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1、关于单相异步电动机的起动.反转.调速现在学习的是第1页，共33页单相感应电动机 v 单相感应电动机又称单相异步电动机 ；v 单相感应电动机定子上必须安放两个绕组： 工作绕组（主绕组）和起动绕组（副绕组）v 依靠电磁感应作用，实现电能到机械能的转换。电容分相电机罩极式排气扇电机现在学习的是第2页，共33页 罩罩极极式式电电动动机机电电容容起起动动运运转转式式电电容容运运转转式式电电容容式式起起动动电电阻阻式式起起动动分分相相式式电电动动机机单单相相异异步步电电动动机机现在学习的是第3页，共33页转子一般用鼠笼式转子一般用鼠笼式定子定子定子定子绕组绕组转子转子AA NS现在学习的是第4页，共33页
2、 定子绕组产生的脉动磁场定子绕组产生的脉动磁场 ，可用，可用正、反两个正、反两个旋转磁场合成来等效。即旋转磁场合成来等效。即- + - m= + -=m21 t O现在学习的是第5页，共33页 + - - + + - 现在学习的是第6页，共33页02 s121 ss合成转矩合成转矩s01 s22 s21 s1T起动转矩起动转矩为零为零2T正正转转转转反反现在学习的是第7页，共33页如单相电机转子静止，在脉动磁场作用下，转子绕组左、右侧所如单相电机转子静止，在脉动磁场作用下，转子绕组左、右侧所产生电磁转矩大小相等方向相反相互抵消，如图示。脉动磁场不能产产生电磁转矩大小相等方向相反相互抵消，如图示
3、。脉动磁场不能产生启动转矩，电动机无法自行启动。如果启动时用外力朝任意一个方生启动转矩，电动机无法自行启动。如果启动时用外力朝任意一个方向拨动电动机的转子，则转子两边产生的电磁转矩就有了差距，就会向拨动电动机的转子，则转子两边产生的电磁转矩就有了差距，就会产生合成转矩，电动机就会朝着被拨动的方向旋转起来。产生合成转矩，电动机就会朝着被拨动的方向旋转起来。单相异步电动机的工作原理单相异步电动机的工作原理现在学习的是第8页，共33页1电路构成电路构成图示为单相电阻起动式异步电动机的原理图。图中图示为单相电阻起动式异步电动机的原理图。图中“1” 为主绕组，为主绕组，匝数比启动绕组多，主要呈感性。匝数
4、比启动绕组多，主要呈感性。 “2” 为启动绕组，匝数较少、导线较为启动绕组，匝数较少、导线较细，相对于主绕组呈阻性。由电流、电压矢量图可以看出，工作时启动绕组细，相对于主绕组呈阻性。由电流、电压矢量图可以看出，工作时启动绕组中的电流中的电流I2 超前于工作绕组的电流超前于工作绕组的电流 I1 一个一个角，两者之间有一定的相位差角，两者之间有一定的相位差，从而可以形成旋转磁场，从而可以形成旋转磁场, 产生起动转矩。产生起动转矩。电阻起动式异步电动机电阻起动式异步电动机现在学习的是第9页，共33页2特点特点起动绕组一般是按短时工作设计起动绕组一般是按短时工作设计, 因此串有一个起动开关因此串有一个
5、起动开关S , 当转速上升到一定程度时当转速上升到一定程度时, 开关自动断开起动绕组开关自动断开起动绕组, 由工作绕组维由工作绕组维持运行。由于持运行。由于 角不大角不大, 因此电阻起动式电动机的起动转矩较小。因此电阻起动式电动机的起动转矩较小。3应用应用适用于空载或轻载起动的场合。适用于空载或轻载起动的场合。电阻起动式异步电动机电阻起动式异步电动机现在学习的是第10页，共33页1电路构成电路构成图示为单相电容起动式电动机的原理图。电动机的启图示为单相电容起动式电动机的原理图。电动机的启动绕组中串联了一个电容器，选择合适的电容量，可使动绕组中串联了一个电容器，选择合适的电容量，可使工作绕组与启
6、动绕组的电流相位差接近工作绕组与启动绕组的电流相位差接近90 ，产生近似于，产生近似于圆形的旋转磁场。圆形的旋转磁场。 电容起动式异步电动机电容起动式异步电动机现在学习的是第11页，共33页2特点特点具有较大的启动转矩，且启动电流较小，因而这种电具有较大的启动转矩，且启动电流较小，因而这种电动机的起动性能较好。电容启动式电动机的起动绕组也动机的起动性能较好。电容启动式电动机的起动绕组也是按短时工作设计，因此串有一个起动开关是按短时工作设计，因此串有一个起动开关 S , 当转速上当转速上升到一定程度时升到一定程度时, 开关自动断开起动绕组开关自动断开起动绕组, 由工作绕组维由工作绕组维持运行。持
7、运行。电容起动式异步电动机电容起动式异步电动机现在学习的是第12页，共33页1电路构成电路构成图示为单相电容运转式电动机的原理图。与电容图示为单相电容运转式电动机的原理图。与电容启动式电动机相比较，其启动绕组中不串起动开关启动式电动机相比较，其启动绕组中不串起动开关 S，因此启动绕组和启动电容器在电动机启动后也参与运因此启动绕组和启动电容器在电动机启动后也参与运行，因此称为电容运转式电动机。行，因此称为电容运转式电动机。现在学习的是第13页，共33页2特点特点这种电动机运行时输出功率大、功率因数高、过载这种电动机运行时输出功率大、功率因数高、过载能力强、噪声低、振动小。其缺点是起动性能不如电容
8、能力强、噪声低、振动小。其缺点是起动性能不如电容起动式电动机好。起动式电动机好。3应用应用广泛应用于各种小功率的电动类日用电器中广泛应用于各种小功率的电动类日用电器中现在学习的是第14页，共33页 为了使电动机的起动和运行性能都比较好，可以在启动为了使电动机的起动和运行性能都比较好，可以在启动绕组中串联两个相互并联的电容器，其中绕组中串联两个相互并联的电容器，其中 C1与启动开关与启动开关 S 串串联。电动机启动时，两个电容器都参与工作；启动结束，由联。电动机启动时，两个电容器都参与工作；启动结束，由 S 断断开启动电容器，只有开启动电容器，只有 C2 参与运行，这样电动机的启动与运行参与运行
9、，这样电动机的启动与运行性能都能得到保障。性能都能得到保障。电容起动运转式异步电动机电容起动运转式异步电动机现在学习的是第15页，共33页 罩极式电动机转子是笼型罩极式电动机转子是笼型, 定子有凸极式和隐极式两种。定子有凸极式和隐极式两种。凸出定子磁极凸出定子磁极 1/3 处开槽处开槽, 短路铜环短路铜环 , 作为副绕组作为副绕组, 凸极另一个凸极另一个线圈为主绕组。定子绕组通入单相交流线圈为主绕组。定子绕组通入单相交流, 产生脉动磁场分两部产生脉动磁场分两部分，一部分磁通不穿过短路环分，一部分磁通不穿过短路环, 另一部分穿过短路环另一部分穿过短路环, 由于短由于短路环在变化磁场中产生感应电流
10、路环在变化磁场中产生感应电流, 使使2 滞后于滞后于1 , 这种相位差这种相位差相当于磁场未罩的部分向被罩的部分连续移动相当于磁场未罩的部分向被罩的部分连续移动, 磁场的中心线磁场的中心线始终是由磁极的未罩部分移向被罩部分。椭圆度旋转磁场始终是由磁极的未罩部分移向被罩部分。椭圆度旋转磁场, 使电动机产生起动转矩自行起动并运行。使电动机产生起动转矩自行起动并运行。罩极式电动机罩极式电动机现在学习的是第16页，共33页i 1 2定子绕组定子绕组鼠笼式转子鼠笼式转子短路环短路环极掌极掌(极靴极靴)现在学习的是第17页，共33页现在学习的是第18页，共33页一、单项异步电动机的一、单项异步电动机的反转
11、反转二、单项异步电动机的调速二、单项异步电动机的调速现在学习的是第19页，共33页 1分相式电动机的反转分相式电动机的反转改变单相异步电动机的起动绕组或工作绕组的电改变单相异步电动机的起动绕组或工作绕组的电流方向。就可以改变单相异步电动机的转向，电路原流方向。就可以改变单相异步电动机的转向，电路原理如图所示。理如图所示。现在学习的是第20页，共33页 2罩极式电动机反转罩极式电动机反转罩极式电动机的转向由定子磁极的结构决定的，故罩极式电动机的转向由定子磁极的结构决定的，故运行时无法改变，只有把定子绕组铁心从机座中抽出来运行时无法改变，只有把定子绕组铁心从机座中抽出来，反相后再装。或在定子槽中增
12、加一套主绕组或罩极线，反相后再装。或在定子槽中增加一套主绕组或罩极线圈。圈。现在学习的是第21页，共33页1调速原理和方法调速原理和方法通过改变电源电压或电动机结构参数的方法，从而改变通过改变电源电压或电动机结构参数的方法，从而改变电动机转速的过程，称为调速。常用的调速方法有两种：第电动机转速的过程，称为调速。常用的调速方法有两种：第一是外电路降压法，；第二种是通过改变定子绕组的匝数调一是外电路降压法，；第二种是通过改变定子绕组的匝数调速。速。2外电路降压调速外电路降压调速（1）串联电抗法，如图）串联电抗法，如图。现在学习的是第22页，共33页将电动机主、副绕组并联后再与电抗器串联。调将电动机
13、主、副绕组并联后再与电抗器串联。调速开关接高速档，电机绕组直接接电源，转速最高；速开关接高速档，电机绕组直接接电源，转速最高；调速开关接中、低速档，电机绕组串联不同的电抗器调速开关接中、低速档，电机绕组串联不同的电抗器，总电抗增大，转速降低。，总电抗增大，转速降低。用此方法调速比较灵活，电路结构简单，维修方用此方法调速比较灵活，电路结构简单，维修方便，但需要专用电抗器，成本高，耗能大，低速起动便，但需要专用电抗器，成本高，耗能大，低速起动性能差。性能差。单相异步电动机的调速单相异步电动机的调速现在学习的是第23页，共33页（2）采用）采用 PTC 零件调速零件调速如图为具有微风挡的电风扇调速电
14、路。如图为具有微风挡的电风扇调速电路。微风微风风扇在风扇在 500 r/min 以下送出的风。如采以下送出的风。如采用一般的调速方法，电动用一般的调速方法，电动机在这样低的转速下很难机在这样低的转速下很难启 动 ， 电 路 利 用 常 温 下启 动 ， 电 路 利 用 常 温 下 PTC 电阻很小，电动机在微电阻很小，电动机在微风挡直接起动，起动后，风挡直接起动，起动后，PTC 阻值增大，使电动机阻值增大，使电动机进入微风挡运行。进入微风挡运行。现在学习的是第24页，共33页（3）晶闸管调压调速）晶闸管调压调速晶闸管调压调速是通过改变晶闸管的导通角来改变晶闸管调压调速是通过改变晶闸管的导通角来
15、改变电动机的电压波形，从而改变电压的有效值已达到调速电动机的电压波形，从而改变电压的有效值已达到调速的目的。的目的。现在学习的是第25页，共33页图示为吊扇使用的双向晶闸管调压调速电路。图示为吊扇使用的双向晶闸管调压调速电路。现在学习的是第26页，共33页3绕组抽头法调速绕组抽头法调速绕组抽头法调速，实际上是把电抗器调速法的电抗嵌入绕组抽头法调速，实际上是把电抗器调速法的电抗嵌入定子槽中，通过改变中间绕组与主、副绕组的连接方式，来定子槽中，通过改变中间绕组与主、副绕组的连接方式，来调整磁场的大小和椭圆度，从而调节电动机的转速。采用这调整磁场的大小和椭圆度，从而调节电动机的转速。采用这种方法调速
16、，节省了电抗器，成本低、功耗小、性能好，但种方法调速，节省了电抗器，成本低、功耗小、性能好，但工艺较复杂。实际应用中有工艺较复杂。实际应用中有 L 型和型和 T 型绕组抽头调速两种方型绕组抽头调速两种方法。法。现在学习的是第27页，共33页（1）L 型绕组的抽头调速型绕组的抽头调速 现在学习的是第28页，共33页（2）T 型绕组的抽头调速型绕组的抽头调速4其他调速方法其他调速方法自耦变压器调压调自耦变压器调压调速、串电容器调速和变速、串电容器调速和变极调速等。极调速等。现在学习的是第29页，共33页单相电源产生的脉动磁场单相电源产生的脉动磁场（1）起动转矩为零）起动转矩为零不可自行起动不可自行
17、起动（2）旋转方向不能确定）旋转方向不能确定取决于起动时取决于起动时的转向。的转向。现在学习的是第30页，共33页分相式电动机：定子上安装空间上有相位差的分相式电动机：定子上安装空间上有相位差的两绕组，主（工作）绕组和副（起动）绕组。两绕组，主（工作）绕组和副（起动）绕组。根据获得绕组空间位置差和电流相位差的方法不根据获得绕组空间位置差和电流相位差的方法不同，分相式异步电动机分：同，分相式异步电动机分：电阻起动、电容起动、电容运转、电容起动运电阻起动、电容起动、电容运转、电容起动运转四类。转四类。罩极式单相异步电动机。罩极式单相异步电动机。单相异步电动机多采用调压方法来调速，常用串电单相异步电动机多采用调压方法来调速，常用串电抗器调速，晶闸管调压调速和定子绕组抽头法等。抗器调速，晶闸管调压调速和定子绕组抽头法等。现在学习的是第31页，共33页现在学习的是第32页，共33页8/23/2022感谢大家观看现在学习的是第33页，共33页