机车电机与电器 课件 项目五 劈相机及其他电动机 任务一 单相异步电动机

项目五劈相机和其它电动机知识目标1.掌握单相异步电动机的用途、分类、结构和工作原理；2.掌握劈相机的结构、工作原理，能描述空载、负载工况的特点；3.能描述测速发电机的分类、结构和工作原理；4.能描述70BF3-3j步进电动机的结构和工作原理。5.能描述SS9、SS4改、HXD3电力机车辅助电机的种类和应用。技能目标1.

能实施单相异步电动机的起动、调速和反转；2.

能实施劈相机的起动，能描述三相电压不对称的调整方法；3.

能描述DF4B内燃机车用压缩机的结构、技术参数；4.

能描述HXN5内燃机车用辅助发电机的结构和起动；5.

培养学生严谨、认真的学习态度，提高理论联系实际的能力。任务一单相异步电动机任务提出A任务目标B相关知识C任务实施D目录CONTENTS思考题EPart任务一01任务提出任务提出定义：单相异步电动机是利用单相交流电源供电的一种小容量交流电机。优点：结构简单、成本低廉、运行可靠、维修方便等优点及可以直接在单相220

V交流电源上使用的特点应用：单相异步电动机只做成小容量的，从几瓦到几百瓦，在家用电器（电扇、洗衣机、电冰箱、空调器等）及轻工业装置上得到了广泛的应用。缺点：与同容量的三相异步电动机比较，单相异步电动机的体积大，运行性能较差，效率较低。Part任务一02任务目标任务目标1.描述单相异步电动机的基本结构和工作原理；2.能描述单相异步电动机的起动、调速和反转方法。Part任务一03相关知识相关知识1.基本结构

单相鼠笼式异步电动机的结构

单相异步电动机的类型很多，除罩极电动机的定子具有凸出的磁极外，其余各类单相异步电动机定子铁心和普通三相异步电动机的相似。相关知识2.工作原理

相关知识2）基本原理

单相异步电动机示意图

当单相异步电动机的定子绕组（工作绕组）接单相交流电源时，产生一个脉动磁场，此脉动磁场可分解为两个大小相等、转速相等而转向相反的旋转磁场和（证明略）。

相关知识2）基本原理

当异步电动机的转子静止不动时，转子对正向旋转磁场和反向旋转磁场的转差率都等于１，电磁转矩和大小相等、方向相反。因此，合成电磁转矩为零，电动机不能自行起动。

如果借助外力使电动机的转子以转速向某一方向（如向正向旋转磁场的方向）转动，正向旋转磁场所产生的电磁转矩大于反向旋转磁场所产生的电磁转矩。所以运行时的旋转方向由起动时的转动方向而定。只要外力把转子向任一方向驱动，转子就将沿着该方向继续旋转，直到接近同步转速。相关知识2）基本原理

单相异步电动机的机械特性曲线

由于在单相异步电动机中始终存在一个反向旋转磁场，因此单相异步电动机的损耗较大，效率较低，功率因数也较低。这样，就使得单相异步电动机的效率等总是低于三相异步电动机。

相关知识3.分类和起动方法

单相电容起动电动机1）单相电容起动电动机

单相电容起动电动机有较大的起动转矩，但起动电流也较大，适用于各种满载起动的机械，如小型空气压缩机，在部分电冰箱压缩机中也有采用。相关知识3.分类和起动方法

单相电容运转电动机2）单相电容运转电动机

单相电容运转电动机结构简单，维护保养方便，只要任意改变主绕组（或辅绕组）的首端、末端与电源的接线，即可改变旋转磁场的转向，从而使电动机反转。这类电动机常用于吊扇、台扇、洗衣机、吸尘器等。相关知识3.分类和起动方法

单相电阻起动电动机3）单相电阻起动电动机

这种电动机起动转矩不大，宜于空载起动。相关知识3.分类和起动方法

单相电阻起动电动机4）单相双值电容电动机

单相双值电容电动机具有相对较高的起动转矩、效率及功率因数，适用于机床、农副产品加工机械、医疗器械等。Part任务一04任务实施任务实施1.电冰箱的起动

单相电阻起动电动机

家用电冰箱中拖动压缩机的单相异步电动机较多采用电阻R起动。PTC组件的工作特性图

由于该类电动机起动转矩小，因此当电冰箱在工作中突然断电后又很快恢复供电时，压缩机有残压而可能使电动机无法拖动压缩机工作，这有可能导致烧毁电动机。因此，应经过几分钟后，让压缩机压力下降，才能重新通电起动电动机。任务实施2.电风扇的调速

电容运转电动机调速电路1）串电抗器调速

将电抗器与电动机定子绕组串联，通电时，利用在电抗器上产生的电压降，使加到电动机定子绕组上的电压低于电源电压，从而达到降低转速的目的。因此用串电抗器调速时，电动机的转速只能由额定转速往低调。任务实施2.电风扇的调速

（a）L形接线法

（b）T形接线法2）绕组抽头调速

与串电抗器调速比较，用绕组内部抽头调速不需电抗器，耗电少，缺点是绕组嵌线和接线比较复杂，电动机与调速开关的接线较多。任务实施3.洗衣机的反转

洗衣机工作时，要求电动机在定时器的控制下正反交替运转。改变单相电容运转电动机转向的方法有两种：一是在电动机与电源断开时，在主绕组或副绕组中任何一组的首尾两端换接以改变旋转磁场的方向，从而改变电动机的转向；二是在电动机运转时，将副绕组上的电容器串接于主绕组上，即主、副绕组对调，从而改变旋转磁场和转子的转向。洗衣机所采用的大都是后一种方法。

洗衣机脱水用电动机也是采用电容运转式电动机，它的原理和结构同一般单相电容运转电动机相同。由于脱水时一般不需要正反转，故脱水用电机按一般单相电容运转异步电动机接线，即主绕组直接接电源，副绕组和移相电容串联后再接入电源。由于脱水用电动机只要求单方向运转，所以主副绕组采用不同的线径和匝数绕制。任务实施3.洗衣机的反转

洗衣机用