单相异步电动机2016课件
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椭圆形 1、为保证单相异步电机能够起动，必须要有 或圆形
旋转磁场。
要求有起动绕组，且起动绕组和运行绕组
空间有相位差； 2、电机起动后， n >0，不用起动绕组，仍能维持电动 机的运行。故从节能考虑，当n上升至 75%~80%的 同步转速后，通过离心开关断开起动绕组回路。
§6.3 单相异步电动机起动方法
单相异步电动机
在电流正半周
在电流负半周
？
t
i1
S N
220V~
i1
当定子绕组产生的合成磁场增加时，根据右手螺旋定则 和左手定则，可知转子导条左、右受力大小相等方向相反 ，所以没有起动转矩。
转子借助其它力量转动后，外力去除后仍按原 方向继续转动。其原理分析如下：
定子绕组产生的脉动磁场（），可用正、反两个 旋转磁场合成而等效。即：
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
二、 两相绕组通电时磁势及机械特性： 1、磁势情况：
f A1 ( x, t ) FA1 cos x sin t 1 1 FA1 sin(t x ) FA1 sin(t x ) 2 2 f A1 f A1 空间相位差90 时间相位差φ f B1 ( x, t ) FB1 cos( x 90) sin (t ) 1 1 FB1 sin(t x 90) FB1 sin(t x 90) 2 2 f B1 f B1
A B
t 90
A B
B'
B
A'
t 0
A'
B'
t 0
A'
B'
两相旋转磁场
工作原理 启动时开关K闭合，使两绕组电流相位差约 为90°，从而产生旋转磁场，电机转起来； 转动正常以后离心开关被甩开，启动绕组被 切断，而电机仍按原方向继续转动。
Φ Φ Φ m
t
- = + = m/2 -
+
脉动磁场的分解
① ②
+
③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ④ ⑥
② - +
① ③
⑧ ⑤
⑦
⑨
工作绕组通单相交流电时磁势及机械特性：
机械特性： 如图。
F T T f ( s ) 曲线（3） （s n1 n s ) n1 F T T f ( s ) 曲线（2） n1 n 2 s) （s n1
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
二、 两相绕组通电时磁势及机械特性： 1、磁势情况：
运行绕组（A） 起动绕组（B）
ຫໍສະໝຸດ Baidu
90 空间相位差 因线圈阻抗不同 绕组电流相位差 通以同一交流电
两绕组磁动势 f A1、f B1均为脉振磁势，分别 为：
②. 当n>0 (0<s<1)时， T ＞T T 0，若T ＞TL ， 则能稳定运行于某点； ③. 当n<0 (1<s<2)时， T ＜T T＜0，若T ＞TL ， 则能稳定运行于某点； ④. 可以运行，且有两种可能转向 ⑤. 最大转矩减少，过载能力下降
§6.1 单相异步电动机概述
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
二、 两相绕组通电时磁势及机械特性： 3、特点： ①、n=0， T 0，能自行启动； ②、若 F＞F 时： 椭圆形旋转磁势正转，电机正向运行； ③、若 F＜F 时： 椭圆形旋转磁势反转，电机反向运行；
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
三、 总结：
电阻分相 电容起动 分相起动 电容分相 电容运行 电容起动运行 罩极起动
将起动绕组，运行绕组电流相位分开。
目地
§6.3 单相异步电动机起动方法
一、 电阻分相起动：
电阻分相电动机 1—运行绕组；2—起动绕组
电容分相式起动
~
I1
U
W
A
一、概念：接单相交流电源运行的异步电动机。
单相电源工作 二、特点： 容量不大 、 cos 较低
三、结构：
定子 两相绕组 主绕组 运行绕组(工作绕组) 空间相位差90 副绕组 起动绕组 转子 同三相鼠笼式异步电机转子
四、应用：电动工具、家用电器、医疗设备等。
D
ST
A'
I 2
X A' ST
X'
C
W
A
X
K
W: 主绕组（工作绕组） ST：启动绕组 K：离心开关
X'
电容分相式单相异步 电动机起动原理
I 1
~
U
W
D
I 2
C K
1
ST
2
I 2
U
接近90°
I1
i1
i2
t
i
Im
O
iB
iA
450 900
o
t
t 45
A
t 0
T T T f ( s)
合成磁动势对应的机械特性曲线曲线（1）。
正反向旋转磁场的合成转矩特性
T1
正
（正向）
s1 s2 1
合成转矩
s1 0 s2 2
转
s1 2
反
T2（反向）
起动转矩 为零。
转
s2 0
s
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
一、 工作绕组通单相交流电时磁势及机械特性： 3、特点： ①. n=0 ，T=0 不能起动；
椭圆形旋转磁势
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
二、 两相绕组通电时磁势及机械特性： 2、机械特性： 如图。
f T f ( s ) 曲线（ 1） f T f ( s ) 曲线（2）
T f ( s)
即：曲线（3）
叠加，假设 T T
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
二、 两相绕组通电时磁势及机械特性： 1、磁势情况：
f A1、f B1 转速一致，转向相同 f 合成磁势f1 ( x, t ) f f f A1、f B1转速一致，转向相同 f 幅值不同 正序磁动势f 、负序磁动势 f 转速大小相同 转向不同
旋转磁场。
要求有起动绕组，且起动绕组和运行绕组
空间有相位差； 2、电机起动后， n >0，不用起动绕组，仍能维持电动 机的运行。故从节能考虑，当n上升至 75%~80%的 同步转速后，通过离心开关断开起动绕组回路。
§6.3 单相异步电动机起动方法
单相异步电动机
在电流正半周
在电流负半周
？
t
i1
S N
220V~
i1
当定子绕组产生的合成磁场增加时，根据右手螺旋定则 和左手定则，可知转子导条左、右受力大小相等方向相反 ，所以没有起动转矩。
转子借助其它力量转动后，外力去除后仍按原 方向继续转动。其原理分析如下：
定子绕组产生的脉动磁场（），可用正、反两个 旋转磁场合成而等效。即：
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
二、 两相绕组通电时磁势及机械特性： 1、磁势情况：
f A1 ( x, t ) FA1 cos x sin t 1 1 FA1 sin(t x ) FA1 sin(t x ) 2 2 f A1 f A1 空间相位差90 时间相位差φ f B1 ( x, t ) FB1 cos( x 90) sin (t ) 1 1 FB1 sin(t x 90) FB1 sin(t x 90) 2 2 f B1 f B1
A B
t 90
A B
B'
B
A'
t 0
A'
B'
t 0
A'
B'
两相旋转磁场
工作原理 启动时开关K闭合，使两绕组电流相位差约 为90°，从而产生旋转磁场，电机转起来； 转动正常以后离心开关被甩开，启动绕组被 切断，而电机仍按原方向继续转动。
Φ Φ Φ m
t
- = + = m/2 -
+
脉动磁场的分解
① ②
+
③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ④ ⑥
② - +
① ③
⑧ ⑤
⑦
⑨
工作绕组通单相交流电时磁势及机械特性：
机械特性： 如图。
F T T f ( s ) 曲线（3） （s n1 n s ) n1 F T T f ( s ) 曲线（2） n1 n 2 s) （s n1
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
二、 两相绕组通电时磁势及机械特性： 1、磁势情况：
运行绕组（A） 起动绕组（B）
ຫໍສະໝຸດ Baidu
90 空间相位差 因线圈阻抗不同 绕组电流相位差 通以同一交流电
两绕组磁动势 f A1、f B1均为脉振磁势，分别 为：
②. 当n>0 (0<s<1)时， T ＞T T 0，若T ＞TL ， 则能稳定运行于某点； ③. 当n<0 (1<s<2)时， T ＜T T＜0，若T ＞TL ， 则能稳定运行于某点； ④. 可以运行，且有两种可能转向 ⑤. 最大转矩减少，过载能力下降
§6.1 单相异步电动机概述
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
二、 两相绕组通电时磁势及机械特性： 3、特点： ①、n=0， T 0，能自行启动； ②、若 F＞F 时： 椭圆形旋转磁势正转，电机正向运行； ③、若 F＜F 时： 椭圆形旋转磁势反转，电机反向运行；
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
三、 总结：
电阻分相 电容起动 分相起动 电容分相 电容运行 电容起动运行 罩极起动
将起动绕组，运行绕组电流相位分开。
目地
§6.3 单相异步电动机起动方法
一、 电阻分相起动：
电阻分相电动机 1—运行绕组；2—起动绕组
电容分相式起动
~
I1
U
W
A
一、概念：接单相交流电源运行的异步电动机。
单相电源工作 二、特点： 容量不大 、 cos 较低
三、结构：
定子 两相绕组 主绕组 运行绕组(工作绕组) 空间相位差90 副绕组 起动绕组 转子 同三相鼠笼式异步电机转子
四、应用：电动工具、家用电器、医疗设备等。
D
ST
A'
I 2
X A' ST
X'
C
W
A
X
K
W: 主绕组（工作绕组） ST：启动绕组 K：离心开关
X'
电容分相式单相异步 电动机起动原理
I 1
~
U
W
D
I 2
C K
1
ST
2
I 2
U
接近90°
I1
i1
i2
t
i
Im
O
iB
iA
450 900
o
t
t 45
A
t 0
T T T f ( s)
合成磁动势对应的机械特性曲线曲线（1）。
正反向旋转磁场的合成转矩特性
T1
正
（正向）
s1 s2 1
合成转矩
s1 0 s2 2
转
s1 2
反
T2（反向）
起动转矩 为零。
转
s2 0
s
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
一、 工作绕组通单相交流电时磁势及机械特性： 3、特点： ①. n=0 ，T=0 不能起动；
椭圆形旋转磁势
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
二、 两相绕组通电时磁势及机械特性： 2、机械特性： 如图。
f T f ( s ) 曲线（ 1） f T f ( s ) 曲线（2）
T f ( s)
即：曲线（3）
叠加，假设 T T
§6.2 单相异步电动机磁通势及机械特性
二、 两相绕组通电时磁势及机械特性： 1、磁势情况：
f A1、f B1 转速一致，转向相同 f 合成磁势f1 ( x, t ) f f f A1、f B1转速一致，转向相同 f 幅值不同 正序磁动势f 、负序磁动势 f 转速大小相同 转向不同