任務(wù)單相異步電動機的認識與應(yīng)用

任務(wù)單相異步電動機的認識與應(yīng)用第一頁，共二十八頁，2022年，8月28日知識目標(biāo)1、掌握單相異步電動機的結(jié)構(gòu)。2、掌握單相異步電動機的工作原理。3、了解單相異步電動機的類型。4、了解單相異步電動機的應(yīng)用。能力目標(biāo)單相異步電動機的接線、操作使用第二頁，共二十八頁，2022年，8月28日什么是單相異步交流電動機

采用單相交流電源供電的電動機稱為單相異步電動機。單相異步電動機的容量一般在750W以下，與同容量的三相異步電動機相比，它的體積較大，運行性能較差，但是它結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、運行可靠、維修方便，通常廣泛應(yīng)用在小容量的場合，如家用電器（電風(fēng)扇、電冰箱、洗衣機等）、空調(diào)設(shè)備、電動工具（如油泵、砂輪機）、醫(yī)療器械及輕工設(shè)備中。第三頁，共二十八頁，2022年，8月28日洗衣機電機油煙機電機電動車電機家用空調(diào)電機下一頁上一頁什么是單相異步交流電動機第四頁，共二十八頁，2022年，8月28日單相異步電動機的優(yōu)缺點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，噪音小。缺點：與同容量三相感應(yīng)電動機相比較，體積較大，功率因數(shù)及過載能力都較低。故單相感應(yīng)電動機只能作成小容量：微型：幾瓦～750瓦；小型：550瓦～3700瓦。什么是單相異步交流電動機第五頁，共二十八頁，2022年，8月28日與三相感應(yīng)電動機相似，包括定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)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。單相感應(yīng)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900或一定的電角度。單相異步交流電動機的結(jié)構(gòu)第六頁，共二十八頁，2022年，8月28日單相異步交流電動機的結(jié)構(gòu)第七頁，共二十八頁，2022年，8月28日單相異步交流電動機的工作原理1、單相繞組的脈振磁場定子繞組：主繞組是一單相繞組mm：加一正弦交流電→氣隙→產(chǎn)生脈振磁場F0第八頁，共二十八頁，2022年，8月28日脈動磁場：磁場大小及方向隨電流的變化而變化，但磁場的軸線卻固定不變。結(jié)論磁場只是脈動而不旋轉(zhuǎn)，電動機不起動。1）n=0，T＝0，無起動轉(zhuǎn)矩，不采取措施，電機不能自行起動。2）如果外力使電機轉(zhuǎn)動：n>0，T>0，正轉(zhuǎn)；n<0，T<0，反轉(zhuǎn)可以運行但不能起動。單相異步交流電動機的工作原理第九頁，共二十八頁，2022年，8月28日單相異步交流電動機的工作原理2、兩相繞組的旋轉(zhuǎn)磁場單相分相式：定子安放2相繞組，它們參數(shù)相同，但空間位置上相差900電角（對稱），2相對稱繞組中通入大小相等，相位相差900電角的2相對稱電流。合成磁場：一個旋轉(zhuǎn)磁場：n1=起動必要條件：1）定子具有空間不同相位的2個繞組2）兩相繞組中通入不同相位的交流電流，分相第十頁，共二十八頁，2022年，8月28日單相異步交流電動機的工作原理第十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日分析：1）轉(zhuǎn)子靜止時，n=0,S=1，合成轉(zhuǎn)矩為0。單相感應(yīng)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(dāng)于一臺單相異步電動機，故不能起動。2）當(dāng)s≠1時，T≠0，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(yīng)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，TF不變，n下降→S上升→I2`上升→I1上升→溫升增加。單相異步交流電動機的工作原理第十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日一、分相起動電動機分相起動電動機包括電容起動電動機、電容運轉(zhuǎn)電動機和電阻起動電動機根據(jù)獲得旋轉(zhuǎn)磁場方式的不同，主要分為分相電動機和罩極電動機特點：?。┢饎永@組和電容按短時工作設(shè)計；ⅱ）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(shè)計，因此，當(dāng)n達75～80%n1時，離心開關(guān)自動打開。單相異步交流電動機的主要類型第十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日1）定子具有空間不同相位的2個繞組

2）兩相繞組中通入不同相位的交流電流，分相產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。

3）電容器C配得合適，可使超前900→圓形旋轉(zhuǎn)磁勢，TS↑，IS↓超前900特點：起動轉(zhuǎn)距較大，起動電流也較大，應(yīng)用在空氣壓縮機、電冰箱、水泵、電扇(70W)等滿載起動的場合。應(yīng)用最普遍電容起動單相異步電動機第十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日起動：C1↑→→TS↑運行：（75～80）％η1時，C2切除→C較小→運行性能較好應(yīng)用：家用電器、泵、小型機械等改變方向：對調(diào)主繞組或副繞組2個接線端電容運轉(zhuǎn)單相異步電動機第十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日特點：?。┢饎永@組和電容器按長期工作設(shè)計；ⅱ）過載能力、功率因數(shù)和效率均較高；ⅲ）容量能做到五十瓦至幾千瓦；ⅳ）應(yīng)用比較廣泛，如應(yīng)用于壓氣機、空調(diào)等。電容運轉(zhuǎn)單相異步電動機第十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日在起動繞組中串聯(lián)電阻來分相，即工作繞組電阻小，電抗大；起動繞組電阻大，電抗小。二、罩極電動機1、結(jié)構(gòu)特點：定子作成凸極式，由硅鋼片疊壓而成，工作繞組為集中繞組，套在定子磁極上，每個極靴表面1/3～1/4處開有一個小槽，放入罩極繞組（短路環(huán)），如下圖：電阻起動單相異步電動機一、電阻起動電動機第十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日特點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低，維護方便，但起動和運行性能差，用于小功率，空載起動，如臺扇。電阻起動單相異步電動機第十八頁，共二十八頁，2022年，8月28日2、工作原理

在時間上滯后一個角度Ψ，而兩個繞組在空間也相隔一個角度，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)向由未罩極部分轉(zhuǎn)向罩極部分。電機轉(zhuǎn)向也由未罩極部分轉(zhuǎn)向罩極部分。3、改變轉(zhuǎn)向的方法：

1）定子上繞制兩套起動繞組；2）將定、轉(zhuǎn)子反向安裝。4、優(yōu)缺點：起動轉(zhuǎn)矩小，結(jié)構(gòu)簡單，不需要電容器。5、應(yīng)用:用于小容量電動機中。如應(yīng)用于小型風(fēng)扇、電動模型和電唱機中。電阻起動單相異步電動機第十九頁，共二十八頁，2022年，8月28日方法：同三相異步電動機，改變定子電壓：串電抗器、晶閘管調(diào)壓一、調(diào)速方法：串電抗器調(diào)速簡單，方便，但有級調(diào)速，T、P↓臺風(fēng)扇用單相異步電動機的調(diào)速第二十頁，共二十八頁，2022年，8月28日2、晶閘管調(diào)壓雙向晶閘管、雙向二極管，帶電壓開關(guān)的電位器、電阻、電容無級調(diào)速單相異步電動機的調(diào)速第二十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日3.自耦變壓器調(diào)速調(diào)自耦變壓器調(diào)壓：a:調(diào)速時整臺電動機降壓：低速檔起動性能差b:工作繞組降壓：低速檔起動性能較好，接線復(fù)雜單相異步電動機的調(diào)速第二十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日4.串電容調(diào)速電容與容抗成反比，電容量大－容抗小－相應(yīng)的電壓降也小，n就高，R為泄防電阻特點：電動機起動性能好，正常運行時無功率損耗，效率高單相異步電動機的調(diào)速第二十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日5.繞組抽頭法調(diào)速定子繞組上嵌放一個調(diào)速繞組，省電抗器鐵心，降低成本，但接線復(fù)雜單相異步電動機的調(diào)速第二十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日6.PTC元件微風(fēng)檔電風(fēng)扇：500r/min電風(fēng)扇在這樣低的速度下往往難以起動，解決方法：PTC元件特性：低溫：阻值小，高溫呈高阻狀態(tài)單相異步電動機的調(diào)速第二十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日方法：與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同1.工作繞組（或起動繞組）的首端和末端與電源的接線對調(diào)；2．電容器從第一組繞組改接到另一節(jié)繞組（電容運轉(zhuǎn)電動機）強洗：電動機始終朝一個方向旋轉(zhuǎn)S1:通電時間S2：正反轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)：正30s停止30s反轉(zhuǎn)5s單相異步電動機的反轉(zhuǎn)第二十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日對調(diào)主或副繞組中任何一個繞組的2個出線端S1:脫水定時器觸點S2：脫水桶門蓋連鎖觸單相異步電動機的反轉(zhuǎn)第二十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日單相異步電動機的