《电机与变压器》课件-第四章 单相异步电动机知识

单相异步电机定子和转子结构异步电机的基本结构异步电机外形图

异步电机结构图单相异步电机定子和转子结构单相异步电机定子和转子结构异步电机外形图

异步电机结构图异步电机的基本结构:定子构成定子定子铁心机座定子绕组转子构成转子转子铁心转轴转子绕组单相异步电动机和三相异步电动机的定子结构和转子结构并无区别,唯一的区别在于定子绕组的数量定子绕组工作绕组起动绕组总结谢谢观看脉动磁场的产生脉动磁场的产生单相绕组电流建立的脉动磁场：一个脉动磁场分解为两个幅值相等、速度相同、旋转方向相反的两个磁场。脉动磁场的产生当单相异步电动机中的脉动磁场是随着正弦电流周期性变化时，每极磁通Φ也按照简谐函数随时间脉动变化，以最简单的p=1的二极机为例：脉动磁场的产生Φ=ΦmCOSωt单相异步电动机中的脉动磁场随正弦电流周期性变化式子可以分解为：脉动磁场的变化Φ=ΦmCOSωtΦ=(Φm/2)COSωt+(Φm/2)COS(-ωt)脉动磁场的变化其中，(Φm/2)COSωt和(Φm/2)COS(-ωt)代表方向相反的旋转磁场。该磁场分解为的两个向量Φ+和Φ-Φ+沿顺时针旋转，Φ-沿逆时针旋转，其合成向量大小当重合指向上方时幅值最大，视此时合成向量为正方向，在波峰。脉动磁场的变化脉动磁场的变化随时间变化，两个分解向量旋转，合成向量越来越小，直至两个分解向量方向相反时，由于其大小相等，此时合成向量为零。脉动磁场的变化向反方向旋转，直至在下方重合，则合成向量再度达到幅值最大，但是反方向在波谷。后面周而复始，循环往复。脉动磁场的变化脉动磁场分解的磁场为以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场。脉动磁场的变化当转子静止时，这两个旋转磁场在转子中产生中两个大小相等、方向相反的转矩，使得合成转矩为零，所以电机无法旋转。脉动磁场的变化给它一个外力，使电动机向某一方向旋转（如顺时针方向旋转），这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小；转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。脉动磁场的变化平衡被打破，转子产生的总的电磁转矩将不再是零，转子将顺着推动方向旋转起来。正反转旋转磁场的合成转矩特性2.单相异步电动机一旦启动，它能自行加速到稳定运行状态，其旋转方向不固定，完全取决于启动时的旋转方向。脉动磁场的产生1.在脉动磁场作用下的单相异步电动机没有启动能力，即启动转矩为零。结论：脉动磁场的产生单相异步电机工作原理单相异步电机的用途单相异步电动机只需要单相交流电源供电，在家用电器、医疗器械中得到广泛应用。家用电器医疗器械单相异步电机的用途改革开放以来，我国高度重视科技发展，充分发挥科学技术作为第一生产力的作用，广大人民的生活水平也随着科技的发展迅速提高。以前安装的吊扇，无法自动启动，需要人为拨动才能工作，到现在的多功能的空调、冰箱、洗衣机，都是随着电机的科研发展而改善的。单相异步电机的用途单相异步电动机工作原理根据正反转旋转磁场的合成转矩特性知，在正常运行时只有工作绕组接在电源上，单相异步电动机(单绕组)起动转矩为零，不能自起动。单相异步电动机工作原理初期的吊扇之所以需要人手动拨动，本质上在提供初始力矩。单相异步电动机工作原理为解决这个问题，在电动机空间不同于工作绕组的位置安装一个起动绕组，且使起动绕组中电流在时间相位上不同于工作绕组中的电流。单相异步电动机工作原理单相异步电动机定子上一般有两个绕组：起动绕组、工作绕组，两绕组在空间上相距90度电角度。单相异步电动机工作原理起动绕组与电容C（或电阻）、离心开关K串联后再与工作绕组并联于同一电源上适当选择串入电容C的大小，可以使起动绕组中电流IB超前于工作绕组中电流IA约90°相角。单相异步电动机工作原理两绕组磁动势可以在气隙中形成一个接近于圆形的旋转磁动势和磁场，并产生一定的起动转矩。离心开关在转速达到85%额定转速时自动断开，启动绕组使命完成，只余工作绕组继续工作。单相异步电动机工作原理单相异步电动机单相电动运转异步电动机单线电阻启动式异步电动机单相电动分相启动式异步电动机单线电容启动与运转异步电动机单项异步电动机的工作原理的视频动画单相异步电机工作原理单相异步电机的调速与正反转单相异步电机的调速一、副绕组调速单相电容启动/运行异步电动机，可用改变绕组外加电压的方法达到调速的目的。单相异步电机的调速通过改变主绕组和副绕组的连接方式来改变加载主绕组上的电压。副绕组和主绕组的绕向相同，并放在同一个槽内，调速原理如图所示：一、副绕组调速单相异步电机的调速如图所示，当开关N拨至上方时，绕组A为工作绕组，绕组B与绕组F的串联为启动绕组。当开关N拨至下方时，绕组A与绕组F串联作为工作绕组，绕组B作为启动绕组。一、副绕组调速单相异步电机的调速两种分配方式上主绕组上分得的电压不同，转速也就不同。这种方法无法实现无极调速，一般情况最多分为3档，如右图所示，分为高中低三挡，家用电扇普遍采用的都是此类电压调速方法。一、副绕组调速单相异步电机的调速二、电抗器调速对单相电容启动/运行异步电动机，也可用电抗器提供可变电压的方法达到调速的目的。调速原理如图所示。单相异步电机的调速二、电抗器调速电抗器调速的原理是在电路中串联一个可变电抗器，通过调节电抗器的电感值来改变电路阻抗，从而改变电机的供电电压，进而实现电机的转速调节。单相异步电机的调速二、电抗器调速当电抗器的电感值增大，电路阻抗增大，电机的供电电压减小，电机的转速减小。当电抗器的电感值减小，电路阻抗减小，电机的供电电压增大，电机的转速增大。单相异步电机正反转三、电机正反转由单相异步电动机工作原理可知，单相异步电机是有两个绕组的,而且单相电机这两个绕组完全一样，互相可以交换，这就可以实现电机的正反转。正转：Z1与U1短接，Z2