单相异步电动机
单相异步电动机
[任务5.1]键盘接口设计
• 5.1.3矩阵式键盘的硬件电路结构及工作原理
• 矩阵式键盘又称行列式键盘，往往用于按键个数较多的场合，矩阵式 键盘的按键位于行、列的交叉点上，每条水平线和垂直线在交叉处不 直接连通，而是通过一个按键加以连接。如图5- 3所示。
• 5.1.4矩阵式键盘的软件结构
[任务5.1]键盘接口设计
• 5.1.1独立式按键的硬件电路结构及工作原理
• 在单片机控制系统中，如果需要按键个数较少或功能要求较为简单 时，可采用独立式按键结构。独立式按键的电路如图5-1所示。
• 5. 1 .2独立式按键的软件结构
• 对于这种独立式按键电路程序可以采用循环查询的方法。独立式按键 处理流程图如图5-2所示。
的。单相异步电动机一般均采用鼠笼式转子。转子主要由转子铁芯、 轴和转子绕组等组成。转子铁芯由硅钢片叠成，转子硅钢片的外圆上 冲有嵌放绕组的槽。轴经滚花后压入转子铁芯。转子铁芯多采用斜槽 结构，槽内经铸铝加工而形成铸铝条，在伸出铁芯两端的槽口处，用 两个端环把所有铸铝条都短接起来，形成鼠笼式转子。铸铝条和端环 通称为转子绕组。整个转子由上、下端盖的轴承定位。 • (2)转子绕组用于切割定子磁场的磁力线，在闭合回路的铸铝条(即导 体)中产生感应电动势和感应电流，感应电流所产生的磁场和定子磁 场相互作用，在导体上将会产生电磁转矩，从而带动转子启动旋转。
• (1)判断键盘中有无键按下 • 将全部行线置低电平，列线置高电平，然后检测列线的状态，只要有
一列的电平为低，则说明有键按下，如列线全部为高电平，则说明没 有键被按下。
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[任务5.1]键盘接口设计
• (1)判断键盘中有无键按下 • (2)去除键的机械抖动 • (3)如有键被按下，则寻找闭合键所在位置，求出其键代码 • (4)程序清单
单相异步电动机的简单介绍
1. 单相异步电动机的介绍2.1分类了解决单相异步电动机不能自行启动的问题，往往采用在单相电动机的定子绕组中嵌放两套绕组，分别为主绕组和启动绕组，在启动绕组中又采用串入电阻或电容使两个绕组中的电流在时间上有一定的相位差，就可以产生旋转磁场。
因此单相电动机在类型上可分为： 2.2基本结构（2）单相电容起动电动机与电阻起动不同的是起动绕组支路串了一个电容。
电容器选择适当，使IV 超前IU 的相位达到90°⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡罩极式电动机电容起动运转式电容运转式电容式起动电阻式起动—分相式电动机—单相异步电动机2.3单相异步电动机工作原理 在交流电机中，当定子绕组通过交流电流时，建立了电枢磁动势，它对电机能量转换和运行性能都有很大影响。
所以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转和反转磁场和。
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。
不论是正转磁场还是反转磁场，他们的大小与转差率的关系和三相异步电动机的情况是一样的。
若电动机的转速是， 则对正转磁场而言，转差率为：对反转磁场而言，转差率为：单相异步电动机的T-s 曲线见左图由图可知单相异步电动机的主要特点有： (5) 单相罩极式异步电动机短路环 凸心 定子绕组 转子Φ1 Φ2 路环时在其内感应的电动势短路环内由于感应产生的电动势对应的电流K 的总磁通φ2 φ2ÓëKµÄºÏ³ÉÊÇ通路环的新总磁通φ’2φ2总是滞后于Φ1,气隙中产生移动磁场。
移动的方向总是从未罩住部分转向罩住部分。
这也就电动机的转向 （3）单相电容运转电动机用于300ｍｍ以上电风扇、空调压缩机等的电动机。
单相异步电动机的原理、结构和分类
两相绕组产生的旋转磁场
单相异步电动机
单相异步电动机在旋转磁场作用下，产生启动转矩，在其作用 下，转子顺着旋转磁场旋转方向开始转动。单相异步电动机转子旋 转以后，启动绕组就失去作用，如果此时将启动绕组的电源断开， 其工作绕组中电流产生的磁场为脉动磁场，这时脉动磁场就会在转 子上产生一个与旋转磁场转动方向一致的电磁转矩，拖动转子继续 按原来旋转方向转动下去，电动机轴上输出机械能。
单相异步电动机
二、单相异步电动机的结构及分类 1．罩极式单相异步电动机 罩极式单相异步电动机是小型单相异步电动机中最简单
的一种。罩极式单相异步电动机有凸极式和隐极式两种。
凸极式定子铁心的结构
单相异步电动机
凸极式定子铁心产生的磁通
凸极式单相异步电动机极靴下磁场的变化规律
工作绕组中
工作绕组中电流
工作绕组中
单相脉动磁场 电流正半周期产生的磁场 电流负半周期产生的磁场
单相异步电动机
一个脉动磁场可分解为大小相等、同步转速相同、旋转方向 相反的两个旋转磁场。
脉动磁场分解成两个方向相反的旋转磁场
单相异步电动机 的机械特性曲线
单相异步电动机
2．单相异步电动机的启动
产生旋转磁场的方法：在单相 异步电动机的定子铁心中，加装一 个启动绕组，并要保证工作绕组与 启动绕组是对称绕组，即两个绕组 的匝数相等、在空间上互差90°电 角度。
单相异步电动机
(1)电阻启动单相异步电动机
单相异步电动机
(2)电阻启动单相异步电动机
单相异步电动机
(3)电容启动单相异步电动机
单相异步电动机
(4)双值电容单相异步电动机
单相异步电动机
三、单相异步电动机的常用启动开关 1.电磁启动继电器
《单相异步电动机》课件
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制动方式
电动机的制动方式主要有能耗制动、反接制动和再生制动等。
04
单相异步电动机的运行与维护
安全操作规程
确保电源连接正确
在连接电源之前，应确保电源电压与 电动机铭牌上的额定电压相符，并使 用合适的电源插头和插座。
穿戴防护用品
操作时应穿戴适当的防护用品，如绝 缘手套、护目镜等，以防止触电和机 械伤害。
功率因数
电动机的输入功率中有功功率占输入 功率的比重，反映了电动机的功率利 用率。
起动性能
起动转矩
电动机起动时产生的转矩，是衡量电动机起动性能的重要参 数。
起动电流
电动机起动时输入的电流，是衡量电动机起动性能的重要参 数。
调速与制动
调速方式
电动机的调速方式主要有变极调速、变频调速和变转差率调速等。
应用领域
01
02
03
家用电器
单相异步电动机常用于各 种家用电器，如电风扇、 洗衣机、空调等。
商业设备
在商业应用中，单相异步 电动机可用于各种设备， 如自动售货机、电动工具 等。
工业自动化
在工业自动化领域，单相 异步电动机可用于各种生 产设备和自动化生产线。
02
单相异步电动机的结构
定子
作用
定子是单相异步电动机 的固定部分，主要作用
校验启动转矩和最大转矩
在选型过程中，需要对电动机的启动转矩和最大转矩进行校验，以确 保其能够满足启动和Байду номын сангаас行过程中的负载需求。
考虑效率与节能要求
在容量选择时，应考虑电动机的效率和节能要求，优先选择高效、节 能的电动机。
验证工作制与负载持续率
根据实际工作制和负载持续率，对电动机的容量进行校验，以确保其 能够满足长期稳定运行的需求。
什么是单相异步电动机？单相异步电动机分类方式
什么是单相异步电动机？单相异步电动机分类方式所谓的单相异步电动机，是指只有一相定子绕组由单相沟通电源供电的异步电动机，又叫单相感应电动机。
单相异步电动机是利用单相电源供电的一种小容量沟通电动机，具有结构简洁、运行牢靠、修理便利等特点，可以直接用220V的沟通电源供电。
它的结构和工作原理与三相异步电动机相像，在工业、农业、医疗和家用电器等方面被广泛使用，最常见的如电风扇、吹风机、洗衣机和电冰箱等。
单相异步电动机根据工作原理、起动方式和结构形式有以下几种分类方式：（一）电阻分相单相异步电动机(见图1)图1 电阻分相单相异步电动机等效电路图结构特点：(1)定子绕组由起动绕组和工作绕组两部分组成。
(2)起动绕组的电阻值较大。
(3)起动结束后，起动绕组被自动切除。
优缺点：(1)价格较低。
(2)起动电流大，但是起动转矩不大。
应用范围：小型鼓风机、研磨机、搅拌机、小型钻床及电冰箱等。
（二）电容起动单相异步电动机(见图2) 结构特点：(1)定子绕组由起动绕组和工作绕组两部分组成。
(2)起动绕组中串人起动电容C。
(3)起动结束后，起动绕组被自动切除。
优缺点：(1)价格较贵。
(2)起动电流及起动转矩均较大。
应用范围：小型水泵、冷缩机、电冰箱及洗衣机等。
图2 电容起动单相异步电动机等效电路图图3 电容运行单相异步电动机等效电路图（三）电容运行单相异步电动机(见图3) 结构特点：(1)定子绕组由起动绕组和工作绕组组成。
(2)起动绕组中串入起动电容C起动。
(3)起动绕组参加运行。
优缺点：(1)无起动装置，价格较低。
(2)功率因数较高。
应用场合：电风扇、电冰箱、空调及洗衣机等。
（四）电容起动、电容运行单相异步电动机(见图4) 结构特点：(1)定子绕组由起动绕组和工作绕组组成。
(2)起动绕组中串入起动电容C。
(3)起动结束后，一组电容被切除，另外一组电容与起动绕组参加运行。
优缺点：(1)价格较贵。
(2)起动电流及起动转矩较大，功率因数较高。
单相异步电动机的基本知识
单相异步电动机的基本知识一、单相电动机的特点及应用利用单相交流电源供电的异步电动机称为单相异步电动机。
与同功率的三相异步电动机相比,单相异步电动机的体积较大,运行性能较差。
因此单相异步电动机一般只制成小型和微型系列,功率由几瓦,几十瓦到儿百瓦,功率在千瓦以上的非常少见。
表3-1,表3 -2列出了此类小功率电动机的性能特点及应用。
二、单相异步电动机的工作原理单相异步电动机定子是单相供电,当定子统组通入正弦交流电时,产生一个随电流波形的变化作同步变化的脉振磁场。
某一瞬间脉振磁场的方向如图3-1中的虚线所示。
这样的脉振磁场,可以分解为大小相等、转速相同但转向相反的两个旋转磁场,通常把逆时针方向旋转的磁场称为正序磁场,把顺时针方向旋转的磁场称为负序磁场.当转子静止不动时,这两个大小相等,、方向相反的磁场在转子上感应出的电流也是大小相等方向相反。
这两个电流和其对应的旋转磁场相互作用而产生的正、负序转矩也大小相等、方向相反,其合成转矩为零,因此,电动机不能启动,当外力推动转子之后,转子电流对定子正、负序旋转磁场的去磁作用不同,而使气隙中的合成磁场成为椭圆旋转磁场,对转子产生异步转矩,使转子继续转动。
为了使单相异步电动机无需外力推动而自行启动,就必须采取一些特别措施,以使电动机启动时能在气隙中形成一个旋转磁场。
由电磁感应原理可知,当两个磁通的空间位置不同、在时间上又有相位差时就会产生旋转磁场,通常使用的方法有两种,这样单相异步电动机就分为分相式电动机和罩式电动机两大类。
三、分相式单相异步电动机1.分相式单相异步电动机的工作特点分相式单相异步电动机是一种结构简单、应用范围较广的单相电动机,可分为电阻分相启动电动机、电容分相启动电动机和电感分相启动电动机,如图3-2、图3-3、图3-4所示。
它们的构造基本相同,所不同的是,为了取得相位移而使用不同分相元件。
电容分相性能虽优,但由于有了启动电容器而增加了成本; 电阻分相的成本低,可采用串入电阻和减小启动绕组的导线截面,使两个绕组的电抗和电阻不同来获得分相效果分相式单相异步电动机的启动绕组与工作绕组在空间上互差90℃角度，由于启动绕组中串有电阻或电容器,当绕组通人单相交流电压时,形成两个绕组磁通的相位差,从而使之产生旋转磁场,电动机开始启动。
单相异步电动机
起动，必须再产生一个频率相同、相位不同、 空间位置相差一定角度的脉动磁场，两个磁场 合成后成为旋转磁场，常用的合成方法有电容 分相式和罩极式。
图3-32 单相异步电动机
1.1电容列相式单相异步电动机
电容列相式单相异步电动机的结构示意图 和定子接线图如图3-33所示，其绕组分为主绕 组U1U2和辅助绕组Ｚ1Ｚ2,辅助绕组在串联电容 C后与主绕组并联。当电动机与电源接通后， 各绕组分别通过一交变电流，由于主绕组呈感 性，电流i1超前电压ｕ，而辅助绕组呈容性， 电流i2滞后电压u，一旦选择合理电容量C，就 可以使i1超前i290º（如图3-34所示）。此时电 动机定子电流便能产生一旋转磁场，其过程如 图3-35。
图3-33 电容列相式单相异步电动机
图3-34 波形 图3-35 磁场分布情况
当t=0时，i2=0,i1<0,即电流从U2流入，从 U1流出磁场方向如图3-35(a)所示，图3-35(b) 和(c)分别示出了t=T/8和t=T/4时的磁场分布 情况，可见其产生的磁场是一旋转磁场。
必须指出，单相异步电动机在起动之前不 能将辅助绕组断开，如果将辅助绕组断开，则 电动机不能起动，但在起动之后，若把辅助绕 组断开，此时电动机仍能继续旋转，我们把仅 为起动设置的辅助绕组又称为起动绕组。
1.2 罩极式单相异步电动机
罩极式单相异步电动机的结构示意图如图 3-36(a)所示，其定子绕组绕在两个凸出的磁 极上，磁极上开有凹槽，将每个磁极分为两个 部分，即P1和P2.两个斜对角的较小部分P2（约 占每个磁极的1/3~1/4）上各套有一个短路铜 环，称为被罩部分，如图3-36(b)所示。当定 子绕组中通过交变电流时，磁极中就有交变磁 通产生，由于短路铜环内产生感应电流以阻碍 其内部磁通的变化，所以，被罩部分磁极P2中
单相异步电动机
（1）单相电阻分相起动异步电动机。 （2）单相电容分相起动异步电动机。 （3）单相电容运转异步电动机。 （4）单相电容起动与运转异步电动机。 （5）单相罩极式异步电动机。
1、单相电阻分相起动异步电动机
单相电阻分相起动异步电动机的两个绕组，即
起动绕组和工作绕组在空间上按90O电角度分布，
并联在单相交流电源上，如图7-2（a）所示，使两
（3）由于同时存在正、反向电磁转矩， 使电动机总转矩减小，最大转矩也减小， 因而单相交流电动机输出功率减小，效 率较低。 （4）理想空载转速小于同步转速，单相 电机比三相电机额定转差率略大些。
综上所述，单相异步电动机定子绕组如果只有 一个工作绕组，则无法起动转矩，运行特性也较 差，所以至少在起动时单相异步电动机定子上两 个绕组都要通电。
三、单相异步电动机的应用
1、单相异步电动机用于家用风扇
家用风扇拖动用电机由于风扇启动转矩较小， 单向运转，故多采用单相电容式或罩极式异步电动 机拖动。电容式电动机具有起动性能好、运转可靠、 效率高、运转噪声低等优点，但结构比罩极式稍复 杂。罩极式电动机具有结构简单、经济耐用的优点， 但起动转矩很小，耗电量较大，例如，250mm台式 电扇，风量基本相同，电容式电扇耗电为32W，而 罩极式耗电约45W。
二、单相异步电动机的分类和起动方法
由于单相异步电动机的起动转矩 Tst = 0，所以 需用其他途径产生起动转矩。根据三相异步电动机 运行原理，为了使单相异步电动机具有起动转矩， 关键是如何使起动时在电机气隙中产生一个旋转磁 通势（圆形的或椭圆的）。根据定子绕组的分相起 动方法和运行方式的不同，单相异步电动机分为以 下几种类型。
当工作绕组接在交流电源上，产生脉冲振的磁通Φ1， 其中Φ1′是通过未被罩部分磁极的磁通， Φ1〃则通过被 罩部分的磁通，即Φ1 + Φ1′+ Φ1〃。 由于Φ1〃随时间交变，在短路环中产生感应电动势Esh和电 流Ish。忽略铁耗时，交变的Ish产生同相位的磁通Φsh，则 被罩部分的合成磁通Φ2 =Φ1〃+ Φsh ，图（b）为各相量 及相互关系。Φ1′和Φ2在时间上相差一个相位角，而在空 间上也有一个角度差，这样Φ1′和Φ2的合成将是一个旋转 的椭圆磁场。 Φ1′超前Φ2，旋转方向将是顺时针方向的。 由于定子磁极所罩的部分是固定的，故电动机的转向总不变。
单相 异步电动机
一、 回顾
三 相 旋 转 磁 场 的 产 生
三 相 异 步 电 动 机 转 子 旋 转
三相异步电 动机的旋转 条件： 1、三相绕 组在空间成 120度排列。
2、在三相 绕组中通入 三相交流电。
单相异步电动机的应用
家庭日常生活中： 电冰箱、电风扇、吸尘器、洗衣机、空调等。
医疗器械中： 牙科机械、手术机械等。 工矿企业中： 各种自动控制电机、手持电转等。
断开电容电路起动
起动后断开电容电路
一、电容式电动机
在起动及运行中，电容均参与工作。
二、电容起动式电动机
在起动中电容参与工作，当电机运行到一 定速度后，通过离心开关切断电容器电路。
三、电容起动、运行式电动机
在起动时全部电容参与工作，当电机 运行到一定速度后，通过离心开关切断一 部分电容。
罩极式电动机结构图
罩极式电动机的工作原理
由于绕组中的电流变化率不同，从而在短路环中 产生的感生电流不同，进而使整个端部的磁场在不断 变化，磁场的中心在不断的移动，产生类似于旋转磁 场的作用效果。
讨论：
1、若在电机中放入两个完全相同的绕组，空间 上成90度，将两个绕组并联后接到单相交流 电上此时电机产生的磁场是什么磁场？ 脉动磁场 2、若单相电容式电机通电后，只听到声音不能 够旋转可能是什么原因？你应该怎么办? 起动电路出现故障，应停止使用进行检修 3、为什么在定子上产生脉动磁场后，给转子一 个某方向的力，转子就会顺着该方向旋转，此 时转子与另外一方向的磁场相对速度更大，转 子为什么不会停下来？ 因为相对速度较大，在转子上感应的电流频 率较大，从而使转子上电抗加大，使该方向的感 应电流变小。
一、单相异步电动机的结构
1、前端盖 2、定子 3、转子 4、后端盖 5、引出线 6、电容器
单相异步电动机
单相异步电动机的调速性能相对较差，一般通过改变电源频率或采用变极调速等方法实现 调速。
效率与功率因数
单相异步电动机的效率和功率因数通常较低，尤其在轻载和空载时更为明显。为了提高效 率和功率因数，可以采取一些措施，如采用高效电机设计、优化定子绕组结构等。
04
单相异步电动机的启动方式
电阻启动
单相异步电动机
汇报人：XX
CONTENTS
• 引言 • 单相异步电动机的基本结构 • 单相异步电动机的工作原理 • 单相异步电动机的启动方式 • 单相异步电动机的调速方法 • 单相异步电动机的维护与保养
01
引言Leabharlann 电动机的定义与分类电动机定义
电动机是一种将电能转换为机械 能的装置，广泛应用于各种机械 设备中。
通过改变电动机定子铁芯的结构，使其在启动时产生一个旋转磁场。这
种启动方式适用于小功率单相异步电动机。
02
频敏变阻器启动
利用频敏变阻器的阻抗随频率变化的特性，在启动时限制电流并提高转
矩。随着电动机转速的升高，频敏变阻器的阻抗逐渐减小。
03
软启动器启动
采用电力电子技术，通过控制晶闸管的导通角来调节电动机的输入电压
轴承
支撑电机转轴旋转的重要部件，一般采用滚动轴承，具有摩 擦系数小、运转精度高、使用寿命长等优点。
风扇及风罩
风扇
安装在电机转轴上，随电机旋转而产 生空气流动，起到散热作用。风扇一 般采用铝合金或塑料材料制成，具有 重量轻、噪音小等特点。
风罩
安装在电机外部，与风扇配合使用， 起到引导空气流动、降低电机温升的 作用。风罩一般采用钢板或铝合金材 料制成，具有强度高、耐腐蚀等特点 。
串联电阻启动
单相异步电动机标准版文档
容易调整调速比，但消耗的材料多，
调速器体积大。
图5.5 串电抗器调速接线图
（2）抽头法调速
如果将电抗器和电机结合在一起，在电动机定子铁心上嵌入一个中间绕 组(或称调速绕组)，通过调速开关改变电动机气隙磁场的大小及椭圆度，可达 到调速的目的。根据中间绕组与工作绕组和启动绕组的接线不同，常用的有T 形接法和L形接法，如图5.6所示。
抽头法调速与串电抗器调速相比较，抽头法调速时用料省，耗电少，但是 绕组嵌线和接线比较复杂。
（3）晶闸管调速 利用改变晶闸管的导通角，来实现加在单相异步电动机上的交流电压的
图5.4 两相旋转磁场
3．单相异步电动机的调速
单相异步电动机的调速方法主
要有变频调速、晶闸管调速、串电 抗器调速和抽头法调速等。变频调 速设备复杂、成本高、很少采用。 下面简单介绍目前较多采用的串电 3．单相异步电动机的调速
串电抗器调速，其优点是结构简单，容易调整调速比，但消耗的材料多，调速器体积大。
图5.2 电容分相单相电动机接线图及相量图
图5.3 两相电流波形图
如同分析三相绕组旋转磁场一样，将正交的两相交流电流通入 在空间位置上互差90°的两相绕组中，同样能产生旋转磁场，如 图5.4所示。
与三相异步电动机相似，只要交换启动绕组或工作绕组两端 与电源的连接便可改变旋转磁场的方向。
2（b）所示，分相后两相电波形如图5. 单相异步电动机有多种类型，目前应用最多的是电容分相的单相异步电动机，这实际上是一种两相运行的电动机，下面仅就这种电动 机进行介绍。 只要合理选择参数便能使工作绕组中的电流 与启动绕组中的电流 相位相差90°，如图5. 目前常用于吊式风扇的调速上。 2（b）所示，分相后两相电波形如图5. 2（b）所示，分相后两相电波形如图5. 3．单相异步电动机的调速 如果将电抗器和电机结合在一起，在电动机定子铁心上嵌入一个中间速的目的。 目前常用于吊式风扇的调速上。
什么是单相异步电动机？它有哪些用途？
什么是单相异步电动机？它有哪些用途？单相异步电动机，是用单相交流电源供电的一种小容量交流电动机。
单相异步电动机与单相串励电动机相比，具有结构简单、成本低廉、维修方便、噪声低、振动小和对无线电系统的干扰小等特点，被广泛应用于工业和人们日常生活的各个领域，如小型机床、电动工具、医疗器械和诸如电冰箱、电风扇、排气扇、空调器、洗衣机等家用电器中。
单相异步电动机与同容量的三相异步电动机相比，具有体积大、运行性能较差、效率较低等缺点。
因此，一般只制成小容量的（功率为8～750W）。
但是，由于单相异步电动机只需单相交流电源供电，在没有三相交流电源的场合（如家庭、农村、山区等）仍被广泛应用。
单相异步电动机由哪几部分组成？单相异步电动机一般由机壳、定子、转子、端盖、转轴、风扇等组成，有的单相异步电动机还具有起动元件。
1）定子：定子由定子铁心和定子绕组组成。
单相异步电动机的子结构有两种形式，大部分单相异步电动机采用与三相异步电动机相似的结构，也是用硅钢片叠压而成。
但在定子铁心槽内嵌放有两套绕组：一套是主绕组，又称工作绕组或运行绕组；另一套是副绕组，又称起动绕组或辅助绕组。
两套绕组的轴线在空间上应相差一定的电角度。
容量较小的单相异步电动机有的则制成凸极形状的铁心，如图所示。
磁极的一部分被短路环罩住。
凸极上放置主绕组，短路环为副绕组。
2）转子：单相异步电动机的转子与笼型三相异步电动机的转子相同。
3）起动元件：单相异步电动机的起动元件串联在起动绕组（副绕组）中，起动元件的作用是在电动机起动完毕后，切断起动绕组的电源。
常用的起动元件有以下几种：①离心开关：离心开关位于电动机端盖的里面，它包括静止和旋转两部分。
其旋转部分安装在电动机的转轴上，它的3个指形铜触片（称动触头）受弹簧的拉力紧压在静止部分上，如图a所示。
静止部分是由两个半圆形铜环（称静触头）组成，这两个半圆形铜环中间用绝缘材料隔开，它装在电动机的前端盖内，其结构如图b所示。
单相异步电动机知识
• 增加转子电阻---1.减小转子槽面积,端环面积 但要注意 转子铝损上升,效率下降.
• .选择好的转子发兰,铸铝工艺.转子铝损
异步电动机定子电路的电压平衡方程式为 U1=－E1+I1Z1 E1=4.44f1N1φmKw1 在忽略定子阻抗压降的情况下，则有 U1≈ E1＝4.44f1N1φmKw1∝f1φm 式中：U1-----定子绕组相电压； E1-----定子绕组感应电势； f1-----定子绕组电源频率； p-----极对数； n0-----同步转速； φm-----每极对气隙磁通； I1Z1-----定子阻抗压降。
是-1电源的2.3倍,但通常60HZ的铁损比50HZ 铁损高,为降低铁损, -1电源的每极气隙磁通量 比-8电源机种小,所以,-8电源机种的匝数是-1电 源的2倍左右.
单相异步电动机
• 如何提高电机效率
• 电机的损耗:铜损,铁损,机械损,杂散损.
• 铜损:定子铜损,转子铝损
• 铁损:定子,转子铁芯磁滞损,涡流损.
恒功率调速特性的控制
恒功率调速，就是说：在改变频率f1的调速过程中保持电动机的输出功率不变
电源电压有一定限制，电动机的输入电压也必须限制在允许的范围内。调速 进入电压恒定不变，只能是恒功率调速。然而在电压允许范围内设定额定电压和最高 电压也是可以的。
超前于工作绕组中电流IA约 90°相角。这样两绕组磁动 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。
单相异步电动机种类
单相异步电动机是怎样工作的
单相异步电动机是怎样工作的？单相异步电动机的工作原理：在单相异步电动机的主绕组中通入单相正弦交流电后，将在电动机中产生一个脉振磁场，也就是说，磁场的位置固定（位于主绕组的轴线），而磁场的强弱却按正弦规律变化。
如果只接通单相异步电动机主绕组的电源，电动机不能转动。
但如能加一外力预先推动转子朝任意方向旋转起来，则将主绕组接通电源后，电动机即可朝该方向旋转，即使去掉了外力，电动机仍能继续旋转，并能带动一定的机械负载。
单相异步电动机为什么会有这样的特征呢？下面用双旋转磁场理论来解释。
双旋转磁场理论认为：脉振磁场可以认为是由两个旋转磁场合成的，这两个旋转磁场的幅值大小相等（等于脉振磁动势幅值的1/2），同步转速相同（当电源频率为f，电动机极对数为p时，旋转磁场的同步转速ns=60pf），但旋转方向相反。
其中与转子旋转方向相同的磁场称为正向旋转磁场，与转子旋转方向相反的磁场称为反向旋转磁场（又称逆向旋转磁场）。
单相异步电动机的电磁转矩，可以认为是分别由这两个旋转磁场所产生的电磁转矩合成的结果。
电动机转子静止时，由于两个旋转磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，因此它们与转子的相对速度大小相等、方向相反，所以在转子绕组中感应产生的电动势和电流大小相等、方向相反，它们分别产生的正向电磁转矩与反向电磁转矩也大小相等、方向相反，相互抵消，于是合成转矩等于零。
单相异步电动机不能够自行起动。
如果借助外力，沿某一方向推动转子一下，单相异步电动机就会沿着这个方向转动起来，这是为什么呢？因为假如外力使转子顺着正向旋转磁场方向转动，将使转子与正向旋转磁场的相对速度减小，而与反向旋转磁场的相对速度加大。
由于两个相对速度不等，因此两个电磁转矩也不相等，正向电磁转矩大于反向电磁转矩，合成转矩不等于零，在这个合成转矩的作用下，转子就顺着初始推动的方向转动起来。
为了使单相异步电动机能够自行起动，一般是在起动时，先使定子产生一个旋转磁场，或使它能增强正向旋转磁场，消弱反向磁场，由此产生起动转矩。
啥是单相异步电动机单相异步电动机有哪几品种型
啥是单相异步电动机?单相异步电动机有
哪几品种型?
单相异步电动机即是指用单相沟通电源的异步电动机。
单相异步电动机具有构造简略、本钱贱价、噪声小等长处，因为只需求单相电源供电,运用便当，因而被广泛运用于工业和公民日子的各个方面，尤以家用电器、电动东西、医疗器械等运用较多。
与同容量的三相异步电动机比照照，单相异步电动机的体积较大，作业功用较差，因而通常只做成小容量的，中国现有商品功率从几W到几百W。
单相异步电机的作业原理和三相异步电机根柢一样，但有其本身的特征。
单相异步电动机通常在定子上有两相绕组，转子是通常笼型的。
依据定子两个绕组在定子上的散布以及供电状况的纷歧样，能够发作纷歧样的起动待性和作业待性。
通常单相异步电动机有以下几品种型：(1)单相电阻分相起动异步电动机；(2)单相电容分相起动异步电动机；(3)单相电容作业异步电动机；(4)单相电容起动与作业异步电动机(5)单相罩极式异步电动机。
1。
单相异步电动机
单相异步电动机一、 由单相电源供电的异步电动机运行原理 由单相交流电流建立的脉振磁势基波分量为：t x F t x F m ωτπsin cos ),(11=()),(),(sin sin 2,1111t x F t x F x t x t F t x F R F m +=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛-=τπωτπω 这两个旋转磁势分别产生正转和反转磁场，切割转子绕组形成使电动机正转和反转的电磁转矩如曲线1、2；合成电磁转矩曲线3。
特点：n=0时，合成转矩＝0，电动机无起动转矩；0≠n ,合成转矩也不为0。
所以：单相异步电动机一经起动，就可转动不会停止。
Tn123原理分析：结构对称的笼型转子，从电磁效应考虑可用两正交轴线上的两对导条组成的线圈等效导条均匀分布的实际转子。
定子绕组接单相电源，沿定子磁势轴线建立d 轴脉振磁场·电机不转时，d 轴脉振磁场仅在q 轴线圈1、1’中感生电势与电流，假定正向如图，依楞次定律，产生磁通dr ∙φ阻止定子磁通变化。
定子电流随之增大，产生磁通ds ∙φ抵消转子绕组的去磁作11'22'~定子绕组转子等效绕组φq φd n F q F d定子等效绕组φφdr dsI s U s +-用，维持d ∙φ基本不变。
线圈2、2’不与脉振磁场交链，无电势、电流产生。
作用在1、1’上的电磁力不能形成电磁转矩。
电机如同二次侧短路的变压器。
·若电机转动，移动中的线圈2,2’切割d 轴磁场，感生速度电势：设脉振磁通t md d cos ωφφ= ,则速度电势t Slv N lv B N e md q d q q cos 22ωφ==S 为磁路中的等值截面。
忽略q 轴线圈电阻，则因电抗作用，q I ∙滞后090q E ∙，而d q E ∙∙φ与同相位（n旋转方向如图时）。
因此q I ∙建立的磁势q F →在时间上滞后于d ∙φ、090d F →。
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二、单相异步电动机的主要类型和起 动方法
1、分相式电动机
分相式电动机的主绕组和辅助绕组空间上 相差90°电角度，接在同一单相电源上。 在辅助绕组中串入适当的电容、电阻或电 感，使两个绕组电流的相位不同。这样就 可以在电动机内形成一种旋转磁场，从而 产生起动转矩。
1）电阻分相电动机 辅助绕组用细铜丝绕制。起动转矩较 小，起动电流较大。
罩极式电动机 的磁通相量图
罩极式电动机 的结构示意图
三、类型
电容分相式单相异步电动机
分相式单相异步电动机 罩极式单相异步电动机 电阻分相式单相异步电动机
四、结构
结构与三相笼形异步电动机类似，如电容分相式，其结构如 下图。
转子绕组也为一笼形转子 主绕组：工作绕组，单相交流绕组 定子绕组 辅助绕组：起动绕组或短路环，产生起动转矩
五、工作原理
一相 断开
分相式电动 机的接线图
分相式电 动机的定 子示意图
2）电容分相电动机
三相异步电动机作 单相运行的接线图
如果电容选择恰当，电动机辅助绕组中的电流 相位超前主绕组电流相位90°，从而起动转矩 较大，起动电流较小。 2、罩极式电动机 穿过短路铜环 的总磁通是由 两部分磁通合 成的， s 与未穿过铜环 部分的磁通 0 形成一定的相 位差。
第13章
单相异步电动机
内容：单相异步电动机工作原理， 结构，分类及应用
重点及难点：单相异步电动机工作原理
一、定义
单相异步电动机：利用单相交流电源供电的一种小容量交 流电动机，功率约在8W～750W之间。
二、特点与应用
• 单相异步电动机具有结构简单,成本低廉,维修方便等特点。 • 广泛应用于如冰箱、电扇、洗衣机等家用电器及医疗器械中。 • 但与同容量的三相异步电动机相比，单相异步电动机的体积 较大、运行性能较差、效率较低。
单相供电
转子定子 绕组 定子π 1 π f1 F1 cos x cost F1 cos x t 2 1 π F1 cos x t f f 2
单相异步电动机特性： 1）电动机静止时，合成转矩为零， 电动机无起动转矩； 2）若外力拖动电动机正向或反向 转动，撤去外力后，电动机将继 续加速到接近同步转速。