第四節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和啟動(dòng)原理課件

第四節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和啟動(dòng)原理單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)單相異步電動(dòng)機(jī)只有一個(gè)工作繞組，通入單相電源后，在單相繞組中只流過(guò)單相正弦電流，它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，而是在空間不旋轉(zhuǎn)的正弦脈動(dòng)磁場(chǎng)（下面說(shuō)明）。由于沒(méi)有旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，所以，單相異步電動(dòng)機(jī)沒(méi)有自起動(dòng)能力。但借助于外力，比如用手將轉(zhuǎn)子向某一個(gè)方向拔動(dòng)一下，則電動(dòng)機(jī)就在該方向上自行加速并達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。如果三相異步電動(dòng)機(jī)斷相（也稱缺相），同樣也不能自行起動(dòng)。而若是在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生斷相，雖能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，但如處于重載時(shí)發(fā)生斷相，則將迫使s變大(Δn↑)，造成大電流運(yùn)行，以保持轉(zhuǎn)矩的平衡，I1>I1N。若無(wú)過(guò)載保護(hù)，就會(huì)燒毀電機(jī)的繞組。一、單相異步電動(dòng)機(jī)的脈振磁場(chǎng)(a)(b)單相交流電流產(chǎn)生的脈振磁場(chǎng)(a)正半周(b)負(fù)半周

根據(jù)電機(jī)學(xué)的理論，在時(shí)間上有相位差的多相交變電流流經(jīng)在空間上有相位差的多相繞組時(shí)，才能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。單相異步電動(dòng)機(jī)的單相定子繞組中流過(guò)單相交變電流時(shí)，產(chǎn)生的不是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，而是磁場(chǎng)軸線位置在空間靜止不動(dòng)的脈振磁場(chǎng)，如圖所示。

一個(gè)固定不動(dòng)的脈振磁場(chǎng)可分解成兩個(gè)轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，或者說(shuō)，兩個(gè)轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)可以合成為一個(gè)位置不動(dòng)的脈振磁場(chǎng)。為了便于分析，將單相異步電動(dòng)機(jī)的脈振磁場(chǎng)，同三相異步電動(dòng)機(jī)一樣，單相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子會(huì)在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，并且是兩個(gè)方向相反、大小相等的轉(zhuǎn)矩，二者作用相互抵消，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)。二、單相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性它具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：1）當(dāng)轉(zhuǎn)速n=0時(shí)，無(wú)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，不能起動(dòng)，即“不推不轉(zhuǎn)”；2）當(dāng)n>0，T>0，機(jī)械特性在第Ⅰ象限，即“正推正轉(zhuǎn)”；3）當(dāng)n<0，T<0，機(jī)械特性在第Ⅲ象限，即“反推反轉(zhuǎn)”。上述分析說(shuō)明，單相異步電動(dòng)機(jī)的單相定子繞組通電后不會(huì)建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。為解決起動(dòng)問(wèn)題，必須設(shè)法使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)真正的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，常用的方法有分相起動(dòng)和罩極起動(dòng)，據(jù)此可將單相異步電動(dòng)機(jī)分成兩種類型。三、單相交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法罩極式電動(dòng)機(jī)的定子多做成凸極鐵心，鐵心上套裝集中繞組(短路環(huán))。每個(gè)磁極對(duì)應(yīng)的一側(cè)開有一個(gè)小槽，槽中套裝短路銅環(huán)，罩住小部分鐵心，稱為罩極。單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，多用在小型電風(fēng)扇、錄音機(jī)等設(shè)備中。罩極電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向總是從磁極的未罩部分指向罩極部分，轉(zhuǎn)向不能改變。1.罩極式電動(dòng)機(jī)2、電容分相在副繞組B的回路中串接電容器C，正確選擇電容值，可使大小相等，相位差90°，形成兩相對(duì)稱電流，建立圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，產(chǎn)生較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可用于滿載起動(dòng)的場(chǎng)合，此種方法稱為電容分相起動(dòng)。單相分相式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向取決于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向，只要將主繞組或副繞組的兩個(gè)出線端對(duì)調(diào)，使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反向旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)即可反轉(zhuǎn)。3、電阻分相與主繞組A相比，副繞組B電阻較大，兩相繞組中流過(guò)相位不同的兩相電流，可以建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)便可起動(dòng)，此種方法稱為電阻分相起