电机第9章.ppt

1、1、单相异步电动机：仅需单相电源供电的电动机。 2、结构简单，成本低廉，运行可靠，维修方便等优点，故广泛应用 3、容量较小，一般都不到1 kW，通常只制成几瓦到几百瓦之间的小型和微型系列产品。,第9章,第9章 单相异步电动机,9.1 单相异步电动机结构与工作原理,一、结构： 定子有起动和工作绕组；转子为鼠笼式 二、转矩特性 单相交流绕组通入单相交流电流产生脉动磁动势，其可分解为F+、F-，建立起正转和反转磁场+、-，这两个磁场切割转子导体，产生感应电动势和感应电流，从而形成正反向电磁转矩T+、T-，叠加后即为推动转子转动的合成转矩。,第9章,设电动机转速为n，则对正转磁场而言，转差率s+为 对

2、反转磁场而言，转差率s-为 单相异步电动机的特点： 转子静止时，合成转矩为0，即单相异步电动机无起动转矩。 当s1时，T0，且T无固定方向，取决于s的正负。电动机的旋转方向决定于起动瞬间外力矩作用于转子的方向。 由于反向转矩的作用，合成转矩减小，过载能力低。,结论： 1)当n0时，转矩T0，此时的电磁转矩是驱动性质的，电机属于正转运行。 2)当n0时，转矩T0，此时的电磁转矩仍然是驱动性质的，电机反转运行。 3)当n=0时，转矩T=0，显然这是不行的，电机将无法起动，即，我们希望当转速=0时，转矩不应为零。 由此可见，单个绕组通电，电机可以运行，但不能起动，因此必须有两相绕组才行。,三、工作原

3、理：图示在空间互差90电角度的两相绕组中，通入在时间相位上互差90的两相正弦交流电产生旋转磁场的情况。,两相绕组通电时的机械特性：从图形可以看出，此时的电机可以顺利起动，从上面的分析结果可知，单相异步电动机的关键问题是如何起动的问题，而起动的必要条件是： 1）定子具有空间不同相位的两个绕组。 2）两相绕组中要通入不同相位的交流电流 第一个条件显然应该是满足的，所以，现在的关键问题是如何实现电流的分相问题，根据分相方法的不同，我们把单相异步电动机又分为：,1）单相电阻分相起动异步电动机 2）单相电容分相起动异步电动机 3）单相电容运转异步电动机 4）单相电容起动与运转异步电动机 5）单相罩极式异

4、步电动机,9.2单相异步电动机的启动、反转及调速,一、各种类型的单相异步电动机 1、单相电阻分相起动异步电动机,第9章,这种电动机，由于两相绕组中电流的相位相差不大，所以，气隙磁动势是一个椭圆形，因此起动电流比较大，而起动转矩却不是很大。 2、单相电容分相起动异步电动机,优点： 1）如果电容器的电容量配的合适，可以实现 两个电流之间的相位差为90。 2）副绕组的容性可以抵消一些本身所有的感 抗，使电抗减小，所以副绕组的匝数不象 电阻分相时受到限制，从而可以增加一 些，使磁动势增加。这两点的实现，可 以使我们得到一个接近圆形的磁动势，即 较大的起动转矩，而起动电流还会下降。,3、电容启动运转式与

5、电容电动机,4、罩极电动机,结构特点：凸极定子，工作绕组为集中绕组，极靴表面的处开槽，小极部分罩短路环（即为罩极绕组）； 工作特点：电动机起动转矩很小，只适用于小型风扇、电动模具及电唱机中，容量一般在3040瓦以下； 转向：由未罩部分转向被罩部分。,二、反转 1分相电动机可通过对调并联到单相电源的 两绕组的任一个的首、末端，即可改变其 转向。 2罩极式电动机需要拆下定子上各凸极铁 芯，调转方向后装进去，也就是把罩极部 分从一侧换到另一侧，这样就可以使罩极 式异步电动机反转。,三、调速 1.改变单相异步电动机的端电压调速 2.改变绕组主磁通调速 3.变极调速,例：三相异步电动机起动时，如电源一相

6、断 线，这时电动机能否起动，如果运行中 电源断线，能否继续旋转，有何不良后 果？,电源一相断线，电动机无论是Y 接线或接线，均成为单相运行，就相当于一台单相异步电动机，它产生脉动磁动势，而脉动磁动势可分解成大小相等、转速相同、转向相反的两个旋转磁动势，由于起动初瞬，转子是静止的，两个旋转磁动势以相同的速率截切转子绕组，产生相应的感应电动势、电流和电磁转矩，显然两个转矩大小相等、方向相反，其合成总转矩为零，故无起动转矩，电动机不能起动。,如果运行中电源或绕组一相断线，即使成单相运行，电动机仍能按原方向旋转（只要此时的电磁转矩仍大于负载转矩）， 上述各种情况， 对电机都不利，若成单相运行，无法起动

7、，呈堵转状态，电流急剧增大而会烧坏绕组。若运行中缺相，电机虽能继续旋转（若此时电磁转矩仍大于负载转矩），由于反向电磁转矩作用的结果，使总转矩减小（出力减小），若负载转矩不变，电机就处于过载状态，绕组过热，时间长同样会烧毁绕组。,自测题,一、填空题 1.单相异步电动机若无启动绕组，通电启动时，启动转矩等于( ),它( )自行启动。 2.根据获得旋转磁场方式的不同，单相异步电动机分为( )和( )。 3.单相电容电动机实质上是一台( )异步电动机，因此启动绕组应按( )设计。 4.罩极式单相异步电动机的定子有( )和( )两种形式。 5.为解决单相异步电动机不能自行起动的问题，常采用( )和( )两套绕组的形式，并且有( )和( )之分。 6.单相异步电动机可采用( )的方法来实现正、反转。 7.单相罩极式异步电动机的转向( )。,二、判断题 1. 三相异步电动机电源断一相时，相当于一台单相异步电动机，故不能自行启动。（ ） 2.单相罩极式异步电动机只要改变两个端点的接线，就能改变他的转向。（ ） 3.罩极式异步电动机的转向可以改变。（ ） 4.单相异步电动机一般采用降压和变极进行调速。（ ） 三、选择题 1.在单相交流电动机定子中通入单相