第三章--单相异步电动机（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（高教第4版）

内容提要 　　单相异步电动机是利用单相交流电源供电的一种小容量交流电动机，功率约在几十瓦到几百瓦之间。单相异步电动机具有结构简单,成本低廉,维修方便等特点，被广泛应用于如冰箱、空调、电扇、洗衣机等家用电器及医疗器械中。但与同容量的三相异步电动机相比，单相异步电动机的体积较大、运行性能较差、效率较低。 　　单相异步电动机有多种类型，目前应用最多的是电容分相的单相异步电动机，这实际上是一种两相运行的电动机。 第三章 单相异步电动机 一、单相异步电动机的结构 单相异步电动机在结构上与三相笼形异步电动机类似，也由定子和转子两部分组成。定子主要由定子铁心、定子绕组和机座(端盖) 组成。转子主要由转子铁心、转子绕组组成。如下图所示。 第一节　单相异步电动机的结构和工作原理 １ 二、单相异步电动机的工作原理 二、单相异步电动机的工作原理 1.单相脉动磁场　 在上图所示单相定子绕组中通入单相交流电后所产生的磁场其大小及方向在不断变化，但磁场的轴线却固定不动，这种磁场称脉动磁场。脉动磁场在转子导体中不产生感应电动势和电流，因此单相异步电动机没有起动转矩，不能自行起动。　 　　 第一节 单相异步电动机的结构和工作原理3 　 2.两相绕组的旋转磁场 如上图所示，在定子空间布置相差90°的两相定子绕组，即U相和Z相绕组，通入在时间上相差90°的两相交流电，通过分析可知，其合成磁场为沿定子、转子及空气隙旋转的旋转磁场。 　　 第一节 单相异步电动机的结构和工作原理3 一、工作原理 电容分相单相异步电动机其原理线路如下图。图中U相为工作绕组，Z相为起动绕组， U相和Z相绕组在空间布置相差90°电角度，起动绕组相中串入电容器C。使流过工作绕组和起动绕组中的电流相差接近90°电角度，这样就能在定子、转子及空气隙中产生一个旋转磁场，使转子旋转。 第二节 　电容分相单相异步电动机 1 二、分类 第二节　电容分相单相异步电动机2 电容运行单相异步电动机 结构简单、使用方便，获得广泛使用。 吊扇、台扇、电冰箱、洗衣机、通风机中都采用 电容起动单相异步电动机 当电动机起动即将结束时，将起动绕组和电容从电路中切除。 双电容单相异步电动机 有两组电容器，一组C1，仅在起动时使用。 电容起动单相异步电动机 在电容分相单相异步电动机中使用最多的是电容起动单相异步电动机，其原理线路如右图3-7所示。在起动绕组电路中串入起动开关S，起动时S闭合，将起动绕组接 在电路中，使电动机起动，起 动结朿时，S断开，将起动绕组 从电路中断开，使电动机正常 运转。 常用的起动开关有离心开 关起动、起动继电器起动、 PTC起动继电器起动三种。 如将图3-7中的电容C换成电阻R构成电阻分相单相异步电动机，如图3-12所示。起动时电阻R及起动绕组接在电路中，电动机起动，当电动机起动快结朿时，开关S断开，将起动绕组和电阻从电路中切除。电动机正常运行。 第三节　电阻分相单相异步电动机 第四节 单相罩极电动机 　　单相罩极电动机是结构最简单的单相异步电动机，如图3-13所示，它也由定子和转子两部分组成。定子绕组为单相绕组，它靠在定子铁心极面上开槽，在槽内放置短路铜环的结构来形成移动磁场，从而在转子导体上产生电磁转矩的原理工作的。 　　 　　单相罩极电动机的旋转方向是从磁极的未罩部分向被罩部分运动。单相罩极电动机结构简单、价格低、维护方便，用在小功率电气设备中。 　　一、单相异步电动机的调速 　　单相异步电动机的调速方法主要有变频调速、晶闸管调速、串电抗器调速和抽头法调速等。变频调速设备复杂、成本高、很少采用。目前在通风机负载上较多采用的串电抗器调速、自耦变压器调速、串电容调速、抽头法调速和晶闸管调速。其电路图如下面图中所示。目前使用较多的是晶闸管调速和串电抗器调速。 二、单相异步电动机的反转 单相异步电动机的反转有两种方法，一种是把工作绕组(或起动绕组)的首端和末端与电源的接线对调，另一种是把电容器从一组绕组中改接到另一组绕组中。 　　 　　 第五节 单相异步电动机调速 第五节 单相异步电动机调速 2 １.串电抗器调速 ２.串电容器调速 ３.绕组抽头法调速 ４.晶闸管调速 一、基本要求 1.了解单相异步电动机的工作原理。 2.熟悉常用单相异步电动机的基本结构，了解各主要部件作用。 3.掌握风扇中常用单相异步电动机的调速方法。