电工学 单项异步电机

1、单相异步电动机 小组成员：黄宜阳，韩雅，韩明烜，周意Page 22单相异步电动机具有结构简单、成本低廉、噪声小单相异步电动机具有结构简单、成本低廉、噪声小等优点。由于只需要单相电源供电，使用方便，广等优点。由于只需要单相电源供电，使用方便，广泛应用于工业、农业和人民生活的各个方面，尤其泛应用于工业、农业和人民生活的各个方面，尤其以家用电器、电动工具、医疗器械等使用较多。与以家用电器、电动工具、医疗器械等使用较多。与同容量的三相异步电动机相比较，单相异步电动机同容量的三相异步电动机相比较，单相异步电动机的体积较大，因此一般只做成小容量的。的体积较大，因此一般只做成小容量的。 单相异步电动机的运行

2、原理和普通三相异步电单相异步电动机的运行原理和普通三相异步电动机基本相同，但有其自身的特点。单相异步电动动机基本相同，但有其自身的特点。单相异步电动机通常在定子上有两相绕组，转子是普通鼠笼型的。机通常在定子上有两相绕组，转子是普通鼠笼型的。两相绕组在定子上的分布以及供电情况的不同，可两相绕组在定子上的分布以及供电情况的不同，可以产生不同的起动特性和运行特性。以产生不同的起动特性和运行特性。 单相异步电动机 结构主讲人：韩雅Page 44单向电容式异步电动机单向罩极式异步电动机Page 55单向电容式异步电动机定子：铁心由0.5mm的硅钢片叠压而成，铁心上嵌有定子绕组，绕组分为主绕组和副绕组，两

3、绕组在空间相距90度或一定的电角度。转子：由铁心和绕组组成，常为笼型结构Page 66定子定子转子转子定子定子绕组绕组Page 77气隙过大，将使磁阻增大，使励磁损耗增大，励磁电流随之增大，电动机的功率因数也会下降使电动机的性能变坏。气隙太小容易使运行中的转子与定子碰擦，发生“扫膛”现象，给启动带来困难，从而降低了运行的可靠性。小型异步电动机的气隙：0.251.5mm中型异步电动机的气隙：0. 752 mmPage 88定子铁芯和绕组Page 99Page 1010鼠笼转子 铁芯和绕组Page 1111Page 1212单向罩极式异步电动机 罩极式电机具有结构简单、制造方便、造价低廉、使用可靠

4、、故障率低的特点。它多用于轻载起动的负荷。 凸极式罩极电动机隐极式罩极电动机Page 1313定子作成凸极式，由硅钢片叠压而成，工作绕组为集中绕组，套在定子磁极上，每个极靴表面1/31/4处开有一个小槽，放入罩极绕组（短路环）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。Page 1414隐极式采用分布绕组，主绕组分布于定子槽内，罩极绕组不用短路铜环，而是用较粗的漆包线绕成分布绕组（串联后自行短路）嵌装在定子槽中（约为总槽数的1/3），起辅助组的作用。单相异步电动机 原理主讲人：黄宜阳Page 16161. 一相绕组通电时一

5、相绕组通电时Page 1717iAABBA iBPage 1818两相旋转磁场两相旋转磁场Page 1919单相绕组的磁动势单相绕组的磁动势 脉振磁动势脉振磁动势Page 2020 定子绕组产生的脉动磁场定子绕组产生的脉动磁场 ，可用，可用正、反两个正、反两个旋转磁场合成来等效。即旋转磁场合成来等效。即Page 2121Page 2222转差率转差率 根据三相异步电机原理，可以将单相异步电动根据三相异步电机原理，可以将单相异步电动机视为两台完全一样的三相异步电动机分别作正机视为两台完全一样的三相异步电动机分别作正相序运行及负相序运行时的叠加。相序运行及负相序运行时的叠加。 对于正相序运行的三相

6、异步电动机，其转差率对于正相序运行的三相异步电动机，其转差率为：为： 对于反转磁动势而言，即负相序运行的三相对于反转磁动势而言，即负相序运行的三相异步电动机，其转差率应该为：异步电动机，其转差率应该为： Page 2323正转正转电磁转矩与正转转电磁转矩与正转转差率的关系差率的关系 ，反转反转电磁转矩与反转转电磁转矩与反转转差率的关系差率的关系 如图如图4-1中曲线中曲线1和曲线和曲线2所示。所示。单相异步电动机的单相异步电动机的 曲线就是曲线曲线就是曲线1、2的叠的叠加，如图中曲线加，如图中曲线3所示。所示。 图图4-1 一相通电时的一相通电时的T-S曲线曲线Page 242402 s121

7、 ssTe合成转矩合成转矩s01 s22 s21 s1T起动转矩起动转矩为零为零2T正正转转转转反反Page 2525 单相异步电动机的单相异步电动机的 曲线具有下列曲线具有下列特点：特点：（1）当）当 即即 时，电磁转矩时，电磁转矩 ，即无起动转矩，电机不能够起动；即无起动转矩，电机不能够起动；（2）当）当 即即 时，电磁转矩时，电磁转矩 。如果由于其它原因使电动机正转后，电磁转矩如果由于其它原因使电动机正转后，电磁转矩能使电动机继续正转运行。如果电动机反转了能使电动机继续正转运行。如果电动机反转了,也能继续反转运行。也能继续反转运行。 所以，对于单相异步电动机，定子上如果所以，对于单相异步

8、电动机，定子上如果只有主绕组，则无起动转矩。只有主绕组，则无起动转矩。 Page 2626ABBiAiBA 12 将开关将开关S合在位置合在位置1，电容，电容C与与B绕组串联，电流绕组串联，电流 iB较较iA超前近超前近90 ；当；当将将S切换到位置切换到位置2，电容，电容C与与A绕组串联，电流绕组串联，电流iA 较较iB 超超前近前近90 。这样就改变了旋转磁。这样就改变了旋转磁场的转向，从而实现电动机的场的转向，从而实现电动机的反转。反转。单相异步电动机具有结构简单、价格低廉、维修方便等特点在工农业生产、办公场所、家用电器等方面得到广泛的应用。如：吊扇、洗衣机、电冰箱、电钻、小型机床等。这

9、里我想着重介绍下其在家用电器中的应用Page 2828单相异步电动机在洗衣机中的应用 在洗衣机电路中把定子绕组设计为两相绕组S1S2，W1W2，该两相绕组在空间相位上相差 90 电角度。为了产生圆形旋转磁场，该两相绕组的可通入大小相等、相位相差 90 电角度的两相对称电流，由于是同一个电源，90 电角度的分相可通过在其中的一相绕组中接一个电容器，设计的电路如下图所示。由于可将电容器从一个绕组改接到另一个绕组，即可以实现洗衣机电机的正转和反转。设计电路需要注意的是，两相绕组完全对称，即匝数相等，空间相位差 90 电角度；串联电容器的绕组中的电流超前于电压，不串联电容器的那相绕组中的电流落后于电压。Page 2929全自动洗衣机电机 洗衣机用脱水电机 Page 3030单相异步电动机在吊扇中的应用 吊扇用电机可采用单相电容运转电动机，全封闭外转子结构，输入功率为75100W。电机的极数为 14、16 或 18 等，电