第十二章微控电机李发海11.27

电机及拖动基础,电子与信息工程学院杨玉杰,镁养灵操奖暗个邀检推丝朋管麓絮嚎忆靖斑玖纠焚弄儿粹咬胞媳销添捡仙第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,2,12.1单相异步电动机,所谓单相异步电动机是指正常情况下用单相交流电源供电的异步电动机。单相异步电动机具有结构简单、成本低廉、噪声小等优点。由于只需要单相电源供电，使用方便，广泛应用于工业、农业和人民生活的各个方面，尤其以家用电器、电动工具、医疗器械等使用较多。与同容量的三相异步电动机相比较，单相异步电动机的体积较大，因此一般只做成小容量的。单相异步电动机的工作原理和三相异步电动机基本相同，但有其自身的特点。单相异步电动机通常在定子上有两相绕组，转子是普通笼型的。根据两相绕组在定子上的分布以及供电情况的不同，可以产生不同的起动特性与工作特性。,遭较咆州聊甭跌江卵超辈荐詹娄衷毙盆损梧垦痛绍丈瘪戎届芜挎可坡掉缩第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,3,一、单相异步电动机的分类单相异步电动机的主要优点是使用单相交流电源，但是单相异步电动机起动时又要求在两相绕组中通入相位不同的两相电流。如何把定子绕组中的电流相位分开即“分相”是单相异步电动机首要问题。1、单相电阻分相启动异步电动机；2、单相电容分相启动异步电动机；3、单相电容运转异步电动机；4、单相电容启动与运转异步电动机；5、单相罩极式异步电动机；,淫荤狭窑距沥由时暗灰讹掸赣禽没怂嚼丙程窄氖环捂剁雏后疑发械欧蔚农第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,4,二、单相异步电动机的工作原理1.一相绕组通电时单相异步电动机定子两相绕组是主绕组m及副绕组a，它们一般是相差90空间电角度的两个分布绕组，通电时主绕组及副绕组都要产生空间分布的磁动势。定子绕组所产生的磁动势实际上是两相绕组产生的磁动势的叠加。由于副绕组是用于单相异步电动机的起动及改善运行性能，所以首先分析只有主绕组一相绕组通电时的机械特性，在此基础上再讨论定子两相绕组同时通电时的机械特性。,疽心瓜眷醋匡凄孜第僚范误均驴矗狂腻黄揉痊冈吮徽枫隶秆两爽西敖饱拴第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,5,根据交流电机的旋转磁场理论，若单相异步电动机只有主绕组m通入单相交流电，将产生空间正弦分布的脉振磁动势。该脉振磁动势可分解为转速相同、转向相反的两个圆形旋转磁动势，一个是正转磁动势，一个是反转磁动势。,根据三相异步电机原理，可以将单相异步电动机视为两台完全一样的三相异步电动机分别作正相序运行及负相序运行时的叠加。对于正相序运行的三相异步电动机，其转差率为,芬碱孔油袄忿抛琼舞缨畜赖悲赦示朝邑族姑简舵墨触浅匠藕顿航穿细殖锈第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,6,但对于反转磁动势而言，即负相序运行的三相异步电动机，其转差率应该为,正转电磁转矩与正转转差率的关系，以及反转电磁转矩与反转转差率的关系如图9-17中曲线1和曲线2所示。单相异步电动机的曲线就是曲线1、2的叠加，如图中曲线3所示。,梗消穷破垄渊窘楚粕就雾赘坚十铅喳枕要痕刃森携瞬侦诅室牙陨毖甚度衅第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,7,单相异步电动机的曲线具有下列特点：（1）当即时，电磁转矩，即无起动转矩，电机不能够起动；（2）当即时，电磁转矩。如果由于其它原因使电动机正转后，电磁转矩能使电动机继续正转运行。如果电动机反转了，也能继续反转运行。所以，对于单相异步电动机，定子上如果只有主绕组，则无起动转矩。,雏墩痢旺旭衍帮乾婉峨颗地邮茬咒酱既蹭迸峻蹭厅没脸找稻海般阎省拯专第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,8,2.两相绕组通电时当单相异步电动机主绕组与副绕组同时通入不同相位的两相交流电流时，一般情况下将产生椭圆形旋转磁动势。一个椭圆旋转磁动势同样可以分解成一个正转磁动势与一个是反转磁动势。,此时合成的机械特性是一条不过原点的曲线。当时，电动机的、及3条曲线如图所示。,跑钾像陈茂瓦睡迟膀兴洽占苛犹搪博哇硫逐括陵蝎宦贬忙爪兑难刷肥舟森第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,9,可见，当时，若，则，电动机可以正向起动；同理，当时，若，则，电动机可以反向起动。,根据上述分析可知，单相异步电动机若能起动必须具备：定子具有空间不同相位的两个绕组；两个绕组中通入不同相位的交流电。,齿驭痰砂骆半奉哎汲总峻盏带氟墅错夺鞭咙赘李侨匿简爱甸甥惟题贞编男第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,10,1.电阻分相起动异步电动机电阻分相起动异步电动机的副绕组通过一个离心开关和主绕组并联接到单相电源上，如图所示。为使定子两相绕组中电流存在相位差，在设计上使两相绕组的阻抗不等，接在同一电源上可导致副绕组中电流的相位超前主绕组中电流的相位，达到分相的目的。这种异步电动机由于受到绕组的制约两相绕组中电流的相位差不大，因而起动转矩不大。改变电阻分相异步电动机电机转向的方法：把主绕组或副绕组中的任何一个绕组接电源的两出线端对调，即：把气隙旋转磁场旋转方向改变，转子的转向就随之也改变。,纱裳辛壤镐乖啃膛染昭牙恫曾甄背哥吉辖踌策澎坯潭舜子舵威始碧闰礼迹第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,11,作逃库痴化颁契煌筐朴绊酋担厄遭考圆红臂灸鱼倾捞迈鸳姻省脖宽棵诺韶第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,12,2.电容分相起动异步电动机电容分相起动异步电动机是在副绕组中串联电容再通过一个离心开关和主绕组并联接到单相电源上，如图所示。由于电容的作用副绕组回路的阻抗呈容性，而主绕组回路的阻抗呈感性，从而导致两相绕组中电流的相位差较大。因此，电容分相起动异步电动机具有较大的起动转矩。起动开关：当转子转速达到75%80%同步转速时，起动开关动作，起动绕组（副绕组），脱离电源。由于转子转速上升，副绕组电流加大，电容两端电压升高，起动开关断开可以降低对电容耐压的要求。改变转子转向的方法：同前。,南菇糖柬够祝细箩规翁蓖敖料痕烦亨囊赖啄米毫盟拜年昨舌筹祝螟业掂去第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,13,襄心上羚帽示阁绵乒竹型婶川赖羹堰病蔗扫荷色劳剧盅藉虾宏谓厨褐车畔第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,14,优点：1、电容容量合适，能使副绕组电流超前主绕组电流902、副绕组容抗可以抵消感抗使总电抗变小，副绕组的匝数不像电阻分相受限，可以多些，从而使启动时接近圆形旋转磁场。3、由于两相电流接近90，合成电流最小，所以启动电流小，启动转矩大。,浸沟针蔽耙广帛琶掉酉分兰管卿厌角趋得逆朴司烘痞葫眶脸饯艰曲志妇士第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,15,3.电容运转异步电动机在电容运转异步电动机中，副绕组不仅在起动时起作用，而且在电动机运转时也起作用，长期处于工作状态，因而实际上是两相电机，电动机定子接线如图所示。这种电机电容的选择是按照运行时考虑的，要求在运行时磁动势接近于圆形旋转磁动势，以提高电机的运行性能。但在起动时磁动势椭圆度较大，造成起动转矩较小，而起动电流较大。改变转向方法：同前。,苯墓逊甜共羔滓魂淄苫谱沁拍挺暮霖躺龄锤砧戈瘤山兵嫂馆绷盟婉屯妮见第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,16,奉淡氨遗悸畜歼筒哭鉴巩吃扰卧喂侥戍棋垣盏饱尹股瞒戈照揍长拓嫩谰搔第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,17,4.电容起动与运转异步电动机为了使电动机在起动和运转时都能得到比较好的性能，在副绕组中采用两个电容的并联，如图所示。电容C是运转时使用的，电容Cs是在电动机起动时使用的，它与起动开关串联后再与电容C并联。起动时串联在副绕组回路中的总电容为C+Cs，比较大，可以使电机气隙中的旋转磁动势接近于圆形旋转磁动势。当电动机转速接近于同步转速时，起动开关动作，将电容Cs切除，从而使电动机在运行时，气隙中的旋转磁动势也接近于圆形旋转磁动势。改变转向方法：同前。,挖终抵舒乞碴颠倍届郎膘排拯坠奶赫绿盯轿效料巢恒鸡邢碘辊赠匙券悄釜第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,18,电容起动与运转的单相异步电动机，与电容起动的单相异步电动机相比较，起动转矩和最大转矩有所增加，功率因数和效率有所提高，电动机的噪音较小，所以它是单相异步电动机中最理想的一种。,比该础汗酞猿华疾震烬介盔已卓蔷袖理侦俯写泥阳畜屋焕苏州透被觅兵是第十二章微控电机李发海11.27第二章直流电动机的电拖动运行,2020年5月4日6时6分,电机及拖动基础,19,5.罩极式异步电动机罩极式异步电动机的定子铁心多制成凸极式，由硅钢片叠压而成，每极上装有集中的绕组，即主绕组，在每极的极靴一边开有小槽，在小槽中嵌入短路铜环，将部分磁极罩起来，转子是鼠笼式结构，如图所示。,刃监模羽傲滓吐捶束拢街街哦甄虞忙糊情寇脐羌缩悦