電機(jī)與拖動(dòng)技術(shù)項(xiàng)目化教程 課件 1單相異步電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)

單相異步電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)Theworkingprincipleandstructureofsingle-phaseasynchronousmotorsReview三相異步電機(jī)工作過程電生磁三相交流電通入三相對(duì)稱繞組形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)1磁生電轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流2電磁力轉(zhuǎn)子載流繞組在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中產(chǎn)生電磁力3U2U1W2V1W1V2nprinciple單相異步電機(jī)工作過程U2U1電生磁單相交流電通入三相對(duì)稱繞組形成方向軸線不變、大小變化的磁場(chǎng)1磁生電變化的磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子繞組中感生出感應(yīng)電流2電磁力轉(zhuǎn)子載流繞組在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中產(chǎn)生電磁力3×××●●●磁場(chǎng)定子繞組通入交流電產(chǎn)生的不是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，而是脈振磁場(chǎng)。01電磁力載流的轉(zhuǎn)子繞組在脈振磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電磁力大小相等，方向相反，因此不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩。02單相異步電機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)脈振磁場(chǎng)

U2U1220V~脈振磁場(chǎng)的分解脈振可用正、反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成等效=

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+=脈振磁場(chǎng)的分解④④⑥⑥⑧⑧

②②

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+③③⑦⑦⑨⑨⑤⑤①①

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脈振磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)矩T(轉(zhuǎn)矩)n(轉(zhuǎn)速)T1T1=T+n=0T=0脈振磁場(chǎng)總結(jié)特點(diǎn)磁場(chǎng)只是脈振而不旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)不起動(dòng)。ConceptCharacteristicStartingtorqueExternalforcestart外力啟動(dòng)如果外力使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)：n>0，T>0，正轉(zhuǎn)；n<0，T<0，反轉(zhuǎn)可以運(yùn)行但不能起動(dòng)。概念磁場(chǎng)大小及方向隨電流的變化而變化，但磁場(chǎng)的軸線卻固定不變。啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩n=0，T＝0，無起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，不采取措施，電機(jī)不能自行起動(dòng)。如何解決脈振磁場(chǎng)導(dǎo)致單相異步電機(jī)無法啟動(dòng)的問題不改變磁場(chǎng)在電機(jī)啟動(dòng)瞬間人為給電機(jī)一個(gè)初始速度，使其具有一個(gè)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。1改變磁場(chǎng)改造異步電機(jī)，使其在啟動(dòng)瞬間的磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，即在啟動(dòng)瞬間人為創(chuàng)造一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。2Q&AU2U1principle兩相交流電產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)繞組定子繞組的安裝角度相差九十度。1交流電兩相繞組中流入的交流電流大小相等，相位相差九十度。2磁場(chǎng)相位相差九十度的交流電流入空間位置相差九十度的繞組中，就能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。3兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)過程分析I2I1220V~220V~I1I2①③②④⑤U1U2V1V2磁場(chǎng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，頻率與交流電一致。如果I2滯后I1會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？Q&AI2I1①③②④⑤I2’①②③④⑤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)滯后超前單相異步電機(jī)工作原理總結(jié)轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)向取決于兩相電流的相序。思考如何能夠從單相電源獲得相位差為90度的兩相電呢？磁場(chǎng)單相異步電機(jī)定子磁場(chǎng)為脈振磁場(chǎng)，不能自行啟動(dòng)，因此，需要在啟動(dòng)時(shí)改造成兩相異步電機(jī)轉(zhuǎn)速單相異步電機(jī)轉(zhuǎn)速低于三相異步電機(jī)，可以通過調(diào)節(jié)極對(duì)數(shù)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。概念利用單項(xiàng)交流電源供電，轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化而稍有變化的一種小容量交流電機(jī)。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、運(yùn)行可靠、維修方便、使用單相電；廣泛應(yīng)用于辦公場(chǎng)所、家用電器等方面，例如洗衣機(jī)、小型機(jī)床等。缺點(diǎn)體積較大、運(yùn)行性能較差、效率低；容量一般較小，千瓦級(jí)的較少見。單相異步電機(jī)的概念單相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)定子轉(zhuǎn)子定子鐵心定子繞組機(jī)座端蓋等轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)軸等單相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)

齒輪減速機(jī)電冰箱電機(jī)風(fēng)扇電機(jī)洗衣機(jī)電機(jī)家用空調(diào)電機(jī)單相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)

單相異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，噪音小。缺點(diǎn)：與同容量三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)只能作成小容量：微型：幾瓦～750瓦；小型：550瓦～3700瓦。

單相異步電機(jī)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(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，一般只需要單相繞組即可，但單相繞組通以單相交流電時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)是脈動(dòng)磁場(chǎng)，單相運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)沒有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。為使電動(dòng)機(jī)能自行起動(dòng)和改善運(yùn)