单相异步电机(1)

1、 知识目标: 单相异步电动机的基本结构与原理 单相异步电动机的运行控制 能力目标:能掌握单相交流异步电动机的启动、正反转及调速等控制。 单相异步电动机单相异步电动机常用的单相异步电动机 （a）单相电容启动式 （b）单相罩极式 （c）YY系列电容式图图1.1 单相异步电动机的实物图单相异步电动机的实物图单相异步电动机的基本结构u结构：与三相异步电动机相似1定子（1）定子铁心与定子绕组（2）外壳2转子电容器前端盖定子转子后端盖引出线图1.2 单相异步电动机的结构转子一般用鼠笼式转子一般用鼠笼式u怎么启动?如果在单相异步电动机定子上安放具有空间相位相差90的两套绕组，然后通入相位相差90的正弦交流电

2、，那么就能产生一个像三相异步电动机那样的旋转磁场，实现自行启动。定子定子定子定子绕组绕组转子转子AA NS 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 + - - + + - 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正正转转转转反反单相电容式异步电动机（a）电容运转式 （b）电容启动、电容运转式图1.5 单相电容式异步电动机等效电路UUCZZZZUUC2SC1粗的辅助绕组，不仅产生粗的辅助绕组，不仅产生启动转矩，而且参加运

3、行启动转矩，而且参加运行 转矩大转矩大启动电容启动电容 iAABBA iBtIi sinAmA )90sin(BmB tIi 正弦波形如图所示。正弦波形如图所示。iBiAmIit O 45t 0 t ABBAo0 t ABBA 90t 0 t ABBA两相旋转磁场两相旋转磁场450900iBiAmIit OABBiAiBA 12 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

4、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。电阻启动单相分相异步电动机在定子上嵌有两个空间相差90电角度的单相绕组：主绕组U1U2 （工作绕组）、辅助绕组Z1Z2 （启动绕组），接在同一单相电源上。 UUSRZZ缺点：启动转矩小，启动电流大。小型鼓风机、研磨搅拌机、小型钻床、医疗器械、电冰箱等 阻值大阻值大 ，细；电流相位领先，细；电流相位领先 静止或转速较静止或转速较低时，装在电低时，装在电动机后端盖上动机后端盖上的离心开关的离心开关S处处于闭合状态；于闭合状态；转速达一定值转速达一定值时，时，S自动断开自动断开 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

5、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

6、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。表5.1 单相异步电动机结构特点及应用电动机名称电动机名称结结 构构 特特 点点应应 用用 范范 围围电阻分相单相电阻分相单相异步电动机异步电动机定子绕组由启动绕组、工作绕组两部分组成；定子绕组由启动绕组、工作绕组两部分组成；启动绕组电路中的电阻较大启动绕组电路中的电阻较大启动结束后，启动绕组被自动切断启动结束后，启动绕组被自动切断小型鼓风机、研磨小型鼓风机、研磨搅拌机、小型钻床、搅拌机、小型钻床、医疗器械、电冰箱医疗器

7、械、电冰箱等等电容启动单相电容启动单相异步电动机异步电动机定子绕组由启动绕组、工作绕组两部分组成；定子绕组由启动绕组、工作绕组两部分组成；启动绕组中串入启动电容器启动绕组中串入启动电容器C启动结束后，启动绕组被自动切断启动结束后，启动绕组被自动切断小型水泵、冷冻机、小型水泵、冷冻机、压缩机、电冰箱、压缩机、电冰箱、洗衣机等洗衣机等电容运行单相电容运行单相异步电动机异步电动机定子绕组由启动绕组、工作绕组两部分组成定子绕组由启动绕组、工作绕组两部分组成启动绕组中串入启动电容器启动绕组中串入启动电容器C启动绕组参与运行启动绕组参与运行电风扇、排风扇、电风扇、排风扇、电冰箱、洗衣机、电冰箱、洗衣机、空

8、调器、复印机等空调器、复印机等电容启动、电电容启动、电容运行单相异容运行单相异步电动机步电动机定子绕组由启动绕组、工作绕组两部分组成定子绕组由启动绕组、工作绕组两部分组成启动绕组中串入启动电容器启动绕组中串入启动电容器C启动结束后，一组电容被切除，另一组电容与启动结束后，一组电容被切除，另一组电容与启动绕组参与运行启动绕组参与运行电冰箱、水泵、小电冰箱、水泵、小型机床等型机床等罩极式电动机罩极式电动机定子由一组绕组组成，定子铁芯的一部分套有罩定子由一组绕组组成，定子铁芯的一部分套有罩极铜环极铜环鼓风机、电唱机、鼓风机、电唱机、仪器仪表电动机、仪器仪表电动机、电动模型等电动模型等正反转：由辅助绕

9、组和主绕组的接法所决定。具体方法： 只要将两个绕组中任一绕组的两个端头换接，就改变了两绕组中电流之间的相序，也就改变旋转磁场的方向，使电动机的旋转方向得到了改变。单相异步电动机的正反转控制Q SSCU2Z221Z1U1电容式运转电动机电容式运转电动机 单相异步电动机的调速u调速方法：变频调速、串电抗器调速、以及绕组抽头调速等。1 1串电抗调速串电抗调速2 2抽头法调速抽头法调速家用风扇家用风扇结构简单、调速方便，耗材多结构简单、调速方便，耗材多吊扇电动机吊扇电动机 耗材、耗电少，但绕组嵌放和耗材、耗电少，但绕组嵌放和接线复杂接线复杂 （a）串电抗器调速的接线图 （b）绕组抽头调速的接线图 图5.10 单相异步电动机的调速控制C主绕组电抗器励磁绕组SU调速绕组主绕组C慢中快停SU励磁绕组慢中快停电源线路中串入起分压作用的电源线路中串入起分压作用的电抗器，通过开关选择绕组匝电抗器，通过开关选择绕组匝