单相异步电动机

1、单相异步电动机内容要点：内容要点：一、概述 1、应用情况应用情况广泛应用于家用电器（电风扇、电冰箱、洗衣机等）、广泛应用于家用电器（电风扇、电冰箱、洗衣机等）、空调设备、电动工具、医疗器械及轻工设备中。空调设备、电动工具、医疗器械及轻工设备中。 了解单相感应电动机的结构特点、优缺点及应用情况；了解单相感应电动机的结构特点、优缺点及应用情况；掌握单相感应电动机的工作原理，弄清单相感应电动掌握单相感应电动机的工作原理，弄清单相感应电动机为什么没有起动转矩？机为什么没有起动转矩？重点掌握单相感应电动机的的起动方法与类型。重点掌握单相感应电动机的的起动方法与类型。 2、优缺点优缺点优点：结构简单，成本

2、低廉，噪音小。优点：结构简单，成本低廉，噪音小。缺点：与同容量三相感应电动机相比较，体积较缺点：与同容量三相感应电动机相比较，体积较大，功率因数及过载能力都较低。大，功率因数及过载能力都较低。故单相感应电动机只能作成小容量：故单相感应电动机只能作成小容量：微型：几瓦微型：几瓦750瓦；瓦；小型：小型：550瓦瓦3700瓦。瓦。2、结构结构与三相感应电动机相似，包括定子和转子两大部分。转子与三相感应电动机相似，包括定子和转子两大部分。转子结构都是笼型的，定子铁心由硅钢片叠压而成。定子铁心上嵌结构都是笼型的，定子铁心由硅钢片叠压而成。定子铁心上嵌有定子绕组。有定子绕组。单相感应电动机正常工作时，一

3、般只需要单相绕组即可，单相感应电动机正常工作时，一般只需要单相绕组即可，但单相绕组通以单相交流电时产生的磁场是脉动磁场，单相运但单相绕组通以单相交流电时产生的磁场是脉动磁场，单相运行的电动机没有起动转矩。行的电动机没有起动转矩。为使电动机能自行起动和改善运行性能，除工作绕组（又为使电动机能自行起动和改善运行性能，除工作绕组（又称主绕组）外，在定子上还安装一个辅助的起动绕组（又称副称主绕组）外，在定子上还安装一个辅助的起动绕组（又称副绕组）。两个绕组在空间相距绕组）。两个绕组在空间相距900或一定的电角度。或一定的电角度。 离心开关或起动继电器和离心开关或起动继电器和PTC起动器起动器 （1）离

4、心开关）离心开关 在单相异步电动机中，除了电容运转电动机外，在单相异步电动机中，除了电容运转电动机外，在起动过程中，当转子转速达到同步转速的在起动过程中，当转子转速达到同步转速的70%左右时，常借助于离心开关，切除单相电阻起动左右时，常借助于离心开关，切除单相电阻起动异步电动机和电容起动异步电动机的起动绕组，异步电动机和电容起动异步电动机的起动绕组，或切除电容起动及运转异步电动机的起动电容器。或切除电容起动及运转异步电动机的起动电容器。离心开关一般安装在轴伸端盖的内侧。离心开关一般安装在轴伸端盖的内侧。 离心开关是利用转子转速的变化，引起重块所产离心开关是利用转子转速的变化，引起重块所产生的离

5、心作用，通过滑动机构来闭合或分断触点，生的离心作用，通过滑动机构来闭合或分断触点，达到在起动时接通起动绕组的目的。达到在起动时接通起动绕组的目的。离心式转速表原理图离心式转速表原理图 （2）起动继电器）起动继电器 有些电动机，如电冰箱电动机，由于它与压缩有些电动机，如电冰箱电动机，由于它与压缩机组装在一起，并放在密封的罐子里，不便于安机组装在一起，并放在密封的罐子里，不便于安装离心开关，就用起动继电器代替。继电器的吸装离心开关，就用起动继电器代替。继电器的吸铁线圈串联在主绕组回路中，起动时，主绕组电铁线圈串联在主绕组回路中，起动时，主绕组电流很大，衔铁动作，使串联在副绕组回路中的动流很大，衔铁

6、动作，使串联在副绕组回路中的动合触点闭合。于是副绕组接通，电动机处于两相合触点闭合。于是副绕组接通，电动机处于两相绕组运行状态。随着转子转速上升，主绕组电流绕组运行状态。随着转子转速上升，主绕组电流不断下降，吸引线圈的吸力下降。当到达一定的不断下降，吸引线圈的吸力下降。当到达一定的转速，电磁铁的吸力小于触点的反作用弹簧的拉转速，电磁铁的吸力小于触点的反作用弹簧的拉力，触点被打开，副绕组就脱离电源。力，触点被打开，副绕组就脱离电源。 （3）PTC(正温度系数正温度系数)起动器起动器 最新式的启动元件是最新式的启动元件是“PTC”，它是一种能，它是一种能“通通”或或“断断”的热敏电阻。的热敏电阻。

7、PTC热敏电阻是一种新型的半导体元热敏电阻是一种新型的半导体元件，可用作延时型起动开关。使用时，将件，可用作延时型起动开关。使用时，将PTC元件与电容元件与电容起动或电阻起动电机的副绕组串联。在起动初期，因起动或电阻起动电机的副绕组串联。在起动初期，因PTC热敏电阻尚未发热，阻值很低，副绕组处于通路状态，电热敏电阻尚未发热，阻值很低，副绕组处于通路状态，电机开始起动。随着时间的推移，电机的转速不断增加，机开始起动。随着时间的推移，电机的转速不断增加，PTC元件的温度因本身的焦耳热而上升，当超过居里点元件的温度因本身的焦耳热而上升，当超过居里点Tc（即电阻急剧增加的温度点），电阻剧增，副绕组电路

8、相（即电阻急剧增加的温度点），电阻剧增，副绕组电路相当于断开，但还有一个很小的维持电流，并有当于断开，但还有一个很小的维持电流，并有2-3瓦的损瓦的损耗，使耗，使PTC元件的温度维持在居里点元件的温度维持在居里点Tc值以上。当电机停值以上。当电机停止运行后，止运行后，PTC元件温度不断下降，约元件温度不断下降，约2-3分钟其电阻值分钟其电阻值降到降到Tc点以下，这时有可以重新启动，这一时间正好是电点以下，这时有可以重新启动，这一时间正好是电冰箱和空调机所规定的两次开机间的停机时间。冰箱和空调机所规定的两次开机间的停机时间。 PTC起动器的优点：无触点、运行可靠、无噪无电火花，起动器的优点：无触

9、点、运行可靠、无噪无电火花，防火、防爆性能好。且耐振动、耐冲击、体积小、重量轻、防火、防爆性能好。且耐振动、耐冲击、体积小、重量轻、价格低。价格低。PTC热敏电阻的电阻热敏电阻的电阻-温度关系曲线温度关系曲线 二、基本工作原理二、基本工作原理1、单相绕组通入单相交流电时的情况、单相绕组通入单相交流电时的情况单相交流绕组通入单相交流电流将产生脉动磁势，单相交流绕组通入单相交流电流将产生脉动磁势，一个脉一个脉动磁势可以分解为两个大小相等、转速相同、转向相反的圆形动磁势可以分解为两个大小相等、转速相同、转向相反的圆形旋转磁势。分别用旋转磁势。分别用F+、F-表示，建立起正转和反转磁场表示，建立起正转

10、和反转磁场+、-，这两个磁场切割转子导体，产生感应电动势和感应电流，从而这两个磁场切割转子导体，产生感应电动势和感应电流，从而形成正反向电磁转矩形成正反向电磁转矩Tem+、Tem-，叠加后即为推动转子转动的，叠加后即为推动转子转动的合成转矩合成转矩Tem。1snnSSn2ssnnSSn设电动机转速为n，则对正转磁场而言，转差率s+为 对反转磁场而言，转差率s-为 20, 20SSSS时，当时，即当 单相异步电动机的T=f(s)曲线1）转子静止时，n=0,S=1，合成转矩为0。单相感应电动机无起动转矩，故单相异步电动机不能自行起动。 三相异步电动机电源断一相，相当于一台单相异步电动机，故不能起动

11、。2）当s1时，T0，且T无固定方向，取决于s的正负。一旦旋转，转向依外力方向而定，即在外力矩作用下，电机可朝外力方向旋转。 三相感应电动机运行中断一相，电机仍能继续运转。3）由于存在负序转矩，使合成转矩减小，过载能力低，TL不变，n下降S上升电流上升温升增加。7.1.2 单相异步电动机的主要类型一、分相起动电动机一、分相起动电动机 分相起动电动机包括电容起动电动机、电容电动机和电阻分相起动电动机包括电容起动电动机、电容电动机和电阻起动电动机起动电动机 根据获得旋转磁场方式的不同，主要分为分相电动机和罩根据获得旋转磁场方式的不同，主要分为分相电动机和罩极电动机极电动机1、电容起动电动机、电容起动电动机 特点：特点： ）起动绕组和电容按短时工作设计；）起动绕组和电容按短时工作设计； ）电容起分相和提高功率因数的作用。）电容起分相和提高功率因数的作用。由于起动绕组和电容按短时工作设计，因此，当由于起动绕组和电容按短时工作设计，因此，当n达达7580%n1时，离心开关自动打开。时，离心开关自动打开。2、电容电动机、电容电动机 电容电动机实质是一台两相异步电动机，起动绕组和电容电容电动机实质是一台两相异步电动机，起动绕组和电容应按长期工作设计。应按长期工作设计。特点