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1、第第5章章 异步交流电动机异步交流电动机异步交流电动机授课内容：异步交流电动机授课内容：基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、机械特性、控制方法、机械特性、控制方法、机械特性、控制方法、机械特性、控制方法、正确使用正确使用正确使用正确使用 电动机电动机电动机电动机交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机直流电动机直流电动机直流电动机直流电动机三相电动机三相电动机三相电动机三相电动机单相电动机单相电动机单相电动机单相电动机同步电动机同步电动机同步电动机同步电动机异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机他励、并励电动机他励、并励电动机他励、并励电动机他励、
2、并励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机电动机的分类：电动机的分类：控制用电动机：控制用电动机：控制用电动机：控制用电动机：伺服电动机、步进电动机伺服电动机、步进电动机定子铁芯及定子绕组定子铁芯及定子绕组定子定子端盖及端盖及轴承轴承端盖及端盖及轴承轴承转子转子转子铁芯及转子绕组转子铁芯及转子绕组接线盒接线盒机壳及底座机壳及底座5.1 三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造定子铁芯与定子绕组定子铁芯与定子绕组XACZYB定子铁芯定子铁芯B YA XC Z定子铁芯定子铁芯：定子三相绕组定子三相绕组：匝数相同匝数相同空间排列互差空间排列互差1200 由内周有槽的硅
3、钢片叠成。由内周有槽的硅钢片叠成。由内周有槽的硅钢片叠成。由内周有槽的硅钢片叠成。（作为导磁路经）（作为导磁路经）定子绕组定子绕组AXBYCZ首端首端末端末端2 2.转子转子转子转子转子铁心：转子铁心：转子铁心：转子铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。(1)鼠笼式转子鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。(2)绕线式转子绕线式转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三
4、相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。转子绕组：转子绕组：转子绕组：转子绕组：鼠笼式鼠笼式鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式绕线式绕线式根据转子的不同，交流异步电动机分为：根据转子的不同，交流异步电动机分为：鼠笼式转子鼠笼式转子鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：鼠笼式：鼠笼式：鼠笼式：鼠笼式：结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。变电动机的机械特性。绕线式：绕线式：绕线式：绕线式：结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子
5、结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。外加电阻可人为改变电动机的机械特性。f一对磁极一对磁极一对磁极一对磁极NSn0ei闭合闭合闭合闭合线圈线圈线圈线圈5.2 三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理转动原理：转动原理：一对磁极一对磁极一对磁极一对磁极形成旋转磁场形成旋转磁场形成旋转磁场形成旋转磁场在空间旋转，在空间旋转，在空间旋转，在空间旋转，放入闭合线圈，由轴承架起放入闭合线圈，由轴承架起线圈导体切割磁力线，感线圈导体切割磁力线，感生电动势生电动势 e (右手定则）右手定则）感生电动势感生电动势 e e 在线圈中在线圈中驱动电流驱动电流 i i电
6、流电流 i i 在磁场中受力在磁场中受力 f f产生转距，使线圈转动产生转距，使线圈转动转动的必要条件：转动的必要条件：空间旋转磁场空间旋转磁场空间旋转磁场空间旋转磁场(定子定子定子定子)可转动闭合线圈可转动闭合线圈(转子转子)定子三相对称绕组，定子三相对称绕组，定子三相对称绕组，定子三相对称绕组，(星形联接星形联接星形联接星形联接)加三相电压，加三相电压，加三相电压，加三相电压，通入三相交流电流。通入三相交流电流。通入三相交流电流。通入三相交流电流。AXBYCZ1 1.旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生o5.2.1 旋转磁场旋转磁场 i 0:首端流入，尾端流出。首端流入
7、，尾端流出。AYCBZX规定规定 i 0,iB0,iC0,iB0,iC=0iA=0,iB0AXYCBZAXYCBZAXYCBZ三相电流产生旋转磁场三相电流产生旋转磁场三相电流产生旋转磁场三相电流产生旋转磁场合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转6060 合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转9090600动画动画0iAiBiC2 900结论：结论：分析可知，三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁分析可知，三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场，场，即：即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过一个电流周期，旋转磁场在空间转
8、过一个电流周期，旋转磁场在空间转过一个电流周期，旋转磁场在空间转过360360AXYCBZAXYCBZAXYCBZ2.旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向 从上图可以看出，从通入从上图可以看出，从通入iA的绕组转向通入的绕组转向通入iB的绕的绕组再转向通入组再转向通入iC的绕组的绕组任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。动画动画3 3.旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数P P当定子每相一个绕组时：当定子每相一个绕组时
9、：当定子每相一个绕组时：当定子每相一个绕组时：AXBYCZAXYCBZ产生一对磁极的旋转磁场产生一对磁极的旋转磁场产生一对磁极的旋转磁场产生一对磁极的旋转磁场动画动画若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联CYABCXYZAXBZAXBYC形成形成形成形成两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。绕组的分布如图：绕组的分布如图：绕组的分布如图：绕组的分布如图：iA=0,iB0 同理：若定子每相绕组由同理：若定子每相绕组由 n 个线圈串联个线圈串联则则:形成形成 n 对磁极的旋转磁场。对
10、磁极的旋转磁场。P=2P=2P=n动画动画4 4.旋转磁场的转速旋转磁场的转速旋转磁场的转速旋转磁场的转速p=1时时:电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一圈电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一圈电流每秒变化电流每秒变化 f1周期周期,工频：工频：f1=50HZ同步转速：同步转速：p=2时时:电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转半圈电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转半圈同步转速：同步转速：p=n时时:电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转1/n圈圈同步转速：同步转速：旋转磁场的转速称为旋转磁场的转速称为旋转磁场的转速称为旋转磁场的转速称为同步转
11、速同步转速同步转速同步转速，记为，记为，记为，记为 n0极对数极对数每个电流周期每个电流周期磁场转过的空间角度磁场转过的空间角度同步转速同步转速旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数p有关。有关。可见可见可见可见:旋转磁场转速旋转磁场转速旋转磁场转速旋转磁场转速n n0 0与极对数与极对数与极对数与极对数 p p 的关系的关系的关系的关系5.2.2 5.2.2 电动机的转动原理电动机的转动原理电动机的转动原理电动机的转动原理AXYCBZ定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电方向方向方向方向:顺时针顺时针顺时
12、针顺时针磁场切割转子导体磁场切割转子导体磁场切割转子导体磁场切割转子导体右手定则右手定则右手定则右手定则感应电动势感应电动势感应电动势感应电动势 E E2020旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场感应电流感应电流感应电流感应电流 I I2 2旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场左手定则左手定则左手定则左手定则电磁力电磁力电磁力电磁力F FF电磁转矩电磁转矩电磁转矩电磁转矩T T转子转动，转速为转子转动，转速为转子转动，转速为转子转动，转速为 n nF结论：结论：结论：结论：转子的转动方向与磁场旋转的方向一致转子的转动方向与磁场旋转的方向一致转子的转动方向与磁场旋转的方向一致转子的转动方向与磁场旋转的方
13、向一致 转子转速转子转速转子转速转子转速 n n n n 不可能达到与旋转磁场的转速不可能达到与旋转磁场的转速不可能达到与旋转磁场的转速不可能达到与旋转磁场的转速 n nn nn nn T T2 2电机能起动，否则不能起动。电机能起动，否则不能起动。电机能起动，否则不能起动。电机能起动，否则不能起动。讨论讨论:U1 和和 R2变化对机械特性的影响：变化对机械特性的影响：OTS1(1)U1对机械特性的影响对机械特性的影响当当U U1 1变化时：变化时：Tm变化，变化，Tst变化变化,Sm不变不变T2当当U U1 1时：若负载时：若负载 T2不不变，变，则：则：Sn(2)R2变化对机械特性的影响变
14、化对机械特性的影响OTS1R2若若 R2变化：变化：Sm变化变化,Tm不变不变当当 R2时：时：Sm，Tst负载负载负载负载T T T T2 2 2 2一定时：一定时：一定时：一定时：若若若若 R R2 2SnSnT2绕线式电机改变转子附加绕线式电机改变转子附加电阻电阻R2 可实现调速。可实现调速。对绕线式电机改变转子附对绕线式电机改变转子附加电阻加电阻 R2,可增大可增大Tst，最大，最大可使可使Tst=Tmax。5.5.1 三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的铭牌数据1.1.型号型号型号型号 磁极数磁极数(极对数极对数 p=2)例如：例如：Y 132 M4 用以表明电动机的系列、几何尺
15、寸和极数。用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座长度代号机座中心高（机座中心高（mm）三相异步电动机三相异步电动机教材表教材表5.8.1中列出了各种电动机的系列代号。中列出了各种电动机的系列代号。5.5 三相异步电动机的使用三相异步电动机的使用异步电动机产品名称代号异步电动机产品名称代号产品名称产品名称产品名称产品名称异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机防爆型异步电动机防爆型异步电动机防爆型异步电动机防爆型异步电动机高起动转矩异步电动机高起动转矩异步电动机高起动转矩异步电动机高起动转矩异步电动机新代号新代号新代
16、号新代号汉字意义汉字意义汉字意义汉字意义老代号老代号老代号老代号Y Y异异异异异绕异绕异绕异绕异爆异爆异爆异爆异起异起异起异起YRYRYBYBYQYQYQYQJ J、JOJOJRJR、JROJROJBJB、JBOJBOJQJQ、JQOJQO2.2.接法接法接法接法接线盒接线盒定子三相绕组的联接方法定子三相绕组的联接方法定子三相绕组的联接方法定子三相绕组的联接方法。通常。通常V V1 1WW2 2U U1 1WW1 1U U2 2V V2 2U2U1W2V1V2W1U1V V1 1WW1 1WW2 2U2V V2 2W2U2V2V1W1U1Y Y 联结联结联结联结W1U U1 1V1W2U U2
17、 2V2 联结联结联结联结3.3.电压电压电压电压例如：例如：380/220V、Y/是指线电压为是指线电压为 380V 时时 采用采用 Y联结联结；线电压为；线电压为 220V 时采用时采用 联结联结。说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或低低低低 于额定值的于额定值的于额定值的于额定值的 5%5%。因为在电动机满载或接近。因为在电动机满载或接近。因为在电动机满载或接近。因为在电动机满载或接近 满载情况下运行时，电压过高满载情况下运行时，电压过高满载情况下运行时，电
18、压过高满载情况下运行时，电压过高 或过低都会使或过低都会使或过低都会使或过低都会使 电动机的电流大于额定值电动机的电流大于额定值电动机的电流大于额定值电动机的电流大于额定值,从而使电动机过热。从而使电动机过热。从而使电动机过热。从而使电动机过热。电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压压压压值值值值。三相异步电动机的额定电压有三相异步电动机的额定电压有三相异步电动机的额定电压有三相异步电动机的额定电压有380V380V，3000V,3000V,及及及及6000V6000V等多种。等
19、多种。等多种。等多种。4.4.电流电流电流电流例如：例如：例如：例如：Y/Y/6.73 /11.64 A6.73 /11.64 A 表示星形表示星形联结联结下电机下电机的线电流为的线电流为 6.73A；三角形；三角形联结联结下线电流为下线电流为 11.64A。两。两种接法下相电流均为种接法下相电流均为 6.73A。5.5.功率与效率功率与效率功率与效率功率与效率 鼠笼电机鼠笼电机 =7293电动机在额定运行时定子绕组的电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。线电流值。线电流值。线电流值。额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率械功率 P2，它不等于从
20、电源吸取的电功率，它不等于从电源吸取的电功率 P1。注意：实用中应选注意：实用中应选注意：实用中应选注意：实用中应选择容量合适的电机，择容量合适的电机，择容量合适的电机，择容量合适的电机，防止出现防止出现防止出现防止出现 “大马拉大马拉大马拉大马拉小车小车小车小车”的现象。的现象。的现象。的现象。6.6.功率因数功率因数功率因数功率因数PN 三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为为 0.7 0.9。空载时功率因数很低，只有。空载时功率因数很低，只有 0.2 0.3。额。额定负载时，功率因数最高。定负载时，功率因数最高。4.4.额定转速额定转速
21、额定转速额定转速电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。P2cos O如：如：n N=1440 1440 转转转转/分分分分 sN=0.040.048.8.绝缘等级绝缘等级绝缘等级绝缘等级指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分为指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分为A、E、B、F、H五级，五级，A级最低级最低(105C)，H级最高级最高(180C)。5.5.2 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动一一 起动性能起动性能一般中小型鼠笼电动机的一般中小型鼠笼电动机的 IstIN=5 7 (指线电流）指线电流）大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作
22、大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作频繁起动时造成热量积累，使电机过热频繁起动时造成热量积累，使电机过热频繁起动时造成热量积累，使电机过热频繁起动时造成热量积累，使电机过热影响：影响：影响：影响：起动：起动：起动：起动：n n=0 0，s=1,=1,接通电源。接通电源。接通电源。接通电源。起动时起动时起动时起动时 ，n=n=n=n=0 0 0 0，转子导体相对与旋转磁场的速度为，转子导体相对与旋转磁场的速度为，转子导体相对与旋转磁场的速度为，转子导体相对与旋转磁场的速度为n n n n0 0 0 0E E2 2
23、大大大大I I2 2大大大大起动电流起动电流起动电流起动电流 I I1 1大大大大（记为（记为（记为（记为I Ist st)1、起动电流、起动电流切割速度最大切割速度最大切割速度最大切割速度最大一般电动机的一般电动机的 Tst TN=(1.02.2)(1.02.2)。2 2、起动转矩起动转矩起动时起动时起动时起动时 ，I I2 2大，但大，但大，但大，但cos2cos2小小小小,所以起动所以起动转矩并不大。转矩并不大。转矩并不大。转矩并不大。指电动机起动时定子的线电流，记为指电动机起动时定子的线电流，记为指电动机起动时定子的线电流，记为指电动机起动时定子的线电流，记为 I I I Ist st
24、 st st。二二二二 起动方法起动方法起动方法起动方法(1)(1)直接起动直接起动直接起动直接起动 (2)(2)降压起动：降压起动：降压起动：降压起动：星形星形-三角形三角形(Y )换接降压起动换接降压起动自耦降压起动自耦降压起动（适用于鼠笼式电动机）（适用于鼠笼式电动机）（适用于鼠笼式电动机）（适用于鼠笼式电动机）(3)转子串电阻起动转子串电阻起动（适用于绕线式电动机）（适用于绕线式电动机）（适用于绕线式电动机）（适用于绕线式电动机）二、三十千瓦以下的异步电动机可采用直接起动。二、三十千瓦以下的异步电动机可采用直接起动。将异步电动机直接接到额定电压电源上启动。将异步电动机直接接到额定电压电
25、源上启动。起动时，将异步电动机接到低于额定电压电源上。起动时，将异步电动机接到低于额定电压电源上。设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为|Z|Z|1.1.降压起动降压起动降压起动降压起动(1)Y(1)Y 换接起动换接起动换接起动换接起动 降压起动时的电流降压起动时的电流降压起动时的电流降压起动时的电流为直接起动时的为直接起动时的为直接起动时的为直接起动时的+起动起动起动起动U1U2V1V1W1W2+正常正常正常正常运行运行运行运行U1U2V1V2W1W2Y Y 起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W
26、2W1L3V2U2L2V1W2L1U1动触点动触点Y动触点动触点静触点静触点Y Y 起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图Y Y起动起动起动起动L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1 起动起动起动起动UPU1+Ul+U2V1V2W1W2Y Y 起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图 工作工作L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2 正常正常正常正常运行运行运行运行Ul+U1V1V2W1W2(a)仅适用于正常运行为三角形联结的电机。仅适用于正常运行为三角形联结的电机。(b
27、)Y 起动起动Y 换接起动适合于空载或轻载起动的场合换接起动适合于空载或轻载起动的场合Y-Y-换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题 正常正常正常正常运行运行运行运行UlU1W2V2W1+U2V1UP 起动起动起动起动+Ul+U1W2V2W1U2V1(2)(2)自耦降压起动自耦降压起动自耦降压起动自耦降压起动L1L3L2FUQ QQ2 2下合：下合：下合：下合：接入自耦变接入自耦变接入自耦变接入自耦变 压器，降压压器，降压压器，降压压器，降压 起动。起动。起动。起动。QQ2 2上合：上合：上合：上合：切除自耦变切除自耦变切除自耦变切除自耦变 压器，全压
28、压器，全压压器，全压压器，全压 工作。工作。工作。工作。合刀闸开关合刀闸开关合刀闸开关合刀闸开关QQQ2 自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时联成联成联成联成 Y Y形不能采用形不能采用形不能采用形不能采用Y Y 起动的鼠笼式异步电动机。起动的鼠笼式异步电动机。起动的鼠笼式异步电动机。起动的鼠笼式异步电动机。一一 变频调速变频调速 f=50Hz逆变器逆变器逆变器逆变器M3 整流器整流器整流器整流器f f1 1、U U1 1可调可调可调可调+变频调速方法变频调速方法:f1f
29、1N时，应采用恒功率调速：保持时，应采用恒功率调速：保持U1 U1N频率调节范围：频率调节范围：频率调节范围：频率调节范围：0.50.5几几几几百赫兹百赫兹百赫兹百赫兹三种电气三种电气三种电气三种电气调速方法调速方法调速方法调速方法5.5.3 三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速(可实现无级调速可实现无级调速)通过改变旋转磁场级对数通过改变旋转磁场级对数 p 实现调速实现调速A1X1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSS二二二二 变极调速变极调速变极调速变极调速 (有级调速有级调速有级调速有级调速)改变级对数的方法：改变绕组的接法改变级对数的方法：改变绕组的接法A1X1A2X2iiP=
30、1采用变极调速方法的电动机称作双速电机采用变极调速方法的电动机称作双速电机A1A2X1X2SN变级后，变级后，n0增加一倍，转速约增加一倍增加一倍，转速约增加一倍缺点缺点:TLs sTso绕线式电动机转子串联电阻绕线式电动机转子串联电阻三三三三 变转差率调速变转差率调速变转差率调速变转差率调速优点优点:调速平滑、设备简单投资少，调速平滑、设备简单投资少，能耗较大。能耗较大。5.5.4 三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动一一 能耗制动能耗制动电气制动电气制动:电磁转距与转向相反电磁转距与转向相反 在断开三相电源的同时，给电动机其中两相在断开三相电源的同时，给电动机其中两相绕组绕组通入直流电
31、流通入直流电流。nF转子转子T n0=0MM33+-运转运转制动制动RP 停车时，将接入电动机的三相电源线中的任停车时，将接入电动机的三相电源线中的任停车时，将接入电动机的三相电源线中的任停车时，将接入电动机的三相电源线中的任意两相对调，旋转磁场反向。意两相对调，旋转磁场反向。意两相对调，旋转磁场反向。意两相对调，旋转磁场反向。二二二二 反接制动反接制动反接制动反接制动MM33运转运转制动制动制动制动nF转子转子转子转子T n0转子接近停止转动时，应迅速切断电源。转子接近停止转动时，应迅速切断电源。转子接近停止转动时，应迅速切断电源。转子接近停止转动时，应迅速切断电源。注意：注意：当电动机转子
32、的转速大于旋转磁场的转速时，旋当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变化，由驱动转转磁场产生的电磁转距作用方向发生变化，由驱动转距变为制动转距。距变为制动转距。三三三三 发电反馈制动发电反馈制动发电反馈制动发电反馈制动 电动机进入发电状态，将外力作用于转子的能量转电动机进入发电状态，将外力作用于转子的能量转换成电能回送给电网。换成电能回送给电网。nF转子转子T n0n n0 单相异步电动机使用单相交流电源，主要应用于电动单相异步电动机使用单相交流电源，主要应用于电动单相异步电动机使用单相交流电源，主要应用于电动单相异步电动机使用单相交流电源，主要应用于电动工
33、具、洗衣机、冰箱、空调、电扇等小功率电器中。工具、洗衣机、冰箱、空调、电扇等小功率电器中。工具、洗衣机、冰箱、空调、电扇等小功率电器中。工具、洗衣机、冰箱、空调、电扇等小功率电器中。定子定子定子定子绕组绕组转子转子AA NS5.6 单相异步电动机单相异步电动机 单相异步电动机的单相异步电动机的单相异步电动机的单相异步电动机的定子中放置单相工作绕组定子中放置单相工作绕组定子中放置单相工作绕组定子中放置单相工作绕组,转子转子一般用鼠笼式一般用鼠笼式。电容分相式异步电动机的定子中放置有两个绕组，电容分相式异步电动机的定子中放置有两个绕组，电容分相式异步电动机的定子中放置有两个绕组，电容分相式异步电动
34、机的定子中放置有两个绕组，5.6.1 5.6.1 电容分相式异步电动机电容分相式异步电动机电容分相式异步电动机电容分相式异步电动机BBAA 一个是工作绕组一个是工作绕组一个是工作绕组一个是工作绕组 A A A A，另一个是起动绕组，另一个是起动绕组，另一个是起动绕组，另一个是起动绕组 B B B B ,两个绕组在空间相隔两个绕组在空间相隔两个绕组在空间相隔两个绕组在空间相隔9090。起动时，起动时，起动时，起动时，B B B B 绕组经电容接电源，两个绕组的电绕组经电容接电源，两个绕组的电绕组经电容接电源，两个绕组的电绕组经电容接电源，两个绕组的电流相位相差近流相位相差近流相位相差近流相位相差
35、近9090，即可获得所需的旋转磁场。，即可获得所需的旋转磁场。，即可获得所需的旋转磁场。，即可获得所需的旋转磁场。电容分相式异步电动机电容分相式异步电动机电容分相式异步电动机电容分相式异步电动机iAS SABBA iB设两相电流为设两相电流为设两相电流为设两相电流为正弦波形如图所示。正弦波形如图所示。工作绕组工作绕组工作绕组工作绕组起动绕组起动绕组起动绕组起动绕组两相电流两相电流两相电流两相电流iBiAOABBAABBAABBA两相旋转磁场两相旋转磁场动画动画450900iBiAO实现正反转的电路实现正反转的电路实现正反转的电路实现正反转的电路 改变电容改变电容改变电容改变电容C C的串联位置
36、，可使的串联位置，可使的串联位置，可使的串联位置，可使单相异步电动机反转。单相异步电动机反转。单相异步电动机反转。单相异步电动机反转。将开关将开关S合在位置合在位置1，电容，电容C与与B绕组串联，电流绕组串联，电流 iB较较iA超前近超前近90；当；当将将S切换到位置切换到位置2，电容，电容C与与A绕组串联，电流绕组串联，电流iA 较较iB 超超前近前近90。这样就改变了旋转磁。这样就改变了旋转磁场的转向，从而实现电动机的场的转向，从而实现电动机的反转。反转。电动机转子转动起来后，利用电动机转子转动起来后，利用电动机转子转动起来后，利用电动机转子转动起来后，利用离心力将开关离心力将开关离心力将
37、开关离心力将开关S S断开断开断开断开(S(S是离心开是离心开是离心开是离心开关关关关)，使起动绕组，使起动绕组，使起动绕组，使起动绕组B B B B 断电。断电。断电。断电。S SABBiAiBA 12MM 5.6.2 罩极式单相异步电机罩极式单相异步电机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)当电流当电流i 流过定子绕组时，产生了一部分磁流过定子绕组时，产生了一部分磁通通 1，同时产生的另一部分磁通与短路环作用，同时产生的另一部分磁通与短路环作用生成了磁通生成了磁通 2。由于短路环中感应电流的阻碍。由于短路环中感应电流的阻碍作用，使得作用，使得 2在相位上滞后在相位上滞后 1，从而在电动机，从而在电动机定子极掌上形成一个向短路环方向移动的磁场，定子极掌上形成一个向短路环方向移动的磁场，使转子获得所需的起动转矩。使转子获得所需的起动转矩。罩极式单相异步电动机起动转矩较小，转向罩极式单相异步电动机起动转矩较小，转向不能改变，常用于电风扇、吹风机中；电容分相不能改变，常用于电风扇、吹风机中；电容分相式单相异步电动机的起动转矩大，转向可改变，式单相异步电动机的起动转矩大，转向可改变，故常用于洗衣机等电器中。故常用于洗衣机等电器中。