单相异步电动机的反转与调速

单相异步电动机的反转与调速在日常生活中常需要对单相异步电动机进行反转和调速控制，如家用电器中洗衣机的正反转洗涤、调速及电风扇的调速等。下面分别介绍这两种控制电路的组成原理。一、单相异步电动机的反转要使单相异步机反转就必须改变旋转磁场的转向。改变旋转磁场转向可通过把工作绕组（或启动绕组）的首端和末端与电源的接线对调、把电容器从一组绕组中改接到另一组绕组中等方法实现。单相电容分相式异步电动机的反转控制单相电容分相式异步电动机需要变换旋转方向时，可以通过反接启动绕组或工作绕组的接线来实现。把启动绕组或工作绕组中的一组首端和末端与电流的接线对调。因为异步电动机的转向是从电流相位超前向电流相位落后的绕组旋转的,如果把其中的一个绕组反接，等于把这个绕组的电流相位改变了180。，假若原来这个绕组是超前90,则改接后就变成了滞后90,结果旋转磁场的方向随之改变。图3-16所示的是用双掷开关控制实现正反转的示意图,图3-17是用T形接法实现正反转的示意图。图小一听用双掷开美控制电动机图3—17统组T形接法控制正反转的示意图正反转的接线示意留Lz"L作绕纠U—启动统组工作绕给以一启动绕纽引—"开美殳一双掷升关$1-启动开关S2-•双掷开美有的电容分相式单相电动机也可通过改变电容器的接法来改变电动机的转向。图3-18所示为洗衣机正反转控制示意图,当定时器开关处于图中所示位置时，电容器串联在工作绕组Lz上，电流ILz超前于ILf相位约90;经过一定时间后,定时器开关将电容从Lz绕组切所,串联到启动绕组Lf,则电流ILf超前于相位ILf约90,从而实现了电动机的反转。这种单相异步电动机的工作绕组与启动绕组可以互换，所以工作绕组、启动绕组的线圈匝数、粗细，、占槽数都应相同。罩极式单相异步电动机的反转控制外部接线无法改变罩极式电动机的转向，因为罩极电动机的旋转方向永远是从磁极的未罩部分转到被罩部分，内部结构决定了转向。因此，要使它反转，必须改变其磁极的安装位置,这显然是很不方便的。为了达到可反转的要求,人们设计了一种特殊形式的罩极电动机磁极分成四个极靴，极靴上绕几匝粗绝缘导线作为罩极启动绕组,每个相对的绕组串联，用双掷开关使其交替短接，如图3-19所示。幽3—18洗衣机电动机的正、反向控制3-19可正反转的罩极式电劫机结构示意图二、单相异步电动机调速调速一般有以下4种方法。1.串电抗器或电阻器调速单相异步电动机可在绕组中串入电阻器或电抗器，用以降低电压,使电动机能同时降低转速和减少转矩，达到调速的目的，如图3-20所示。当需要高速时，让启动绕组Lf1与Lf2串联，工作绕组LZ直接接到电源上;在需要低速时,工作绕组与启动绕组串联后接入电源此时工作绕组只分得全电压的一部分，由于工作绕组的电压降低而使电动机的转速下阵这种调速方法简单、操作方便，但只能有级调速，且电抗器消耗电能图3—20双速单相异步电动机接线示意图2.电动机绕组内部抽头调速电动机定子铁心嵌放有工作绕组Lz,启动绕组Lf和中间烧组L时，通过开关改变中间绕组与工作绕组及启动绕组的接法，从而改变电动机内部气隙磁场的大小，使电动机的输出转矩也随之改变,在一定的负载转矩下，电动机的装速也变化:通常有L形和T形两种接法，如图3-21所示这种调速方法不需要电抗器，材料省、耗电少，但绕组嵌线和接线复杂，电动机和调速开关接线较多，且是有级调速。

图3-21单相电动机绕组抽头调速接线图a)L形接法b)图3-21单相电动机绕组抽头调速接线图a)L形接法b)T形接法220V晶闸管调速系统的基本原理是利用改变晶闸管的导通角，来改变加在单相异步电动机上的交流电压，从而调节电动机的转速。这种调速方法可以做到无级调速，节能效果好，但会产生一些电磁干扰，大量用于风扇调速。图3-22是电风扇无级调速电路图，接通电源后，电容C1充电,当电容C1两端电压的峰值达到氖管HL的阻断电压时,HL亮,双向晶闸管VTh被触发导通，电风扇转动。改变电位器Rp的大小，即改变了C1的充电时间常数，使双向晶闸管VTh的导通角发生变化，也就改变了电动机两端的电压，因此电扇的转速改变。，M\—220V图3—22电风扇无级调速电路

变频调速理论上，异步电动机的转速与电源频率f成正比，改变定子供电频率就改变了电动机的转速，这就是变频调速。交流电动机的变频调