专题五 认识单相异步电动机（课件）-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 《电机与拖动》（高教版） 专题复习讲练测 1 01. 考纲解读 02. 知识点梳理 03. 考题讲解 04. 课内练习 05. 归纳小结 目录 CONTENTS 一.考纲解读 常见考点： 1.单相异步电动机的外形：识别和描述单相异步电动机的外形特征：应能够识别单相异步电动机的外观特征，包括机壳、端盖、接线盒等。 2.单相异步电动机的结构：主要组成部分：掌握单相异步电动机的主要结构部分，包括定子、转子、机壳、启动绕组等。 3.单相单绕组异步电动机的工作过程：了解单相单绕组异步电动机如何利用电磁感应原理生成旋转磁场，推动转子转动。 4.单相罩极式异步电动机：罩极式电动机的结构：了解罩极式电动机的特殊结构，包括罩极（启动绕组）和主绕组。 一.考纲解读 1单相异步电动机的外形和结构能够描述单相异步电动机的外观特征，包括机壳、端盖、接线盒等。理解不同外形设计对电动机的冷却、安装和维护的影响。 2.单相单绕组异步电动机的工作过程理解单相单绕组异步电动机的工作原理，包括定子如何通过单相电源产生旋转磁场。 3.单项罩极式异步电动机熟悉罩极式电动机的特殊结构，包括罩极（启动绕组）和主绕组的作用。理解罩极如何帮助电动机启动并增加启动扭矩的机制和优势。 考试要求 考试要求： 易考题型： 一.考纲解读 选择题 理解单相异步电动机的主要组成部分，如定子、转子、机壳、启动绕组等。 简答题 解释单相单绕组异步电动机的工作原理，包括定子如何通过单相电源产生旋转磁场，推动转子转动。 填空题 理解单相异步电动机的外观特征，包括机壳、端盖、接线盒等。 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 一、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: 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 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。 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 三、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。 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 四、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。 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 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。 重点概念复习： 二.知识点梳理和重点概念复习 1单相异步电动机的外形：机壳和端盖：外部结构保护内部零件，支持电动机的安装和运行。接线盒：用于连接电源和控制线路，确保电动机正常运转。风扇：促进空气流动，冷却电动机内部部件。 2.单相异步电动机的结构:定子：产生旋转磁场，是电动机的静止部分。转子：响应定子磁场旋转，是电动机的旋转部分。启动绕组：辅助启动电动机 3.单项单绕组异步电动机的工作原理：通过单相电源产生的旋转磁场推动转子转动，利用电磁感应原理实现运转。 4.单项罩极式异步电动机罩极的作用：提供额外的启动绕组，增加启动扭矩，特别适用于需要高起动力矩的场合 1.单相异步电动机的外部组成部分通常包括以下哪些？ A. 定子和转子 B. 电容器和启动绕组 C. 机壳、端盖、接线盒和风扇 D. 发电机和变压器 答案： C. 解析： 这些部件保护电动机内部组件，并帮助散热，是电动机外部不可或缺的组成部分。 三.常考习题练习与讲解 选择题 2.单相异步电动机的结构中，以下哪个部件通过单相电源产生旋转磁场？ A. 定子 B. 转子 C. 接线盒 D. 风扇 答案： A. 解析： 定子通过单相电源产生旋转磁场，是单相异步电动机结构中的关键部件。 三.常考习题练习与讲解 选择题 3.单项单绕组异步电动机利用以下哪个部件产生扭矩？ A. 定子 B. 转子 C. 接线盒 D. 风扇 答案： B. 解析： 单项单绕组电动机利用转子的导体条响应定子磁场以产生机械扭矩。 三.常考习题练习与讲解 选择题 4.在单项罩极式异步电动机中，启动绕组的作用是什么？ A. 产生额外的旋转磁场，帮助电动机启动 B. 促进电动机内部的空气循环 C. 提高电动机的效率 D. 保护电动机的内部部件 答案： A. 解析： 启动绕组在启动阶段产生额外的磁场，提高了电动机的起动扭矩。 三.常考习题练习与讲解 选择题 5.单相异步电动机在启动时常常面临的主要挑战是什么？ A. 高起动电流 B. 电动机效率低 C. 缺乏启动时的旋转磁场 D. 电动机内部部件易损坏 答案： C. 解析： 这是单相异步电动机启动时通常面临的问题之一，影响了起动扭矩的大小。 三.常考习题练习与讲解 选择题 6.单相和三相异步电动机在以下哪个方面存在显著差异？ A. 结构复杂度 B. 效率和起动扭矩 C. 使用范围 D. 都没有显著差异 答案： B. 解析： 单相电动机通常比三相电动机效率和起动扭矩低，这是它们在应用上的一个重要区别。 三.常考习题练习与讲解 选择题 7.接线盒在单相异步电动机中的主要作用是什么？ A. 促进电动机内部的空气循环 B. 提供机械支持 C. 确保电源和控制电路正确连接 D. 降低电动机的噪音水平 答案： C. 解析： 接线盒是电动机电气连接的关键部分，确保电路正确连接，提高操作安全性。 三.常考习题练习与讲解 选择题 8.单相异步电动机有效的冷却机制对电动机操作的重要性在于？ A. 提高电动机的效率 B. 减少电动机的噪音 C. 防止电动机内部部件过热 D. 增加电动机的寿命 答案： C. 解析： 良好的冷却机制可以有效地防止电动机内部部件由于长时间运行而过热，保障电动机的可靠运行和使用寿命。 三.常考习题练习与讲解 选择题 1.单相异步电动机的外部组成部分主要包括______、 ______ 、 和 ______。 答案：机壳、端盖、接线盒、风扇。 解析：这些部件保护和支持电动机的内部结构，同时帮助散热，保证电动机正常运行。 三.常考习题练习与讲解 填空题 2.单相异步电动机的定子通过单相电源产生______。 答案：旋转磁场。 解析：定子是单相电动机中通过电源产生旋转磁场的部件，这是电动机工作的基础。 三.常考习题练习与讲解 填空题 3.单项单绕组异步电动机利用转子的______ 来产生机械扭矩。 答案：导体条。 解析：转子上的导体条响应定子磁场，产生机械扭矩推动电动机转动。 三.常考习题练习与讲解 填空题 4.在单项罩极式异步电动机中，启动绕组的作用是在启动时产生额外的______。 答案：旋转磁场。 解析：启动绕组帮助电动机启动，通过产生额外的旋转磁场增加起动扭矩。 三.常考习题练习与讲解 填空题 5.单相异步电动机启动时可能面临的主要挑战是缺乏启动时的______。 答案：旋转磁场。 解析：缺乏启动时的旋转磁场会影响电动机的起动扭矩大小，需要通过启动绕组或电容器等方法来解决。 三.常考习题练习与讲解 填空题 1.单相异步电动机的外部组成部分包括定子和转子。（） 答案： 错误 解析： 单相异步电动机的外部组成部分包括机壳、端盖、接线盒和风扇，定子和转子属于内部组件。 三.常考习题练习与讲解 判断题 2.单相异步电动机的结构中，定子通过单相电源产生旋转磁场。（） 答案： 正确 解析： 定子通过单相电源产生旋转磁场，这是单相异步电动机工作的基础。 三.常考习题练习与讲解 判断题 3.单项单绕组异步电动机利用定子的单一绕组在单相电源的作用下产生旋转磁场。 （） 答案： 错误 解析： 单项单绕组电动机利用转子的导体条响应定子磁场以产生机械扭矩，定子本身并非单一绕组。 三.常考习题练习与讲解 判断题 4.单项罩极式异步电动机中，启动绕组通过在启动时产生额外的旋转磁场，帮助电动机启动。（） 答案： 正确 解析： 启动绕组在启动时确实产生额外的旋转磁场，增加了电动机的起动扭矩，帮助电动机顺利启动。 三.常考习题练习与讲解 判断题 5.单相异步电动机在启动时常常面临的主要挑战是高起动电流。（） 答案： 错误 解析： 单相异步电动机在启动时主要面临的挑战是缺乏启动时的旋转磁场，而不是高起动电流。 三.常考习题练习与讲解 判断题 1单相异步电动机的机壳、端盖、接线盒和风扇各有哪些作用？简要描述其重要性。 答案： 机壳和端盖保护内部部件免受外部环境的损害，接线盒确保电路连接正确并提供安全性，风扇帮助散热以防止电动机过热。这些组成部分共同保证了电动机的安全运行和长期可靠性。 四.课内练习与讲解 2.单相异步电动机的定子如何通过单相电源产生旋转磁场？简述其基本原理。 答案： 定子是通过在单相电源的作用下产生交变电流，这些电流在定子绕组中形成旋转磁场。这一旋转磁场与定子上的磁场相互作用，导致定子内部的磁场旋转，从而产生转矩推动转子转动。 四.课内练习与讲解 3.单项单绕组异步电动机相较于其他类型的电动机有何特殊之处？简要说明其工作原理和应用优势。 答案： 单项单绕组电动机通过转子的导体条响应定子的磁场产生机械扭矩，其特殊之处在于简化了电动机的结构和控制电路，适合于一些简单的应用场景如家用电器和小型机械设备。 四.课内练习与讲解 4.单项罩极式异步电动机中，启动绕组的作用是什么？简述其在电动机启动过程中的具体应用。 答案： 启动绕组在单项罩极式异步电动机中的主要作用是在启动时产生额外的旋转磁场，增加了起动扭矩，帮助电动机顺利启动。它通常与主绕组并联接入电源，在电动机达到运行速度后自动断开。 四.课内练习与讲解 5.单相异步电动机在运行过程中可能面临的主要问题是什么？简要说明可能的解决方法。 答案： 单相异步电动机在启动时常常面临缺乏起动时的旋转磁场，导致起动困难或起动扭矩不足的问题。解决方法包括增加启动绕组、使用启动电容器或采用特殊的启动方法来增加起动扭矩，确保电动机能够可靠启动和运行。 四.课内练习与讲解 四.课内练习与讲解 6.单相异步电动机的定子绕组接入220V的单相电源，电动机的定子电阻为8Ω，通过电动机的电流为15A。求定子的电压降是多少？ 答案： 定子电压降为 220V - (15A * 8Ω) = 100V。 解析： 定子的电压降可以通过欧姆定律计算，即电压 = 单相电源电压 - 定子电流 * 定子电阻。 四.课内练习与讲解 7.一个单项单绕组异步电动机的定子绕组有1200匝，电动机运行时，定子绕组中感应出的电动势为220V。若电动机的运行频率为50Hz，求转子的转速是多少？ 答案： 转子的转速为 3000转每分钟。 解析： 转子的转速可以通过公式计算：转速 = (运行频率 * 60) / 极对数。对于单相电动机，一般是双极（两极），因此转速 = (50 * 60) / 2 = 1500转每分钟。但由于单项单绕组电动机的转子相对于定子的匝数是两倍，所以实际转速是1500 * 2 = 3000转每分钟。 五.课程小结 在本节课中，我们了解了数控铣床和加工中心的输入装置、数控系统、伺服系统、辅助控制装置以及机床本体的结构。我们深入掌握了数控铣床和加工中心的工作原理、分类及特点，包括其自动化程度、加工精度、加工效率等方面。通过学习这些知识点，我们可以更好地理解数控铣床和加工中心的运行原理和特点，为日后的实际应用提供基础。 本节课学习了单相异步电动机的多个关键知识点。首先，我们深入了解了电动机的外形特征，包括机壳、端盖、接线盒和风扇等组成部分的作用和重要性。接着，我们探讨了单相异步电动机的内部结构，特别是定子通过单相电源产生旋转磁场的基本原理，以及单项单绕组异步电动机如何利用导体条产生机械扭矩。最后，我们学习了单项罩极式异步电动机中启动绕组的作用，即通过产生额外的旋转磁场来增加启动扭矩，确保电动机能够顺利启动。通过这些内容，学生不仅可以理解电动机的构造和工作原理，还能应用于实际生活和工作中，为日后的学习和职业发展打下坚实的基础。 五.课程小结 重点复习知识点 1单相异步电动机的外形特征： 机壳：保护内部部件并提供机械支撑。 端盖：封闭机壳的两端，保护电动机内部部件。 接线盒：用于接入电源线，提供电气连接点。 风扇：帮助散热，保持电动机在安全温度范围内工作。 2.单相异步电动机的结构主要组件： 定子：包含定子铁芯和定子绕组，定子绕组连接单相电源。 转子：包括转子铁芯和转子导体条，与定子产生的旋转磁场相互作用以产生机械运动。 五.课程小结 重点复习知识点 3.单项单绕组异步电动机的工作过程： 供电：将单相交流电源连接到定子绕组。 产生磁场：单相电流在定子绕组中产生交变磁场。 转子响应：转子中的导体条在定子旋转磁场的作用下产生感应电流，形成反向磁场。 转矩产生：感应电流与定子磁场相互作用，产生转矩使转子旋转。 4.单项罩极式异步电动机结构特点：罩极绕组：在定子上加装了罩极绕组，用于启动时增加起动扭矩。主绕组：正常工作时提供运行磁场。 工作原理：起动：罩极绕组产生一个附加的旋转磁场，增强起动扭矩。 运行：当电动机达到一定转速后，罩极绕组与主绕组形成的磁场一起工作，使电动机进入正常运行状态。 感谢观看 $$