专题五 认识单相异步电动机（教案）-山东省职教高考《电机与拖动》（高教版） 专题复习讲练测

专题五 认识单相异步电动机（教案）-《电机与拖动》高教版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 单相异步电动机的外形：理解单相异步电动机的整体结构和主要外部部件，如机壳、端盖等。 能够描述这些外部部件的作用和功能，包括保护内部部件和提供机械支撑。 2.单相异步电动机的结构：掌握定子和转子的基本结构及其组成部分。理解定子通过单相电源产生旋转磁场的原理。能够解释转子由铁芯和导体条组成的功能和作用。 3.单项单绕组异步电动机的工作过程：理解单项单绕组电动机适用于哪些场景，以及其启动和运行特性。能够比较其与其他类型电动机的差异和适用性。 4.单项罩极式异步电动机：理解罩极式异步电动机的结构和工作原理，包括罩极绕组的作用和连接时机。能够解释罩极绕组在启动和运行时的行为。 [课时安排]2课时 [知识梳理] 1、 单相异步电动机的外形 通常根据电动机的起动和运行方式的特点,将单相异步电动机分为以下5种:单相电阳起动式异步电动机(B02系列,代号YU);单相电容起动式异步电动机(C02系列，代号YC);单相电容运转式异步电动机(D02系列，代号YY);单相电容起动与运转式异步电动机(代号YL);单相罩极式异步电动机(代号 YJ)。部分单相异步电动机如图 2-3-2 所示。单相异步电动机的型号由系列代号、机座号、机座长度代号及磁极数组成，例：YL90S-2型号的含义如下: 二、单相异步电动机的结构 按步骤拆卸单相异步电动机,观察单相异步电动机的结构包括哪些主要部分。单相异步电动机的结构和三相异步电动机的结构相似,主要由定子和笼型转子两部分组成,如图 2-3-3 所示。单相异步电动机的基本部件功能见表 2-3-1。与同容量的三相异步电动机相比,单相异步电动机的不足之处是:体积较大,运行能力较差,效率较低。因此,单相异步电动机的容量一般在几瓦到几百瓦之间。近年来,随着科学技术的发展,单相异步电动机的体积不断缩小,性能不断改善,容量明显增大,应用越来越广泛。下· 三、单相罩极式异步电动机 罩极式电动机的定子绕组通人单相交流电后,在定子绕组与短路铜环的共同作用下,磁极之间形成一个连续移动的磁场,好似旋转磁场一样,从而使笼型转子受力而旋转。在交流电上升过程中,磁通量增加,短路环中产生感应电动势和电流,阻止磁通进人短路环,这时的磁通主要集中在磁极的未罩部分,如图 2-3-8(a)所示。当交流电流到达最大值时,电流和磁通量基本不变,短路环中的电动势和电流很小,基本不起作用,磁通在整个磁极中均匀分布,如图 2-3-8(b)所示。在交流电流下降过程中,磁通量减少,短路环中的电动势和电流阻止磁通量减少,使每个磁极中的磁通集中在被罩部分,如图 2-3-8(c)所示。交流电流方向改变后,磁通同样由未罩部分向被罩部分移动。这样,罩极电动机的磁极就形成了分布在空间移动的磁通,有规律地从未罩部分向被罩部分移动,好像磁场旋转一样,从而使笼型结构的转子获得起动转矩,也由未罩部分向被置部分旋转。 四、单相单绕组异步电动机的工作过程 单相单绕组异步电动机的工作绕组(U1、U2)中通人单相交流电后,将产生一个空间位置不变而大小和方向随交流电流变化、具有脉动特性的脉动磁场,如图 2-3-5(a)所示。磁场不旋转,不会产生起动转矩,因此电动机不能自行起动。单相正弦交流电通人工作绕组(主绕组)与起动绕组(副绕组)中,形成相位差近90°的两相交流电,则可产生旋转磁场,如图2-3-5(b)所示,转子便能起动。转动后的单相异步电动机,切除起动绕组后仍可以继续运行。 [真题练讲] 1.(2006年山东省统一考试) 单相异步电动机的外形主要包括以下哪些部件？ A. 定子 B. 转子 C. 机壳 D. 电刷 答案： C. 机壳 解析： 电动机的外形包括机壳、端盖、接线盒等，机壳是用来保护内部部件并提供机械支撑的主要部件。 2.(2005年山东省统一考试) 单相异步电动机的定子通过什么产生旋转磁场？ A. 直流电源 B. 三相电源 C. 单相电源 D. 电容器 答案： C. 单相电源 解析： 定子通过单相电源产生的交变磁场推动电动机运转。 3.(2007年河北省统一考试）单项单绕组异步电动机适合哪种应用场景？ A. 工业重型机械 B. 家用电器 C. 高速运输工具 D. 大型风力发电机 答案： B. 家用电器 解析： 单项单绕组电动机适合小负载启动的场景，如家用电器。 4.(2003年山东省统一考试) 单相异步电动机的转子由哪些部分构成？ A. 转子铜线和绝缘材料 B. 转子铁芯和电刷 C. 转子铁芯和导体条 D. 转子铁芯和电容器 答案： C. 转子铁芯和导体条 解析： 转子由铁芯和导体条组成，导体条在定子磁场作用下产生感应电流推动转子运转。 5.(2014年湖南省统一考试) 单项罩极式异步电动机的罩极绕组在何时起作用？ A. 运行时 B. 停止时 C. 启动时 D. 加速时 答案： C. 启动时 解析： 罩极绕组的作用是在启动阶段增加起动扭矩，帮助电动机顺利启动。 [限时练讲] 1. 单相异步电动机的定子电流与哪些因素成正比？ A. 输入电压 B. 转子匝数 C. 电动机的重量 D. 定子电阻 答案： A. 输入电压 解析： 定子电流与输入电压成正比，与定子电阻成反比。 2.单项罩极式异步电动机的罩极绕组在电动机达到运行速度后会？ A. 自动断开 B. 继续工作 C. 自动连接到电源 D. 需要手动断开 答案： A. 自动断开 解析： 罩极绕组在电动机达到运行速度后会自动断开，此时电动机由主绕组正常运行。 3.单相异步电动机在启动时可能面临的问题是？ A. 过载 B. 起动困难 C. 高速运转 D. 过热 答案： B. 起动困难 解析： 单相异步电动机在启动时可能由于缺乏起动时的旋转磁场，导致起动困难。 4.单项单绕组异步电动机的转子匝数通常是定子匝数的几倍？ A. 1倍 B. 2倍 C. 3倍 D. 0.5倍 答案： B. 2倍 解析： 单项单绕组电动机的转子匝数通常是定子匝数的两倍，这影响电动机的运行特性和效率。 5.单相异步电动机的定子和转子之间的运动方式是？ A. 同步运动 B. 正逆运动 C. 旋转运动 D. 振动运动 答案： C. 旋转运动 解析： 定子通过产生的旋转磁场驱动转子进行旋转运动。 6.单项罩极式异步电动机的罩极绕组在启动后会持续工作直到电动机停止？ A. 是 B. 否 答案： B. 否 解析： 罩极绕组在电动机启动后会自动断开，不会持续工作。 7.单相异步电动机的外形中，端盖的作用是？ A. 保护电动机内部部件 B. 提供机械支撑 C. 连接电源线 D. 帮助散热 答案： A. 保护电动机内部部件 解析： 端盖封闭了电动机的两端，保护内部部件免受外界环境的影响。 8.单相异步电动机的机壳在电动机中的作用是什么？为什么需要机壳？ 答案：机壳主要作用是保护电动机内部部件，如定子和转子，免受外界环境的损害，并且提供机械支撑以保持电动机的结构稳固。 9.单项单绕组异步电动机与三相异步电动机的主要区别是什么？举例说明其应用场景的不同之处。 答案：单项单绕组异步电动机只有一个绕组，适合小功率、低起动转矩的场景，如家用电器；而三相异步电动机有三个绕组，适用于大功率、高起动转矩的工业设备，如电动机驱动的大型机械设备。 10.单相异步电动机启动困难的原因是什么？如何通过设计或控制电路来解决这个问题？ 答案：单相异步电动机在启动时由于缺乏起动时的旋转磁场，导致起动困难。可以通过增加启动电容器或采用启动绕组的方式来增加起动扭矩，帮助电动机顺利启动。 11.单项罩极式异步电动机的罩极绕组在何时起到作用？它的作用是什么？ 答案：罩极绕组主要在电动机启动阶段起作用。它的作用是在启动时提供额外的起动扭矩，帮助电动机克服静摩擦力和惯性力，确保电动机能够顺利启动。 12.单相异步电动机的运行速度与供电频率有何关系？为什么这种关系存在？ 答案：单相异步电动机的运行速度与供电频率成正比关系。增加供电频率可以增加电磁场的旋转速度，从而提高电动机的运行速度。 [学法建议] 重点复习知识点： 1.单相异步电动机的外形： 机壳：保护内部部件和提供机械支撑。端盖：封闭电动机两端，保护内部免受外界影响。接线盒：连接电源线，方便接线。风扇：帮助散热，保持电动机内部温度稳定。 2. 单相异步电动机的结构： 定子：通过单相电源产生旋转磁场。转子：由铁芯和导体条构成，感应电流产生扭矩。 轴承：支撑转子旋转，减少摩擦。 3. 单项单绕组异步电动机的工作过程： 结构简单，成本低廉。最适合小负载启动的家用电器。起动扭矩较小。 4. 单项罩极式异步电动机： 罩极绕组在启动时增加起动扭矩。启动后自动断开，不影响电动机的正常运行。适用于需要简单控制系统的应用场景。 5. 工作原理： 定子中的感应电动势和磁场驱动转子旋转。转子的旋转速度与定子磁场和转子电阻有关。单相异步电动机需借助启动装置（如电容器）克服启动时的摩擦力。 6. 安全与维护： 定期检查电动机状况。清洁以防止过热。检查接线是否松动，以防漏电和短路。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$