǎn)矩？重點掌握單相感應電動機的的起動方法與類型。重點掌握單相感應電動機的的起動方法與類型。 2、優(yōu)缺點優(yōu)缺點優(yōu)點：結(jié)構簡單，成本

2、低廉，噪音小。優(yōu)點：結(jié)構簡單，成本低廉，噪音小。缺點：與同容量三相感應電動機相比較，體積較缺點：與同容量三相感應電動機相比較，體積較大，功率因數(shù)及過載能力都較低。大，功率因數(shù)及過載能力都較低。故單相感應電動機只能作成小容量：故單相感應電動機只能作成小容量：微型：幾瓦微型：幾瓦750瓦；瓦；小型：小型：550瓦瓦3700瓦。瓦。2、結(jié)構結(jié)構與三相感應電動機相似，包括定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。轉(zhuǎn)子與三相感應電動機相似，包括定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。轉(zhuǎn)子結(jié)構都是籠型的，定子鐵心由硅鋼片疊壓而成。定子鐵心上嵌結(jié)構都是籠型的，定子鐵心由硅鋼片疊壓而成。定子鐵心上嵌有定子繞組。有定子繞組。單相感應電動機正常工作時，一

3、般只需要單相繞組即可，單相感應電動機正常工作時，一般只需要單相繞組即可，但單相繞組通以單相交流電時產(chǎn)生的磁場是脈動磁場，單相運但單相繞組通以單相交流電時產(chǎn)生的磁場是脈動磁場，單相運行的電動機沒有起動轉(zhuǎn)矩。行的電動機沒有起動轉(zhuǎn)矩。為使電動機能自行起動和改善運行性能，除工作繞組（又為使電動機能自行起動和改善運行性能，除工作繞組（又稱主繞組）外，在定子上還安裝一個輔助的起動繞組（又稱副稱主繞組）外，在定子上還安裝一個輔助的起動繞組（又稱副繞組）。兩個繞組在空間相距繞組）。兩個繞組在空間相距900或一定的電角度?；蛞欢ǖ碾娊嵌?。 離心開關或起動繼電器和離心開關或起動繼電器和PTC起動器起動器 （1）離

4、心開關）離心開關 在單相異步電動機中，除了電容運轉(zhuǎn)電動機外，在單相異步電動機中，除了電容運轉(zhuǎn)電動機外，在起動過程中，當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達到同步轉(zhuǎn)速的在起動過程中，當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達到同步轉(zhuǎn)速的70%左右時，常借助于離心開關，切除單相電阻起動左右時，常借助于離心開關，切除單相電阻起動異步電動機和電容起動異步電動機的起動繞組，異步電動機和電容起動異步電動機的起動繞組，或切除電容起動及運轉(zhuǎn)異步電動機的起動電容器。或切除電容起動及運轉(zhuǎn)異步電動機的起動電容器。離心開關一般安裝在軸伸端蓋的內(nèi)側(cè)。離心開關一般安裝在軸伸端蓋的內(nèi)側(cè)。 離心開關是利用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化，引起重塊所產(chǎn)離心開關是利用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化，引起重塊所產(chǎn)生的離

5、心作用，通過滑動機構來閉合或分斷觸點，生的離心作用，通過滑動機構來閉合或分斷觸點，達到在起動時接通起動繞組的目的。達到在起動時接通起動繞組的目的。離心式轉(zhuǎn)速表原理圖離心式轉(zhuǎn)速表原理圖 （2）起動繼電器）起動繼電器 有些電動機，如電冰箱電動機，由于它與壓縮有些電動機，如電冰箱電動機，由于它與壓縮機組裝在一起，并放在密封的罐子里，不便于安機組裝在一起，并放在密封的罐子里，不便于安裝離心開關，就用起動繼電器代替。繼電器的吸裝離心開關，就用起動繼電器代替。繼電器的吸鐵線圈串聯(lián)在主繞組回路中，起動時，主繞組電鐵線圈串聯(lián)在主繞組回路中，起動時，主繞組電流很大，銜鐵動作，使串聯(lián)在副繞組回路中的動流很大，銜鐵

6、動作，使串聯(lián)在副繞組回路中的動合觸點閉合。于是副繞組接通，電動機處于兩相合觸點閉合。于是副繞組接通，電動機處于兩相繞組運行狀態(tài)。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升，主繞組電流繞組運行狀態(tài)。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升，主繞組電流不斷下降，吸引線圈的吸力下降。當?shù)竭_一定的不斷下降，吸引線圈的吸力下降。當?shù)竭_一定的轉(zhuǎn)速，電磁鐵的吸力小于觸點的反作用彈簧的拉轉(zhuǎn)速，電磁鐵的吸力小于觸點的反作用彈簧的拉力，觸點被打開，副繞組就脫離電源。力，觸點被打開，副繞組就脫離電源。 （3）PTC(正溫度系數(shù)正溫度系數(shù))起動器起動器 最新式的啟動元件是最新式的啟動元件是“PTC”，它是一種能，它是一種能“通通”或或“斷斷”的熱敏電阻。的熱敏電阻。

7、PTC熱敏電阻是一種新型的半導體元熱敏電阻是一種新型的半導體元件，可用作延時型起動開關。使用時，將件，可用作延時型起動開關。使用時，將PTC元件與電容元件與電容起動或電阻起動電機的副繞組串聯(lián)。在起動初期，因起動或電阻起動電機的副繞組串聯(lián)。在起動初期，因PTC熱敏電阻尚未發(fā)熱，阻值很低，副繞組處于通路狀態(tài)，電熱敏電阻尚未發(fā)熱，阻值很低，副繞組處于通路狀態(tài)，電機開始起動。隨著時間的推移，電機的轉(zhuǎn)速不斷增加，機開始起動。隨著時間的推移，電機的轉(zhuǎn)速不斷增加，PTC元件的溫度因本身的焦耳熱而上升，當超過居里點元件的溫度因本身的焦耳熱而上升，當超過居里點Tc（即電阻急劇增加的溫度點），電阻劇增，副繞組電路

8、相（即電阻急劇增加的溫度點），電阻劇增，副繞組電路相當于斷開，但還有一個很小的維持電流，并有當于斷開，但還有一個很小的維持電流，并有2-3瓦的損瓦的損耗，使耗，使PTC元件的溫度維持在居里點元件的溫度維持在居里點Tc值以上。當電機停值以上。當電機停止運行后，止運行后，PTC元件溫度不斷下降，約元件溫度不斷下降，約2-3分鐘其電阻值分鐘其電阻值降到降到Tc點以下，這時有可以重新啟動，這一時間正好是電點以下，這時有可以重新啟動，這一時間正好是電冰箱和空調(diào)機所規(guī)定的兩次開機間的停機時間。冰箱和空調(diào)機所規(guī)定的兩次開機間的停機時間。 PTC起動器的優(yōu)點：無觸點、運行可靠、無噪無電火花，起動器的優(yōu)點：無觸

9、點、運行可靠、無噪無電火花，防火、防爆性能好。且耐振動、耐沖擊、體積小、重量輕、防火、防爆性能好。且耐振動、耐沖擊、體積小、重量輕、價格低。價格低。PTC熱敏電阻的電阻熱敏電阻的電阻-溫度關系曲線溫度關系曲線 二、基本工作原理二、基本工作原理1、單相繞組通入單相交流電時的情況、單相繞組通入單相交流電時的情況單相交流繞組通入單相交流電流將產(chǎn)生脈動磁勢，單相交流繞組通入單相交流電流將產(chǎn)生脈動磁勢，一個脈一個脈動磁勢可以分解為兩個大小相等、轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的圓形動磁勢可以分解為兩個大小相等、轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的圓形旋轉(zhuǎn)磁勢。分別用旋轉(zhuǎn)磁勢。分別用F+、F-表示，建立起正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)磁場表示，建立起正轉(zhuǎn)

10、和反轉(zhuǎn)磁場+、-，這兩個磁場切割轉(zhuǎn)子導體，產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，從而這兩個磁場切割轉(zhuǎn)子導體，產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，從而形成正反向電磁轉(zhuǎn)矩形成正反向電磁轉(zhuǎn)矩Tem+、Tem-，疊加后即為推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的，疊加后即為推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的合成轉(zhuǎn)矩合成轉(zhuǎn)矩Tem。1snnSSn2ssnnSSn設電動機轉(zhuǎn)速為n，則對正轉(zhuǎn)磁場而言，轉(zhuǎn)差率s+為 對反轉(zhuǎn)磁場而言，轉(zhuǎn)差率s-為 20, 20SSSS時，當時，即當 單相異步電動機的T=f(s)曲線1）轉(zhuǎn)子靜止時，n=0,S=1，合成轉(zhuǎn)矩為0。單相感應電動機無起動轉(zhuǎn)矩，故單相異步電動機不能自行起動。 三相異步電動機電源斷一相，相當于一臺單相異步電動機，故不能起動

11、。2）當s1時，T0，且T無固定方向，取決于s的正負。一旦旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向依外力方向而定，即在外力矩作用下，電機可朝外力方向旋轉(zhuǎn)。 三相感應電動機運行中斷一相，電機仍能繼續(xù)運轉(zhuǎn)。3）由于存在負序轉(zhuǎn)矩，使合成轉(zhuǎn)矩減小，過載能力低，TL不變，n下降S上升電流上升溫升增加。7.1.2 單相異步電動機的主要類型一、分相起動電動機一、分相起動電動機 分相起動電動機包括電容起動電動機、電容電動機和電阻分相起動電動機包括電容起動電動機、電容電動機和電阻起動電動機起動電動機 根據(jù)獲得旋轉(zhuǎn)磁場方式的不同，主要分為分相電動機和罩根據(jù)獲得旋轉(zhuǎn)磁場方式的不同，主要分為分相電動機和罩極電動機極電動機1、電容起動電動機、電容起動電動機 特點：特點： ）起動繞組和電容按短時工作設計；）起動繞組和電容按短時工作設計； ）電容起分相和提高功率因數(shù)的作用。）電容起分相和提高功率因數(shù)的作用。由于起動繞組和電容按短時工作設計，因此，當由于起動繞組和電容按短時工作設計，因此，當n達達7580%n1時，離心開關自動打開。時，離心開關自動打開。2、電容電動機、電容電動機 電容電動機實質(zhì)是一臺兩相異步電動機，起動繞組和電容電容電動機實質(zhì)是一臺兩相異步電動機，起動繞組和電容應按長期工作設計。應按長期工作設計。特點