《电机技术应用》课件 2.1.4 单相异步电动机

单相异步电动机异步电动机

单相异步电动机是靠220V单相交流电源供电的一类旋转电机，为小容量的电动机，从几瓦到几百瓦不等。因为只需单相交流电源供电，因而应用非常广泛，如电风扇、洗衣机、电唱机、吸尘器、医疗器械、自动控制装置、小型机床、轻工设备、家用电器、电动工具、农用水泵、仪器仪表等众多领域。单相异步电动机的结构４、端盖及轴承：端盖有铸铁件，铸铝件及钢板冲压件三种，轴承有滚珠轴承和含油轴承两种。滚珠轴承价格高，噪声大，但寿命长，含油轴承价格低，噪声小，但寿命短。1、机座：随冷却方式，防护型式，安装方式和用途的不同，采用不同的机座结构，为铸铁，铸铝和钢板结构等几种。３、绕组：两套绕组，一是工作绕组，用来建立工作磁场；一是起动绕组，用来帮助电动机起动。两个绕组的轴线在空间错开一定角度。２、铁芯：用相互绝缘的电工钢片冲制叠成，构成电机磁路，定子铁芯有隐极和凸极两种，转子铁芯与三相异步电动机转子铁芯相同。单相异步电动机的结构电生磁两相对称绕组通入两相对称电流产生圆形旋转磁场。磁生电旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。电磁力转子电流与定子磁场作用产生电磁力，形成电磁转矩，驱动电动机旋转。单相异步电动机的原理脉振磁场

单相异步电动机的定子绕组为单相，转子一般为鼠笼式,当接入单相交流电源时，它在定、转子气隙中产生一个如图所示的磁场。此磁场在空间并不旋转，只是磁通或磁感应强度的大小随时间作正弦变化，我们称之为脉振磁场。

一个空间轴线固定而大小按正弦规律变化的脉动磁场（用磁感应强度B表示），可以分解成两个转速相等而方向相反的旋转磁场Bm1和Bm2，两个旋转磁场分别作用于转子产生两个方向相反的转矩。

两个旋转磁场的转速为：

脉振磁场两个旋转磁场的磁感应强度大小为：因此单相绕组通入单相交流电时的电磁关系如下：转矩特性在如图所示的T-s关系曲线中，s=1（n=0）两边合成转矩曲线是对称的，因此起动时合成转矩为零，不能自行起动。并且单相异步电动机没有固定的旋转方向，外力驱动电动机正向旋转能使电动机正转，反之亦然。单相异步电动机的起动

为使电动机能自行起动和改善运行性能，除工作绕组外，在定子上还安装一个辅助的起动绕组，两绕组在空间上相距90°，通过控制电容C的大小可以使起动绕组电流IB超前于工作绕组电流IA约90°。两绕组磁动势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。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，体积较大，功率因数及过载能力都较低，效率为同容量三相异步电动机的75%-90%。用途只能作成小容量：微型几瓦～750瓦，小型550瓦～3700瓦。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。总结1、试述单相交流异步电动机的工作原理是什么？答：单相交流绕组通入单相交流产生脉振磁动势，该磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和，从而在气隙中建立正传和反转磁场。这两个旋转磁场切割转子导体，并分别在转子导体中产生感应电动势和感应电流。该电流与磁场相互作用产生正、反电磁转矩。正向电磁转矩企图使转子正转；反向电磁转矩企图使转子反转。这两个转矩叠加起来就是推动电动机转动的合成转矩，如果给电动机一个初始转矩，电动机将沿着初始转矩的方向旋转起来。这就是单行异步电动机的工作原理。思考与练习2、试说明一个脉振磁场为什么可以分解成两个大小相等、转速相同、转向相反的旋转磁场。答：因为等式右边为两个大小相等、转向相反的旋转磁动势，且转速相同。

思考与练习思考与练习3、总结交流电机单相磁动势的性质、它的幅值大小、幅值位置、脉动频率各与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？答：

幅值：Fφ1=0.9NkW1Iφ/p

单相绕组基波磁动势幅值大小：与一条支路匝数N、绕组系数kw1、磁极对数p及相电流Iφ有关，其中N、kw1及p由构造决定，Iφ由运行