第12练 单相电机类型 重庆市（高职分类考试）《电机与电气控制技术》（高教版·第四版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了重庆市（高职分类考试）《电机与电气控制技术》（高教版·第四版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是重庆市（高职分类考试）《电机与电气控制技术》（高教版·第四版）一课一练的第12练，内容涵盖了解电容分相、电阻分相和罩极式单相异步电动机的特点。 重庆市（高职分类考试）一课一练 《电机与电气控制技术》（高教版·第四版） 单元三 单相异步电动机 第12练 单相电机类型 一、单项选择题 1. 依靠串入元件使辅助绕组电流与主绕组电流产生相位差，从而获得起动转矩的单相异步电动机是（ ） A. 电容分相式 B. 电阻分相式 C. 罩极式电动机 D. 三相异步式 【答案】A 【解析】电容分相式单相异步电动机利用电容使辅助绕组电流与主绕组电流产生较大相位差，能形成较好的起动转矩。电阻分相式和罩极式也能起动，但实现相位差的方式不同。 2. 罩极式单相异步电动机磁极的一部分通常套装的导电构件是（ ） A. 起动电容 B. 短路铜环 C. 离心开关 D. 励磁电刷 【答案】B 【解析】罩极式单相异步电动机在磁极部分极面上套有短路铜环，使该部分磁通滞后于未罩部分磁通，从而产生起动转矩。起动电容和离心开关常见于分相类电动机，不是罩极式的典型构件。 3. 单相电源接通后，分相类电动机能够起动的关键条件是（ ） A. 主绕组电流完全相同 B. 转子电流保持恒定 C. 两绕组电流相位错开 D. 定子磁通方向固定 【答案】C 【解析】分相类单相异步电动机依靠主绕组和辅助绕组电流的相位差形成近似旋转磁场，从而产生起动转矩。若两绕组电流相位相同，则难以获得有效的起动能力。 4. 一台单相洗衣机电动机通电后只发出嗡嗡声，手拨转轴后能沿拨动方向运转，最可能的检查方向是（ ） A. 主绕组匝间短路 B. 转子导条全部断裂 C. 电源频率明显偏高 D. 起动电容断路失效 【答案】D 【解析】通电后不能自行起动而手拨后可运转，说明主绕组和转子基本能工作，但起动回路提供的相位差或起动转矩不足。电容断路失效会使辅助绕组不能正常形成分相作用，因此应优先检查起动电容及其连接线路。 二、判断题 5. 电容分相式单相异步电动机的电容量偏小时，起动转矩通常会变小。（ ） 【答案】√ 【解析】电容量偏小会使辅助绕组电流及其相位关系偏离设计要求，分相效果变差，起动转矩随之降低。因此该类故障常表现为起动困难或带负载不能起动。 6. 电阻分相式单相异步电动机的辅助绕组通常采用较小电阻，以便与主绕组电流完全同相。（ ） 【答案】× 【解析】电阻分相式单相异步电动机通过使辅助绕组具有较大的电阻成分，使辅助绕组电流与主绕组电流产生相位差。若两者完全同相，就不能形成有效的起动转矩。 7. 罩极式单相异步电动机结构简单，起动转矩较小，常用于小功率风机类负载。（ ） 【答案】√ 【解析】罩极式电动机没有复杂的起动开关和电容，结构简单、成本低，但起动转矩较小。小功率风机起动负载较轻，适合采用这种电动机。 8. 单相异步电动机只要接入单相交流电源，定子磁场就能直接形成足够强的旋转磁场。（ ） 【答案】× 【解析】单相绕组通入单相交流电后主要形成脉振磁场，不能直接产生足够的自行起动转矩。单相异步电动机需要通过分相、罩极等方法获得起动条件。 三、填空题 9. 单相异步电动机中，与主绕组配合产生相位差的绕组通常称为______。 【答案】辅助绕组 【解析】辅助绕组与主绕组在空间上相差一定电角度，并通过电容、电阻等方式使电流产生相位差，从而帮助电动机起动。 10. 罩极式单相异步电动机利用______使部分磁通滞后，从而产生起动转矩。 【答案】短路铜环 【解析】短路铜环中感应电流会阻碍磁通变化，使被罩部分的磁通相位滞后于未罩部分磁通。两部分磁通的相位差有利于形成起动转矩。 11. 采用起动绕组的分相类单相异步电动机，在转速升高到一定程度后，常由______切除起动回路。 【答案】离心开关 【解析】电动机起动后若辅助回路长期接入，可能造成绕组或元件过热。离心开关可在转速达到规定值后自动断开起动回路，保护电动机正常运行。 12. 电容损坏或辅助绕组断路时，电容分相式单相异步电动机常出现不能自行______的现象。 【答案】起动 【解析】电容或辅助绕组故障会破坏分相条件，使电动机缺少足够的起动转矩。此时电动机可能只发出电磁声，而不能自行起动。 四、综合题 13. 一台单相电容运转式风机电动机，额定电压为220 V，电容标称容量为2.5 μF。检修时发现通电后电动机只发出嗡嗡声，叶轮轻拨后能转动，但转速偏低；测得电容容量约为0.6 μF，主绕组和辅助绕组均有连续电阻，轴承转动灵活。请回答下列问题。 （1）最可能的故障部位是什么？ （2）为什么该故障会造成起动困难？ （3）维修时应如何处理，并说明选用容量过大的电容可能带来的后果。 【答案】（1）最可能的故障部位是运行电容容量严重下降或电容性能失效。 （2）电容容量下降会使辅助绕组电流和相位差不符合要求，分相效果变差，起动转矩不足，所以电动机难以自行起动。 （3）应更换同规格、耐压合适的电容，并检查接线端子是否松动。若选用容量过大的电容，辅助绕组电流可能过大，容易引起绕组发热和电容损坏。 【解析】（1）主绕组和辅助绕组均有连续电阻，轴承转动灵活，说明绕组断路和机械卡滞的可能性较小；测得电容容量远低于标称值，因此故障重点应放在电容上。 （2）电容运转式电动机依靠电容改善辅助绕组电流相位，容量严重偏小时，近似旋转磁场变弱，起动转矩不足，轻拨后能转说明基本电磁回路仍能维持运行。 （3）维修应按铭牌参数选配电容，不能只追求容易起动而随意加大容量；容量过大会使辅助绕组长期承受过大电流，导致温升增大并缩短元件寿命。 14. 某小型排气扇要求成本低、结构简单、维护量少，负载起动阻力较小；另一台小型空压机要求起动转矩较大。请根据单相异步电动机类型完成选择。 （1）排气扇宜选用哪一类单相异步电动机？ （2）小型空压机宜优先选用哪一类单相异步电动机？ （3）两种选择的主要依据是什么？ 【答案】（1）排气扇宜选用罩极式单相异步电动机。 （2）小型空压机宜优先选用电容分相式单相异步电动机。 （3）罩极式结构简单、成本低，但起动转矩较小，适合轻载小功率场合；电容分相式起动性能较好，适合对起动转矩要求较高的负载。 【解析】（1）排气扇负载轻，且对成本和维护要求较高，罩极式电动机能够满足基本起动和运行要求。 （2）空压机起动时阻力较大，需要较高起动转矩，电容分相式比罩极式更适合这类场合。 （3）选择电动机类型应同时考虑起动转矩、结构复杂程度、成本和负载性质，不能只看电源形式是否相同。 15. 实训中有三台拆去铭牌的单相异步电动机，观察到：甲有主绕组和副绕组，副绕组导线较细且串有离心开关，未见电容；乙有主绕组和副绕组，并在副绕组回路中接有电容；丙的磁极一侧嵌有闭合铜环，未发现独立起动开关。请结合结构特征完成分析。 （1）甲、乙、丙分别属于哪种单相异步电动机？判断依据是什么？ （2）若需要改变转向，哪几类通常可通过改变主、副绕组的相对接线实现？哪一类一般不便用简单外部接线改变转向？ （3）若甲的离心开关触点粘连、乙的电容失效、丙的闭合铜环断裂，分别可能对电动机运行产生什么影响？ 【答案】（1）甲为电阻分相式单相异步电动机，依据是有主、副绕组，副绕组电阻较大并通过离心开关参与起动；乙为电容分相式单相异步电动机，依据是副绕组回路中接有电容；丙为罩极式单相异步电动机，依据是磁极上有闭合铜环形成罩极部分。 （2）电阻分相式和电容分相式在主、副绕组引出端允许的情况下，通常可通过改变主绕组或副绕组其中一组的接线方向来改变转向；罩极式电动机的转向由罩极位置决定，一般不便通过简单外部接线改变转向。 （3）甲的离心开关触点粘连会使副绕组长期接入，容易导致副绕组过热甚至烧坏；乙的电容失效会使分相效果变差，可能出现起动困难、转矩不足或不能起动；丙的闭合铜环断裂会削弱或破坏罩极作用，使起动能力明显下降，严重时不能自行起动。 【解析】电阻分相式、电容分相式和罩极式单相异步电动机都需要通过一定方式获得相位差，但实现结构不同。电阻分相式主要依靠副绕组参数与主绕组不同形成相位差，并常配合离心开关切除起动回路；电容分相式利用电容改善副绕组电流相位，分相效果较明显；罩极式则依靠磁极上的闭合铜环使部分磁通滞后。改变转向时，分相类电动机可通过改变主、副绕组相对电流方向实现，而罩极式的转向与罩极的空间位置有关，外部接线调整受限。各关键部件失效时，会直接影响起动回路或分相效果，从而造成过热、起动困难或不能自行起动等故障。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了重庆市（高职分类考试）《电机与电气控制技术》（高教版·第四版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是重庆市（高职分类考试）《电机与电气控制技术》（高教版·第四版）一课一练的第12练，内容涵盖了解电容分相、电阻分相和罩极式单相异步电动机的特点。 重庆市（高职分类考试）一课一练 《电机与电气控制技术》（高教版·第四版） 单元三 单相异步电动机 第12练 单相电机类型 一、单项选择题 1. 依靠串入元件使辅助绕组电流与主绕组电流产生相位差，从而获得起动转矩的单相异步电动机是（ ） A. 电容分相式 B. 电阻分相式 C. 罩极式电动机 D. 三相异步式 2. 罩极式单相异步电动机磁极的一部分通常套装的导电构件是（ ） A. 起动电容 B. 短路铜环 C. 离心开关 D. 励磁电刷 3. 单相电源接通后，分相类电动机能够起动的关键条件是（ ） A. 主绕组电流完全相同 B. 转子电流保持恒定 C. 两绕组电流相位错开 D. 定子磁通方向固定 4. 一台单相洗衣机电动机通电后只发出嗡嗡声，手拨转轴后能沿拨动方向运转，最可能的检查方向是（ ） A. 主绕组匝间短路 B. 转子导条全部断裂 C. 电源频率明显偏高 D. 起动电容断路失效 二、判断题 5. 电容分相式单相异步电动机的电容量偏小时，起动转矩通常会变小。（ ） 6. 电阻分相式单相异步电动机的辅助绕组通常采用较小电阻，以便与主绕组电流完全同相。（ ） 7. 罩极式单相异步电动机结构简单，起动转矩较小，常用于小功率风机类负载。（ ） 8. 单相异步电动机只要接入单相交流电源，定子磁场就能直接形成足够强的旋转磁场。（ ） 三、填空题 9. 单相异步电动机中，与主绕组配合产生相位差的绕组通常称为______。 10. 罩极式单相异步电动机利用______使部分磁通滞后，从而产生起动转矩。 11. 采用起动绕组的分相类单相异步电动机，在转速升高到一定程度后，常由______切除起动回路。 12. 电容损坏或辅助绕组断路时，电容分相式单相异步电动机常出现不能自行______的现象。 四、综合题 13. 一台单相电容运转式风机电动机，额定电压为220 V，电容标称容量为2.5 μF。检修时发现通电后电动机只发出嗡嗡声，叶轮轻拨后能转动，但转速偏低；测得电容容量约为0.6 μF，主绕组和辅助绕组均有连续电阻，轴承转动灵活。请回答下列问题。 （1）最可能的故障部位是什么？ （2）为什么该故障会造成起动困难？ （3）维修时应如何处理，并说明选用容量过大的电容可能带来的后果。 14. 某小型排气扇要求成本低、结构简单、维护量少，负载起动阻力较小；另一台小型空压机要求起动转矩较大。请根据单相异步电动机类型完成选择。 （1）排气扇宜选用哪一类单相异步电动机？ （2）小型空压机宜优先选用哪一类单相异步电动机？ （3）两种选择的主要依据是什么？ 15. 实训中有三台拆去铭牌的单相异步电动机，观察到：甲有主绕组和副绕组，副绕组导线较细且串有离心开关，未见电容；乙有主绕组和副绕组，并在副绕组回路中接有电容；丙的磁极一侧嵌有闭合铜环，未发现独立起动开关。请结合结构特征完成分析。 （1）甲、乙、丙分别属于哪种单相异步电动机？判断依据是什么？ （2）若需要改变转向，哪几类通常可通过改变主、副绕组的相对接线实现？哪一类一般不便用简单外部接线改变转向？ （3）若甲的离心开关触点粘连、乙的电容失效、丙的闭合铜环断裂，分别可能对电动机运行产生什么影响？ 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 学科网（北京）股份有限公司 $