单相异步电动机的工作原理
单相异步电动机工作原理
单相异步电动机工作原理单相异步电动机是一种常见的电动机类型,它通常用于家用电器、小型机械设备等领域。
它的工作原理是基于单相交流电源产生的旋转磁场,从而驱动电机转动。
在本文中,我们将详细介绍单相异步电动机的工作原理及其相关知识。
首先,让我们来了解一下单相异步电动机的结构。
单相异步电动机通常由定子和转子两部分组成。
定子由绕组和铁芯构成,绕组中通有交流电流,产生旋转磁场。
转子则由导体和铁芯构成,当旋转磁场作用于转子上的导体时,会产生感应电流,从而产生转矩,驱动电机转动。
其次,我们来详细了解单相异步电动机的工作原理。
当单相交流电源加到定子绕组上时,根据电磁感应定律,会在定子绕组中产生一个旋转磁场。
由于单相电源的特性,所以产生的旋转磁场是一个偶极磁场,它的旋转方向是不断变化的。
这个旋转磁场会作用于转子上的导体,从而在转子上产生感应电流,产生旋转磁场,最终驱动电机转动。
接下来,我们来探讨单相异步电动机的启动原理。
由于单相异步电动机需要旋转磁场才能产生转矩,所以在启动时需要采取一定的措施。
常见的启动方式包括启动电容器启动、分裂相启动等。
其中,启动电容器启动是通过外接启动电容器改变定子绕组的电压相位,从而产生一个旋转磁场,启动电机。
而分裂相启动则是通过分裂相绕组产生一个人工的起动相位,从而启动电机。
最后,我们来总结一下单相异步电动机的工作原理。
单相异步电动机是通过单相交流电源产生的旋转磁场来驱动电机转动的。
在工作过程中,需要注意启动方式的选择以及定子绕组和转子之间的磁场互作。
通过对单相异步电动机工作原理的深入了解,我们可以更好地应用和维护这一类型的电动机。
总的来说,单相异步电动机是一种常见的电动机类型,它的工作原理基于单相交流电源产生的旋转磁场。
通过本文的介绍,相信读者对单相异步电动机的工作原理有了更深入的了解,能够更好地应用和维护这一类型的电动机。
希望本文能够对您有所帮助。
单相异步电动机的工作原理
单相异步电动机的工作原理一、概述单相异步电动机是一种常见的电动机类型,广泛应用于家用电器、小型机械设备等领域。
本文将详细介绍单相异步电动机的工作原理。
二、工作原理1. 磁场产生单相异步电动机的工作原理基于磁场的产生和作用。
当机电通电后,电流通过定子线圈(主绕组),产生一个旋转磁场。
这个磁场是由电源交流电的周期性变化所引起的。
2. 起动在单相异步电动机的起动过程中,由于惟独一个相的电流流过定子线圈,因此无法产生旋转磁场。
为了产生旋转磁场,需要通过一些特殊的设计和组织结构来实现。
常见的起动方法包括使用启动电容器和启动绕组。
3. 旋转磁场启动后,单相异步电动机的定子线圈中产生的旋转磁场将与转子中的永磁体或者感应体相互作用。
这个相互作用会导致转子发生旋转,从而驱动机电的工作。
4. 高速运转一旦单相异步电动机达到工作转速,定子线圈中产生的旋转磁场将与转子中的永磁体或者感应体保持同步,从而保持机电的稳定运行。
5. 力矩产生单相异步电动机的转子中的永磁体或者感应体与定子线圈中的旋转磁场相互作用,产生一个力矩。
这个力矩将转换为机械功,驱动机电的工作。
三、特点和应用1. 特点单相异步电动机具有结构简单、体积小、分量轻、成本低等特点。
它们通常使用交流电源供电,无需外接起动装置。
此外,由于单相异步电动机的工作原理,其起动和运行过程较为平稳。
2. 应用单相异步电动机广泛应用于家用电器(如洗衣机、空调、电风扇等)、小型机械设备(如泵、压缩机、磨床等)以及办公设备等领域。
四、总结单相异步电动机的工作原理基于磁场的产生和作用。
通过定子线圈产生的旋转磁场与转子中的永磁体或者感应体相互作用,从而驱动机电的工作。
单相异步电动机具有结构简单、体积小、分量轻、成本低等特点,广泛应用于家用电器和小型机械设备等领域。
以上是对单相异步电动机的工作原理的详细介绍,希翼能够满足您的需求。
如果您还有其他问题,欢迎继续咨询。
单相异步电动机的工作原理
分析: ⑴ 转子静止时,n=0,S=1,合成转矩为0。单相异步电动机无起
动转矩,故单相异步电动机不能自行起动。 三相异步电动机电源一相断线时,相当于一台单相异步电动 机,故不能自起动。
⑵ 当s≠1时,T≠0,T的方向,取决于s的正负。一旦旋转,转 向依外力方向而定,即在外力矩作用下,电机可朝外力方向旋转 。
也有一些电容或电阻电动机,运行 时仍然接于电源上,实 质是两相电机,由于接在单相电源上,仍称为单相异步电动机。
图7.1.1 单相异步电动机结构
二、单相异步电动机的工作原理 1 、单相绕组通入单相交流电时的情况
单相交流绕组通入单相正弦交流电流产生脉动磁动势, 它可以分解为两个大小相等、转速相同、转向相反的圆形 旋转磁动势F+和F-,建立起正转和反转旋转磁场ф+和ф-, 这两个旋转磁场切割转子导体,分别在转子导体中产生感 应电动势和感应电流,从而产生正向电磁转矩Tem+和反向 电磁转矩Tem_,叠加后即为推动转子转动的合成转矩Tem。
三相异步电动机运行中断一相,电机仍能继续运转。
⑶ 由于存在负序转矩,使合成转矩减小,过载能力降低,TL 不变,n下降→S上升→I2`上升→I1上升→温升增加。
单相异步电动机的工作原理 一、 单相异步电动机的结构
单相异步电动机的转子就是普通的笼型转子。定子铁心由 硅钢片叠压而成,嵌有定子绕组。
为了产生起动转矩,单相异步电动机定子上都安放两套绕 组,一个为工作绕组,另一个为起动绕组,两个绕组在空间相 距900电角度。
起动绕组一般只在起动时接入,起动完毕就与电源断开, 正常运行只有一个工作绕组接在电源上。
图7.1.2 单相异步电动机的磁场和转矩 图7.1.3 三相异步电动机的 s(n) f (Tem) 曲线
单相异步电动机原理及正反转
单相异步电动机原理及正反转单相异步电动机是指用单相交流电源供电的异步电动机。
单相异步电动机具有结构简单、成本低廉、噪声小、使用方便、运行可靠等优点,因此广泛用于工业、农业、医疗和家用电器等方面,最常见于电风扇、洗衣机、电冰箱、空调等家用电器中。
但是单相异步电动机与同容量的三相异步电动机相比,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容量的电动机,功率从几瓦到几千瓦。
单相异步电动机在家用电器中的应用特别广泛,与人们的生活密切相关。
单行异步电动机的结构如下图:一、 单相异步电动机的工作原理和机械特性当单相正弦交流电通入定子单相绕组时,就会在绕组轴线方向上产生一个大小和方向交变的磁场,如图1所示。
这种磁场的空间位置不变,其幅值在时间上随交变电流按正弦规律变化,具有脉动特性,因此称为脉动磁场,如图2(a)所示。
可见,单相异步电动机中的磁场是一个脉动磁场,不同于三相异步电动机中的旋转磁场。
图1 单相交变磁场图3 单相异步电动机的机械特性(a)交变脉动磁场 (b)脉动磁场的分解图2 脉动磁场分解成两个方向相反的旋转磁场为了便于分析,这个脉动磁场可以分解为大小相等,方向相反的两个旋转磁场,如图2(b)所示。
它们分别在转子中感应出大小相等,方向相反的电动势和电流。
两个旋转磁场作用于笼型转子的导体中将产生两个方向相反的电磁转矩T + 和 T - ,合成后得到单相异步电动机的机械特性,如图3所示。
图中,T + 为正向转矩,由旋转磁场B m1产生;T -为反向转矩,由反向旋转磁场B m2产生,而T 为单相异步电动机的合成转矩。
从图3可知,单相异步电动机一相绕组通电的机械特性有如下特点:1.当n=0时, T + =T - ,合成转矩T=0。
即单相异步电动机的启动转矩为零,不能自行启动。
2.当n >0时,T >0;n <0时,T <0 。
即转向取决于初速度的方向。
当外力给转子一个正向的初速度后,就会继续正向旋转;而外力给转子一个反向的初速度时,电机就会反转。
单相电机原理
单相异步电动机原理
定义:采用单相交流电源的异步电动机称为单相异步电动机。
结构:定子——单相绕组,转子——笼型转子。
原理:当单相定子绕组中通入单相交流电,在定子内会产生一个大小随时间按正弦规律变化而空间位 置不动的脉动磁场。
分析表明,此交变脉动磁场可分解成两个转向相反的旋转磁场,因而在电动机静 止时正反两个转矩相等,即 ,起动转矩为零,不能自行起动。
适用对象:广泛应用于电动工具、家用电器、医用机械和自动化控制系统中。
分类:电容分相式和罩极式两种。
1. 电容分相式单相异步电动机
引出:为使单相异步电动机能自行起动,必须使转子在起动时能产生一定的起动转矩。
原理:采用分相法产生起动转矩。
结论: (1)具有90°相位差的两个电流通过空间位置相差90°的两相绕组时, 产生的合成磁场为旋转磁场。
笼型转子在旋转磁场的作用下产生电磁转矩而旋转。
2)在接近额定转速时,切断起动绕组;或者运行时不断开起动绕组以提高功率因数和增大转矩。
实现方法:在起动绕组电路中串入一个离心开关。
(3)改变电容C的串联位置,可使单相异步电动机反转。
实现方法:
2.罩极式单相异步电动机
结构:如下图所示,单相绕组绕在磁极上,在磁极的约1/3部分套一短路铜环。
特点:结构简单,工作可靠,但起动转矩较小。
适应对象:常用于起动转矩要求不高的设备中,如风扇、吹风机等。
例题. 下图是一种家用电扇的调速电路,试说明其工作原理。
思考题. 三相异步电动机在电源断掉一根线后为什么不能起动?在运行中断掉一根线为什么还能继续 转动?长时间运行是否可以?。
单相异步电动机知识
单相异步电动机
• . 涡流与涡流损耗 • 涡流----铁磁材料在交变磁场将有围绕磁通呈涡旋 状的感应电动势和电流产生,简称涡流。 • 涡流损耗----涡流在其流通路径上的等效电阻中产 生的I2R损耗称为涡流损耗。 • 涡流损耗的大小----涡流损耗与磁场交变频率f、厚 度d和最大磁感应强度Bm的平方成正比,与材料 的电阻率ρ成反比。 • 由此可见,要减少涡流损耗,首先应减小厚度, 其次是增加涡流回路中的电阻。电工钢片中加入 适量的硅,制成硅钢片,显著提高电阻率。
单相异步电动机结构
绕组:构成电路部分。其作用是感 应电动势、流过电流、实现机电能 量转换。定子绕组在槽内部分与铁 心间必须可靠绝缘,槽绝缘的材料、 厚度由电机耐热等级和工作电压来 厚度为0.5mm 的低硅钢片叠装而成, 构成磁路。转轴:支撑 转子铁心和输出机械转 矩。绕组:构成电路部 分。分为:笼形绕组和 绕线式绕组。
单相异步电动机
转子起动电流的影响因素:漏电抗小 • 增加漏电抗---1.增大定子绕组匝数 但要注意起 动转矩降低. 最大转矩的影响因素:漏电抗大,定子电阻大,转子电 阻大. • 降低漏电抗.定子电阻---1.降低定子绕组匝数 但 要注意①.磁密上升,铁耗增大.②激磁电流增大,铜 损增大③.功率因素降低. 2.改进定子槽形, 增大槽宽,减小槽高 但要注意齿磁密增加,功率因 素降低.3.选大的线规,要注意槽满率不要过高 • 降低转子电阻---1.增大转子槽面积,端环面积 但 要注意起动转矩下降.
单相异步电动机知识
讲师:王中泉
2007-12-10
单相异步电动机知识
一、工作原理(单绕组异步电动机) 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。转子是笼型结构。
单相异步电动机的工作原理
单相异步电动机的工作原理一、引言单相异步电动机是一种常用的电动机类型,广泛应用于家庭和工业领域。
了解单相异步电动机的工作原理对于正确使用和维护电动机至关重要。
本文将详细介绍单相异步电动机的工作原理。
二、工作原理单相异步电动机的工作原理基于电磁感应和旋转磁场的原理。
它由定子和转子两部分组成。
1. 定子定子是电动机的固定部分,通常由铁心和绕组组成。
绕组由若干个线圈组成,每个线圈都与电源相连。
当电源通电时,线圈中会产生电流,形成磁场。
2. 转子转子是电动机的旋转部分,通常由铁心和导体组成。
转子周围有一个短路铜环,称为“短路环”。
当电源通电时,定子的磁场会引起转子中的感应电流。
感应电流在转子内部产生一个旋转磁场,这个旋转磁场与定子的磁场相互作用,产生力矩,从而使转子旋转。
3. 启动方式单相异步电动机通常采用启动辅助装置来实现起动。
常见的启动方式有启动电容器和启动绕组。
启动电容器可以产生一个较大的相位差,从而产生一个旋转磁场,帮助电动机起动。
4. 工作原理总结当单相异步电动机通电时,定子绕组中的电流产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场感应到转子中的导体,产生感应电流,从而在转子内部产生一个旋转磁场。
转子的旋转磁场与定子的旋转磁场相互作用,产生力矩,使转子旋转,从而实现电动机的工作。
三、应用领域单相异步电动机由于其简单、可靠、成本低等特点,广泛应用于家庭和工业领域。
在家庭中,它常用于家用电器,如洗衣机、空调、风扇等。
在工业领域,它常用于水泵、风机、压缩机等设备。
四、维护与保养为了确保单相异步电动机的正常运行和延长其使用寿命,以下是一些建议的维护和保养措施:1. 定期检查电机的外观,确保电机没有损坏或松动的零件。
2. 定期清洁电机,防止灰尘和杂物进入电机内部。
3. 定期检查电机的绝缘性能,确保绝缘材料没有老化或损坏。
4. 定期检查电机的轴承和润滑系统,确保轴承正常工作并添加适量的润滑油。
5. 避免电机长时间超负荷运行,以免过热损坏。
单相异步电动机的工作原理
单相异步电动机的工作原理
单相异步电动机是一种通过电磁感应原理实现转动的电动机。
它的工作原理基于相位差的产生和旋转磁场的感应。
具体来说,单相异步电动机的转子采用铝条或铜条等导体材料制作,被安装在电机的轴上,并与电源相连,形成一个闭合的回路。
当电机通电时,电流经过转子产生旋转的磁场。
同时,定子中产生的磁场也与转子磁场相互作用。
在正常情况下,转子的磁场和定子的磁场是同步的,它们的磁场线是平行的。
然而,由于单相电源的电流是单一的交流电,其波形为正弦波。
在正弦波的一周期内,有两个正向电流峰值和两个零点,这意味着电流方向和大小在时域上是变化的。
因此,在一个周期内,转子的磁场也需要改变其方向和大小,以适应电流的变化。
为实现这一变化,转子上的铝条或铜条需要有电流的流动,并且需要考虑到电流方向的变化。
在铝条或铜条受到电流的作用时,由于电阻存在,会产生电流的流动和磁场的产生。
这个磁场会与定子磁场相互作用,产生一个力矩,驱使转子转动。
这个过程通过电磁感应实现了电能转化为机械能的转变。
需要注意的是,由于单相电源的电流是交流的,且只有一个相位,所以单相异步电动机存在起动困难的问题。
为了解决这个
问题,通常需要额外的启动装置(如启动电容器),以帮助转子起动并生成足够的转矩。
总的来说,单相异步电动机通过电磁感应的原理,利用电流的变化和磁场的相互作用,从而实现了由电能到机械能的能量转换。
这使得单相异步电动机在家庭和办公环境中广泛应用于驱动各种设备和机械装置。
单相异步电动机的工作原理
单相异步电动机的工作原理单相异步电动机是一种常见的电动机类型,广泛应用于家用电器、工业设备等领域。
它的工作原理是基于电磁感应和旋转磁场的相互作用。
1. 电磁感应原理单相异步电动机的工作原理基于电磁感应现象。
当通过电动机的定子绕组(主绕组)通以交流电时,会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场会切割定子绕组上的导线,从而在导线上产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与旋转磁场的磁通量变化率成正比。
2. 工作原理单相异步电动机的定子绕组通常由两个线圈组成:主绕组和辅助绕组。
主绕组与电源相连接,辅助绕组通过一个起动电容器与主绕组相连。
当通电时,主绕组产生一个旋转磁场,切割定子绕组上的导线,产生感应电动势。
根据感应电动势的方向,定子绕组上的电流会发生变化,形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场与主绕组的旋转磁场相互作用,产生一个力矩,推动电动机的转子开始旋转。
同时,辅助绕组通过起动电容器引入一个相位差,使得辅助绕组上的电流与主绕组上的电流之间存在一个相位差。
这个相位差使得电动机的转子能够启动,并保持旋转。
3. 起动过程单相异步电动机的起动过程可以分为两个阶段:起动阶段和运行阶段。
起动阶段:当电动机通电时,辅助绕组上的电流会先达到峰值,然后才是主绕组。
这是因为起动电容器的作用,它引入了一个相位差,使得辅助绕组上的电流能够更早地达到峰值。
这个相位差使得电动机的转子开始旋转,启动电动机。
运行阶段:一旦电动机启动,转子开始旋转,辅助绕组上的电流逐渐减小,而主绕组上的电流逐渐增加。
最终,两个绕组上的电流达到平衡,电动机进入稳定运行阶段。
4. 优缺点单相异步电动机的工作原理具有以下优点和缺点:优点:- 结构简单,创造成本低。
- 启动过程平稳,不需要额外的启动装置。
- 适合于家用电器等小功率应用。
缺点:- 起动转矩较小,适合于轻负载应用。
- 功率因数较低,会对电网产生一定的谐波和功率损耗。
- 效率较低,相对于三相异步电动机来说。
单相异步电动机的工作原理
单相异步电动机的工作原理单相异步电动机是一种常见的交流电动机,广泛应用于家用电器、小型机械设备等领域。
它的工作原理是基于磁场的相互作用,通过交流电源的供电来产生旋转力。
1. 电动机构造单相异步电动机由定子和转子两部份组成。
定子是由电磁线圈绕制而成,通常采用双绕组结构。
转子是由铝条或者铜条制成的导体,通过轴承与定子相连。
2. 工作原理当单相异步电动机接通电源后,电流通过定子绕组,产生旋转磁场。
这个旋转磁场会与转子中的导体产生磁场相互作用,从而使转子受到力的作用,开始旋转。
3. 启动方式单相异步电动机通常采用启动电容器来实现起动。
在启动过程中,启动电容器会产生一个较大的相位差,从而使得转子产生一个旋转磁场。
当电动机达到运行速度后,启动电容器会自动断开。
4. 工作原理解析单相异步电动机的工作原理可以通过以下步骤解析:(1) 开始时,电源施加在定子绕组上,形成一个旋转磁场。
(2) 由于转子中的导体感应到定子磁场的变化,转子内部也会产生一个磁场。
(3) 转子中的磁场与定子磁场相互作用,产生力的作用,使得转子开始旋转。
(4) 转子旋转时,转子中的磁场也会随之旋转,与定子磁场的变化相互作用,继续产生力的作用,使得转子保持旋转。
(5) 由于转子的旋转速度稍低于定子磁场的旋转速度,因此转子会受到旋转力的作用,始终与定子磁场保持一定的相对速度。
(6) 电动机的输出功率由转子的旋转力决定,转子旋转速度越快,输出功率越大。
5. 特点和应用单相异步电动机具有以下特点:(1) 结构简单,创造成本低。
(2) 启动电容器可以使电动机在低速启动时提供额外的转矩。
(3) 转子由铝条或者铜条制成,具有良好的导电性能和耐高温性能。
(4) 适合于家用电器、小型机械设备等领域。
单相异步电动机的工作原理是通过磁场的相互作用来实现转子的旋转。
它具有结构简单、创造成本低、启动电容器提供额外转矩等特点,被广泛应用于家用电器和小型机械设备中。
单相异步电动机工作原理
单相异步电动机工作原理
单相异步电动机的工作原理
一、概述
单相异步电动机是一种普遍采用的低功率电动机,它可以用于家用电器、办公设备、车辆等领域。
它的工作原理与其他电动机基本相同,都是通过电能来提供机械能量。
二、工作原理
1.原理简介
单相异步电动机的主要工作原理是根据静磁场产生的电磁扭矩,从而产生电动机转动的力。
其中,静磁场是由定子绕组带电产生的,而旋转磁场则是由外加电源给定子绕组带磁性通过旋转轴线产生的。
2.定子电路
定子电路是单相异步电动机的核心部件,其结构为绕有多圈细导线的圆柱形磁芯。
当通过定子绕组加上交流电源时,将在定子周围形成一个静磁场。
3.转子电路
转子电路是单相异步电动机的另一部分,有一个悬挂在中间的旋转轴线上,被称为转子。
它具有轻质、灵活、稳定等优势,是集成电路及马达的理想选择。
当静磁场通过旋转轴线通过转子时,转子将形成转动的磁场,从而产生电动机的转动力。
4.运行角度及功率
单相异步电动机的运行角度及功率与静磁场强度以及外加电源的振动频率有关。
当外加电源振动频率增加时,电动机运行角度和功率也会增加;而当外加电源振动频率减少时,电动机运行角度和功率也将会减少。
五、总结
以上就是单相异步电动机的工作原理。
它的工作原理主要是根据静磁场产生的电磁扭矩,从而产生电动机转动的力,它的定子电路是核心部件,其转子电路则可以形成转动的磁场,从而提供一定的功率,它的运行角度与静磁场强度以及外加电源的振动频率有关。
因此,单相异步电动机不但可以用于家用电器,也可以用于工业机器等设备。
单相异步电动机工作原理
单相异步电动机工作原理
单相异步电动机是一种最早发展的电动机,由于结构简单、制造成本较低,广泛应用于家用电器和小型机械设备中。
其工作原理如下:
1. 电磁感应原理:当单相交流电通过电动机的定子线圈时,产生的磁场会影响到转子线圈。
由于单相交流电的特点,定子线圈所产生的磁场将随着电流的方向不断变化。
因此,转子线圈中将会感应到一个交变磁场。
2. 起动原理:单相异步电动机在启动时,通过一些特殊设计,使得转子线圈中的电流相位和定子线圈中的电流相位有一定的相位差。
这样,转子线圈中感应到的交变磁场将会产生一个旋转磁场。
3. 转矩原理:由于转子线圈中感应到的旋转磁场,使得转子线圈中的电流方向不断变化。
根据洛伦兹力定律,电流与磁场之间会相互作用,产生力的作用。
这个力将会导致转子线圈受到的作用力突然改变方向,从而产生转矩。
转矩的产生使得转子开始运动。
4. 运转原理:一旦转子开始运动,由于惯性和力矩的平衡,转子将继续维持运转。
当转子运动到与旋转磁场的转速相同的速度时,电流方向的变化也会跟随旋转磁场的变化,从而保持转子的稳定运转。
综上所述,单相异步电动机通过电磁感应原理和转矩原理来实
现转子的运转。
借助于起动原理,单相异步电动机可以在单相交流电的作用下实现自启动,并且在转速稳定后保持运转。
这种简单而有效的工作原理,使得单相异步电动机成为一种在家用电器和小型机械设备中广泛应用的电机类型。
单相异步电动机工作原理
单相异步电动机工作原理
单相异步电动机的核心组件是定子和转子。
定子上通有一相的交流电源,产生的磁场旋转的同时,也致使转子上的磁场发生变化,从而形成一个即使不与定子磁场同步转动,但产生转矩的装置。
整个工作过程可分为起动,运行和制动三个阶段。
1.起动阶段:
开始时,单相异步电动机通常需要通过外界的手动启动设备,如开关或电容。
在启动瞬间,定子产生的旋转磁场向转子传播,但由于转子的初态为静止,旋转磁场无法将其带动。
此时,电容开始发挥作用,通过改变电路的相位关系,产生一个较大的旋转磁场,逐渐带动转子转动。
2.运行阶段:
在转子启动后,定子和转子之间始终保持着同步,但由于单相电源的特性,旋转磁场并不完全同步于电源频率。
因此,在运行阶段,转子会以一个稍慢于同步速度的速度旋转。
旋转磁场作用下,转子上会形成一个旋转的磁通量,通过定子的磁场耦合,产生了旋转磁力及转矩。
转子受到转矩的作用,始终努力与旋转磁场保持同步转动。
3.制动阶段:
当单相异步电动机停止供电时,转子会逐渐失去旋转磁场的作用,从而减速停止。
与起动类似,单相电源无法提供足够的旋转磁场来继续驱动转子转动。
在停止之前,转子会不断减速,直到最终停止。
制动通常由电气制动器或外力制动器提供。
总之,单相异步电动机通过利用定子产生的旋转磁场和转子上的磁场变化来实现能量转换和动力输出。
虽然在起动是需要辅助设备,但由于其结构简单、制造容易、维护方便等特点,被广泛应用于家用电器和小型机械设备中。
单相异步电动机的工作原理
单相异步电动机的工作原理单相异步电动机是一种常见的电动机类型,广泛应用于家庭和工业领域。
它的工作原理是基于电磁感应和磁场相互作用的原理。
工作原理概述:单相异步电动机是一种感应电动机,其转子由铝或者铜制成,而定子则由绕组组成。
当电源接通时,定子绕组中的电流产生一个旋转磁场,这个磁场与转子中的磁场相互作用,从而产生转矩,使电动机转动。
工作原理详解:1. 单相供电:单相异步电动机通过单相电源供电。
电源提供的电流通过定子绕组,产生一个交变电磁场。
这个交变电磁场的频率通常为50Hz或者60Hz,取决于所在地区的电网频率。
2. 定子绕组:定子绕组是电动机的固定部份。
它由若干个线圈组成,这些线圈被连接在一起,形成一个闭合的电路。
当电流通过这些线圈时,它们产生一个旋转磁场。
3. 转子:转子是电动机的旋转部份。
它通常由铝或者铜制成,并具有一个或者多个导体棒。
转子中的导体棒通过短路环连接在一起,形成一个闭合的回路。
4. 电磁感应:当电流通过定子绕组时,产生的旋转磁场会穿过转子中的导体棒。
根据电磁感应的原理,当磁场穿过导体棒时,会在导体棒中产生感应电流。
这个感应电流会产生一个磁场,与定子绕组的磁场相互作用。
5. 转矩产生:由于转子中的导体棒被短路环连接在一起,感应电流会在导体棒之间形成一个闭合的回路。
这个闭合的回路会产生一个旋转磁场,与定子绕组的磁场相互作用。
由于磁场相互作用的力矩,转子会开始旋转。
6. 启动辅助装置:由于单相异步电动机的转子无法自行启动,通常需要启动辅助装置。
常见的启动辅助装置包括启动电容器和启动电阻。
启动电容器通过改变电路的相位差来产生一个旋转磁场,从而启动电动机。
启动电阻则通过降低电动机的起动转矩来实现启动。
7. 运行稳定:一旦电动机启动,转子会根据旋转磁场的作用开始旋转。
同时,启动辅助装置会逐渐脱离电路。
当转子旋转到与旋转磁场同步的速度时,电动机将保持稳定运行。
总结:单相异步电动机的工作原理是基于电磁感应和磁场相互作用的原理。
单相异步电动机的工作原理
单相异步电动机的工作原理一、引言单相异步电动机是一种常见的电动机类型,广泛应用于家庭和工业领域。
了解单相异步电动机的工作原理对于正确使用和维护电动机至关重要。
本文将详细介绍单相异步电动机的工作原理及其相关知识。
二、单相异步电动机的基本结构单相异步电动机由定子和转子两部份组成。
定子是由绕组和铁芯构成的,绕组通常采用两个互相连接的绕组,一个是主绕组,另一个是辅助绕组。
转子是由导体材料制成的,通常为铝或者铜。
三、单相异步电动机的工作原理1. 定子绕组的工作原理单相异步电动机的定子绕组通常采用两个互相连接的绕组,一个是主绕组,另一个是辅助绕组。
主绕组通过电源提供电流,产生旋转磁场。
辅助绕组通过一个启动电容器连接到电源,起到相位差的作用,使得定子绕组的磁场能够旋转。
2. 转子的工作原理转子是由导体材料制成的,通常为铝或者铜。
当定子绕组产生旋转磁场时,转子中的导体味感受到磁场的作用力,从而产生转动。
由于转子是固定在轴上的,所以转动会带动轴一起转动。
3. 启动电容器的作用启动电容器连接到辅助绕组,通过改变电流的相位差,使得定子绕组的磁场能够旋转。
启动电容器能够提供额外的电流,增加转子的转动力矩,从而使得单相异步电动机能够启动。
4. 工作原理的示意图以下是单相异步电动机工作原理的示意图:(图略)四、单相异步电动机的应用领域单相异步电动机广泛应用于家庭和工业领域,具有以下特点和应用场景:1. 特点:- 结构简单,创造成本低;- 启动和住手方便;- 可以适应不同负载条件。
2. 应用场景:- 家用电器:如洗衣机、空调、电风扇等;- 办公设备:如打印机、复印机等;- 工业设备:如泵、风机、压缩机等。
五、单相异步电动机的维护与保养为了确保单相异步电动机的正常运行和延长使用寿命,需要进行定期的维护与保养。
以下是一些常见的维护与保养措施:1. 清洁:定期清洁机电外壳和通风口,防止灰尘积聚影响散热。
2. 润滑:定期给机电轴承加注适量的润滑油,保持轴承的正常工作。
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
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单相鼠笼式异步电动机的工作原理单相鼠笼式异步动机由单相电源供电,它直接接到220伏单相交流电源上就能工作,但要采取一定的措施,否则启动不起来。
我们日常生活用的一些家用电器,如空调器、电冰箱、洗衣机、电扇等广泛应用着单相异步电动机。
单相异步电动机的工作原理当给三相异步电动机的定子三相绕组通入三相交流电时,会形成一个旋转磁场,在旋转磁场的作用下,转子将获得启动转矩而自行启动。
当三相异步电动机通入单相交流电时就不能产生旋转磁场。
下面来分析单相异步电动机定子绕组通入单相交流电时产生的磁场情况。
如下图所示为一台简单的单相异步电动机原理图,定子铁心上布置有单相定子绕组,转子为鼠笼结构。
交流电流波形电流正半周产生的磁场 电流负半周产生的磁场当向单相异步电动机的定子绕组中通入单相交流电后,由上图可见,当电流在正半周及负半周不断交变时,其产生的磁场大小及方向也在不断变化(按正弦规律变化),但磁场的轴线则沿纵轴方向固定不动,这样的磁场称为脉动磁场。
当转子静止不动时转子导体的合成感应电动势和电流为0,合成转矩为0,因此转子没有启动转矩。
故单相异步电动机如果不采取一定的措施,单相异步电动机不能自行启动,如果用一个外力使转子转动一下,则转子能沿该方向继续转动下去。
单相异步电动机根据其启动方法或运行方法的不同,可分为单相电容运行电动机;单相电容启动电动机;单相罩极式电动机等。
下面分别介绍。
单相异步电动机容量一般较小,运行性能较差。
t45 90 135 180 225 270 360 315图1 单相电容运行异步电动机原理图(a)接线图(b)电流相量图图1是单相电容运行异步电动机工作原理图。
单相电容式异步电动机的定子铁芯上嵌放两套绕组:主绕组U1—U2(主绕组又称工作绕组)和副绕组Z1—Z2(副绕组又称启动绕组)。
两套绕组在空间的位置上互差90度电角度。
在启动绕Z1—Z2中串入一个电容器C后再与工作绕组并联,然后接到单相电源上。
设流过启动绕组Z1-Z2的电流为iz,流过工作绕组U1—U2的电流以为iu,当接上电源后,由于电容的充放电作用,iz落后于iu90度,流过两套绕组的电流iz与iu在相位上相差90度,如图2所示。
设电动机两个绕组接上交流电源后,电流为正值时,电流从绕组的头端进去尾端出来;电流为负值时,电流从绕组的尾端进去头端出来。
从图2可看到:在t=0瞬间,iz=0,绕组Z1—Z2中无电流流过;而这瞬时iu为负的最大值,绕组U1—U2中电流由U2进Ul出。
用右手定则可判断,此时电动机中会产生如图2所示磁场,其合成磁场方向向下。
从图2可看到:在ωt=π/2瞬间,iu=0,绕组U1—U2中无电流流过;这瞬间iz为正的最大值,绕组Z1-Z2中电流从Z1进Z2出。
此时电动机内磁场分布如图2所示,其合成磁场方向较t=0时刻顺时针方向旋转了90角度。
在ωt=3π/2瞬间,iz=0,绕组Z1—Z2中无电流流过;这瞬间iu为正的最大值,绕组U1—U2中电流从U1进U2出。
此时电动机内磁场分布如图2所示,其合成磁场方向较t=π/2时刻顺时针方向旋转了90角度。
依此类推,可看到单相鼠笼式异步电动机中iz与iu两个电流在单相异步电动机中产生的合成磁场也是旋转磁场,如图2所示。
单相鼠笼式异步电动机转子也是鼠笼式转子,即转子绕组是两端由短路环连接的鼠笼条。
鼠笼条反方向切割旋转磁场,产生感应电动势和感应电流。
在旋转磁场作用下,受电磁力使转子转动。
只要改变工作绕组或启动绕组的首端、尾端与电源的接线,就可改变旋转磁场旋转方向,控制电动机的正反转。
单相电机正反原理只要把工作绕组或者启动绕组的两个接线对调一下就行,产生相反方向的磁场,电机就反转了。
左边是单向运转的电路图。
右边是正反转的电路图,如双桶洗衣机的洗涤电机。
正反转的电机,一般将运行绕组与启动绕组做成一样,可以互换。
单相电机有两个绕组:主绕组又称工作绕组或运行绕组,副绕组又称启动绕组,有的小负载单相电机这两个绕组完全一样,互相可以交换,但多数单相电机(带较大负载的农用电机)为了增大启动力矩,副绕组线圈细、匝数多、阻值大;副绕组与主绕组之间有一启动电容;只要交换两个绕组中的一个绕组的首尾接线就可反转,交换电源L/N是无效的。
当两绕组完全一样,电机可能是三端子接线,1,3为两绕组的公共接线端,接交流电源的L, 2/4端子之间联有启动电容,如果交流电源的N端接端子2为正转,则N改接端子4为反转;如果是四端子,见图四接线;图3:三端子单相电机[两绕组相同]图四:四端子单相电机[两绕组相同]农用单相电机的主/副绕组不一样,不能采用上面交换主/副绕组的做法,否则,会烧坏电机,一般应有四个端子:1/2为主绕组,3/4为副绕组,正转见图五:图五如果要反向转动,正确的做法是交换一个绕组的首尾接线,主副绕组的区分很简单,根据阻值就可判断出。
(本文转自电子工程世界:/mndz/2012/0317/article_15165.html)一、单相异步电动机的结构单相异步电动机中,专用电机占有很大比例,它们的结构各有特点,形式繁多。
但就其共性而言,电动机的结构都由固定部分---定子、转动部分----转子、支撑部分---端盖和轴承等三大部分组成。
1、机座2、铁心3、绕组4、端盖5、轴承6、电容7、铭牌1、机座机座结构随电动机冷却方式、防护型式、安装方式和用途而异。
按其材料分类,有铸铁、铸铝和钢板结构等几种。
铸铁机座,带有散热筋。
机座与端盖联接,用螺栓紧固。
铸铝机座一般不带有散热筋。
钢板结构机座,是由厚为1.5-2.5毫米的薄钢板卷制、焊接而成,再焊上钢板冲压件的底脚。
有的专用电动机的机座相当特殊,如电冰箱的电动机,它通常与压缩机一起装在一个密封的罐子里。
而洗衣机的电动机,包括甩干机的电动机,均无机座,端盖直接固定在定子铁心上。
2、铁心铁心包括定子铁心和转子铁心,作用与三相异步电动机一样,是用来构成电动机的磁路。
3、绕组单相异步电动机定子绕组常做成两相:主绕组(工作绕组)和副绕组(启动绕组)。
两种绕组的中轴线错开一定的电角度。
目的是为了改善启动性能和运行性能。
定子绕组多采用高强度聚脂漆包线绕制。
转子绕组一般采用笼型绕组。
常用铝压铸而成。
4、端盖相应于不同的机座材料、端盖也有铸铁件、铸铝件和钢板冲压件。
5、轴承轴承有滚珠轴承和含油轴承。
电风扇电动机结构单相电容运转异步电机工作原理及故障分析 [复制链接]发表于 2014-1-22 14:56:14一、单相异步电机的定义及标识说明1、单相异步电机是指由单相电源供电的电动机,但它并不表示电机的定子上只有一相绕组,它是由空间上相差90°相位角的两套绕组构成,二者共同产生旋转磁场,在转子上产生转矩而旋转的电动机。
2、YD(S)Kaa-bc所代表的意义Y—异步;D(S)—单(双)轴;K—空调用;aa代表功率名义值;b代表极数;c为设计序号或其它意义以YDK24-6 T为例说明如下设计序列号为T、功率名义值为24W 、极数为6极的单轴伸空调用异步电动机。
二、单相异步电机的基本结构1、固定部分—定子;由定子铁芯、定子绕组和机座(壳)组成。
定子铁芯是电机磁路的一部分,一般由0.5mm硅钢片叠压而成,片与片之间相互绝缘,以减少涡流损耗。
定子绕组一般由高强度聚酯漆包线绕制而成。
机座(或机壳)一般由A3钢板冲制而成,大电机(单相)则是钢板卷筒后在与铸铝端盖配合而成,三相电机一般均为铸铁机座。
2、转动部分—转子:由转子铁芯、转子绕组(纯铝)、转轴(45#碳结钢)组成。
三、单相电容运转异步电动机工作原理单相电容运转异步电机与三相电机的区别:三相电机的绕组在空间按120°电角度分布,单相异步电机则按则按90°电角度分布,见下图。
在单相电机中,由于单相绕组产生的是脉振磁场,电机没有起动转矩,不能起动,如右图表示:i=Icosωt要使单相电机具有起动转矩并旋转,就必须使其分相,一般的,单相电机分相有以下几种型式:1、电阻分相2、电容分相3、罩极分相空调风机用单相异步电机几乎均采用第二种方式,即要使单相电机既能运转又能独立启动,就必须在电机定子铁芯中嵌放轴线在空间相隔90°电角度的两相绕组,其中一相绕组称为主绕组(用M表示)。
另一相称为副绕组或起动绕组(用A表示)。
副绕组串接一移相元件电容器,形成事实上的两相电源。
原理如下图示:在单相电机中,若定子上的主、副两相绕组完全对称,两相绕组接到两相对称电源上,则与4页三相电机图示一样,也产生在空间旋转的圆形旋转磁场。
可见对称两相绕组通入对称两相电流产生的旋转磁势与三相电机产生旋转磁势一样。
其旋转速度与电源频率和电机极数有关:即n=2×60f/p,其中“f”—电源频率(Hz)“p”—电机极对数“n”—磁场旋转转速,即电机同步转速(r/min)当电机中磁场以n速度旋转时,处于旋转磁场中的转子导条就会切割磁力线而产生感应电势和感应电流,感应电流在磁场的作用下产生电磁力和电磁力矩,行成一定的转速n’。
一般情况下电机转速n’不等于旋转磁场转速n。
因为n’= n时,转子导条相对旋转磁场是静止的,导条中就不会产生感应电势和感应电流,电机就不会产生电磁力矩,电机转速就会自然下降。
因转子速度始终低于旋转磁场速度,故称此种电机为“单相异步电动机”。
四、电容运转单相异步电动机前面讲到,单相绕组产生的是一个脉振磁场,因此单相电机的启动转矩为零,即电机不能自行启动,要使单相电机能够自行启动,就必须如同三相异步电机一样,在电机内部产生一个旋转磁场。
产生旋转磁场最简单的方法是在两相绕组中通入相位不同的两相电流。
因此在单相异步电机中必须有两套绕组,一套为工作绕组,另一套为副绕组或启动绕组,工作绕组或主绕组M与副绕组A的轴线在空间相隔90°电角度,副绕组串联一个适当的电容C(电容选配不当会使电机系统变差,如片面增大或减小电容量,负序磁场可能加强,使输出功率减小性能变坏,磁场可能会由圆形或近似圆形变为椭圆形)再与工作绕组并接于电源。
由于副绕组串联了电容,所以副绕组中的电流在相位上超前于主绕组电流,这样由单相电流分解成具有时间相位差的两相电流M 和A(也就是事实上的两相电流),因而电机的两相绕组就能产生圆形或椭圆形的旋转磁场。
由于大多数情况下两相绕组总是不对称的,谐波分量较多,因此单相异步电机的性能总要比三相异步电机差得多。
谐波对电机的影响主要有以下三个方面:1、使电机的附加损耗增加;2、引起电机振动并产生噪音;3、产生附加转矩,使电机的启动发生困难(某些位置较大、某些位置又较小、某些位置干脆就不能启动,削弱办法之一,就是采用斜槽转子。
这就是我们看到的转子槽是斜的原因之一)六、电机的调速方法及原理作为单相异步电动机其调速方法有三种:(1)变极调速;(2)降压调速;(3)抽头调速。