第6章 几种其他典型电机（课件）-《电机与拖动》同步教学（电子工业出版社）

6.1 单向异步电动机 6.2 同步电动机 6.3 无换向器电动机 第6章 几种其他典型电机 6.1 单相异步电动机 1 单相异步电动机定子上安放两套绕组，它们在空间相差900电角度，一个是工作绕组（又称主绕组），一个是起动绕组（又称辅助绕组）。转子一般用鼠笼式。 6.1 单相异步电动机 一、单相异步电动机的工作原理 当工作绕组加上正弦交流电后， 会产生脉动磁场，其脉动磁场基波磁势： 6.1 单相异步电动机 一个空间按正弦分布，振幅随时间作正弦变化的脉振磁动势，可以分解成两个转速和幅值相等，转向相反的圆形旋转磁动势。 据此，可以把单相异步电动机看成两台同轴连接的三相异步电动机。 6.1 单相异步电动机 一个空间按正弦分布，振幅随时间作正弦变化的脉振磁动势，可以分解成两个转速和幅值相等，转向相反的圆形旋转磁动势。 据此，可以把单相异步电动机看成两台同轴连接的三相异步电动机。 6.1 单相异步电动机 单相电动机的的机械特性是两台相序相反的三相电动机的合成。电动机的电磁转矩是由两个旋转磁场产生的两个正反向电磁转矩的和。 结论： （1）n=0，Tst=0，无自起动转矩； （2）旋转方向不固定，由外力矩确定旋转方向，并一经起动，就会继续旋转； 6.1 单相异步电动机 单相电动机的的机械特性是两台相序相反的三相电动机的合成。电动机的电磁转矩是由两个旋转磁场产生的两个正反向电磁转矩的和。 （3）由于T_的存在使T减小，负载能力和效率以及功率因数等都降低，从而使同体积的单相电动机的容量只有三相电动机的1/3~1/2。 6.1 单相异步电动机 二、单相异步电动机的起动和类型 起动时将起动绕组与工作绕组一起并接到单相电源上，此时相当于一个两相交流电机，当通入两相交流电流时，会在气隙中产生圆形（两相对称运行）或椭圆形（两相不对称运行）旋转磁场，从而带动负载旋转，实现起动。起动结束后，将起动绕组从电源切除。 6.1 单相异步电动机 二、单相异步电动机的起动和类型 6.1 单相异步电动机 单相异步电动机起动的必要条件为： (1) 定子具有空间不同相位的两套绕组； (2) 两套绕组中通入不同相位的交流电流。 6.1 单相异步电动机 根据上面的起动要求，异步电动机按起动方法可以分为以下几类： 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）单相罩极式异步电动机 6.1 单相异步电动机 单相异步电动机具有结构简单、成本低、噪声小、运行可靠等优点，非常广泛在家用电器（洗衣机、电冰箱、电风扇）、电动工具（如手电钻）、医用器械、自动化仪表等。 三、单相异步电机的应用 6.1 单相异步电动机 三相异步电动机在运行过程中，若其中一相和电源断开，则变成单相运行。此时和单相电机一样，电机仍会按原来方向运转。但若负载不变，三相供电变为单相供电，电流将变大，导致电机过热。 四、三相异步电动机的单相运行 6.1 单相异步电动机 使用中要特别注意：三相异步电动机若在起动前有一相断电，和单相电机一样将不能起动。此时只能听到嗡嗡声，长时间起动不了，也会过热，必须尽快排除故障。 四、三相异步电动机的单相运行 6.1 单相异步电动机 同步电机也是交流电机。同步电机多用作发电动机用，世界上各发电厂和发电站所发的三相交流电能，都是三相同步发电机发出的；也可以作电动机用，三相同步电动机主要用于功率较大、转速不要求调节的生产机械，例如拖动大型水泵、空气压缩机和矿井通风机等。 6.2 同步电动机 同步电动机的主要结构由定子和转子组成。定子部分与三相异步电动机完全一样。同步电动机转子上装有励磁绕组，当励磁绕组通入直流电流时，转子上产生N、S 极。设计时，要求定转子磁极对数相等。 6.2 同步电动机 三相交流电源加在三相同步电动机定子绕组时，就产生旋转速度为ns 的旋转磁场。转子励磁绕组通入直流电时建立固定磁场。假如转子以某种方法起动，并使转速接近ns，这时转子的磁场极性与定子旋转磁场极性之间异性相吸，定转子磁场间就产生电磁转矩，促使转子跟旋转磁场一起同步转动，即n=ns，故称为同步电动机。 6.2 同步电动机 当定子电流频率f1不变时，同步电动机的转速为常数，与负载大小无关(在不超过其最大拖动能力时)。 6.2 同步电动机 第6章结束!! 6.2 同步电动机 � � � � � � n N S S N u_ (a) n N S S N u_ (a) � $$