单相异步电动机的起动反转调速 精选文档

1、单相异步电动机的起动,.,反转,.,调速,单相感应电动机,?,单相感应电动机又称单相异步电动机,；,?,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）,?,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,?,?,?,?,?,?,?,?,罩极式电动机,电容起动运转,电容运转式,电容式起动,电阻式起动,分相式电动机,单相异步电动机,单相异步电动机主要应用于电动工具、洗衣机、,电冰箱、空调、电风扇等小功率电器中。单相异步,电动机的定子中放置单相绕组,转子一般用鼠笼式。,定子绕组中通入单相交流电后,形成脉动磁场，,若不采取措施，将无法获得所需

2、的起动转矩。,定子,定子,绕组,转子,?,A,A,?,N,S,单相异步电动机的工作原理,定子绕组产生的脉动磁场,?,，可用正、反两个,旋转磁场合成来等效。即,-,?,?,?,?,+,?,-,?,m,=,?,+,?,-,=,m,2,1,?,t,?,O,脉动磁场的分解,?,?,+,?,-,?,?,-,?,+,?,+,?,-,?,?,?,0,2,?,s,1,2,1,?,?,s,s,正反向旋转磁场的合成转矩特性,合成转矩,s,0,1,?,s,2,2,?,s,2,1,?,s,1,T,(,正向,),起动转矩,为零,2,T,(,反向,),正,转,转,反,如单相电机转子静止，在脉动磁场作用下，转子绕组左、右,

3、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,1,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“,1”,为主,绕组，匝数比启动绕组多，主要呈感性。,“,2”,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，工作时启动绕组中的电流,I,2,超前于工作绕组的电流,I,1,一个,角，两者之间有一定的相位差，从而可以形成旋转磁场,产生起

4、动转矩。,电阻起动式异步电动机,2,特点,起动绕组一般是按短时工作设计,因此串有一个起动,开关,S ,当转速上升到一定程度时,开关自动断开起动绕组,由工作绕组维持运行。由于,?,角不大,因此电阻起动式电,动机的起动转矩较小。,3,应用,适用于空载或轻载起动的场合。,电阻起动式异步电动机,1,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，,可使工作绕组与启动绕组的电流相位差接近,90,?,，产生,近似于圆形的旋转磁场。,电容起动式异步电动机,2,特点,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

5、动绕组也是按短时工作设计，因此串有一,个起动开关,S,当转速上升到一定程度时,开关自,动断开起动绕组,由工作绕组维持运行。,电容起动式异步电动机,1,电路构成,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,S,，,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。,2,特点,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,能不如电容起动式电动机好。,3,应用,广泛应用于各种小功率的电动类日用电器中,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

6、,C1,与启动,开关,S,串联。电动机启动时，两个电容器都参与工作；,启动结束，由,S,断开启动电容器，只有,C2,参与运行，这,样电动机的启动与运行性能都能得到保障。,电容起动运转式异步电动机,罩极式电动机转子是笼型,定子有凸极式和隐极式,两种。凸出定子磁极,1/3,处开槽,短路铜环,作为副绕,组,凸极另一个线圈为主绕组。定子绕组通入单相交流,产生脉动磁场分两部分，一部分磁通不穿过短路环,另,一部分穿过短路环,由于短路环在变化磁场中产生感应,电流,使,2,滞后于,1,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,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,使电动

7、机,产生起动转矩自行起动并运行。,罩极式电动机,罩极式单相异步电机,i,?,1,?,2,定子绕组,鼠笼式转子,短路环,极掌,(,极靴,),一、单项异步电动机的,反转,二、单项异步电动机的调速,1,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。,2,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。或在定子槽中增加,一套主绕组或罩极线圈。,1,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,改变电动机转速的过程，称为调速。常用的

8、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,绕组的匝数调速。,2,外电路降压调速,（,1,）串联电抗法，如图,。,将电动机主、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；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。,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,速起动性能差。,单相异步电动机的调速,（,2,）采用,PTC,零件调速,如图为具有微风挡的电风扇调速电路。,微风,风扇在,500,r/min,以下送出的风。,如采用一般的调速方法，,电动机在这样低的转速,下很难启动，

9、电路利用,常温下,PTC,电阻很小，,电动机在微风挡直接起,动，起动后，,PTC,阻值,增大，使电动机进入微,风挡运行。,（,3,）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。,图示为吊扇使用的双向晶闸管调压调速电路。,3,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,L,型和,T,型绕组抽头调速两种方法。,（,1

10、,）,L,型绕组的抽头调速,（,2,）,T,型绕组的抽头调速,4,其他调速方法,自耦变压器调压,调速、串电容器调速,和变极调速等。,单相电源产生的脉动磁场,（,1,）起动转矩为零,不可自行起动,（,2,）旋转方向不能确定,取决于起,动时的转向。,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。,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：,电阻起动、电容起动、电容运转、电容起,动运转四类。,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,用串电抗器调速，晶闸管调压调速和定子绕组,抽头法等。,三相异步电动机在运行过程中，,若其中一相与,电源断开，就成