电工学 单项异步电机

单相异步电动机

小组成员：黄宜阳，韩雅，韩明烜，周意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。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，可以产生不同的起动特性和运行特性。2单相异步电动机

结构主讲人：韩雅单向电容式异步电动机单向罩极式异步电动机4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5定子转子定子绕组6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：0.25～1.5mm中型异步电动机的气隙：0.75～2mm7定子铁芯和绕组89鼠笼转子铁芯和绕组1011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、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12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1/3～1/4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。13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。14单相异步电动机

原理主讲人：黄宜阳电容分相式异步电动机的定子中放置有两个绕组，一个是工作绕组A–A'，另一个是起动绕组B–B',两个绕组在空间相隔90º。起动时，B–B'绕组经电容接电源，两个绕组的电流相位相差近90º，即可获得所需的旋转磁场。1.一相绕组通电时16电容分相式异步电动机iAS••ABB'•••A~iB起动绕组工作绕组17两相旋转磁场18单相绕组的磁动势–脉振磁动势19

定子绕组产生的脉动磁场，可用正、反两个旋转磁场合成来等效。即20脉动磁场的分解21转差率

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相序运行及负相序运行时的叠加。对于正相序运行的三相异步电动机，其转差率为：

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：

22正转电磁转矩与正转转差率的关系，反转电磁转矩与反转转差率的关系如图4-1中曲线1和曲线2所示。单相异步电动机的曲线就是曲线1、2的叠加，如图中曲线3所示。图4-1一相通电时的T-S曲线23正反向旋转磁场的合成转矩特性Te合成转矩(正向)起动转矩为零(反向)正转转反24单相异步电动机的曲线具有下列特点：（1）当即时，电磁转矩，即无起动转矩，电机不能够起动；（2）当即时，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,也能继续反转运行。

所以，对于单相异步电动机，定子上如果只有主绕组，则无起动转矩。

25S•••ABB'•••iAiBA12~实现正反转的电路M~改变电容C的串联位置，可使单相异步电动机反转。将开关S合在位置1，电容C与B绕组串联，电流iB较iA超前近90；当将S切换到位置2，电容C与A绕组串联，电流iA较iB超前近90。这样就改变了旋转磁场的转向，从而实现电动机的反转。电动机转子转动起来后，利用离心力将开关S断开(S是离心开关)，使起动绕组B–B´断电。26单相异步电动机在家用电器中的应用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。这里我想着重介绍下其在家用电器中的应用~~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。28全自动洗衣机电机洗衣机用脱水电机29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75～100W。电机的极数为14、16或18等，电机转速较慢，可达到安全的目的。