单相异步电动机基本原理课件

磁生电—电磁感应定律
当导线在磁场中运动并切割磁力线时，导体中产生
感应电动势 ：
e BL V
式中B——磁感应强度（T） L——导线有效长度 V——导线垂直于磁场的运动速度 e——感应电动势（V） 感应电 势方向 遵循右 手定则
磁、电生力—电磁力定律
当磁场与载流导体互相成α角时，作用在导体 上的电磁力为:F=BIL*sinα
三、电机测试
室内机挂机测试 室外机测试 电机T-N 电机常规检验 电机特殊实验
四、部分单相异步电机相关标准
部分国家标准
电动机的定义
磁是桥梁
电能
磁场
机械能（动力）
能量守恒
磁场是实际存在的一种物质，像空气一样摸不着看不到 磁力线，从N极到S极闭合曲线 磁场强度H 磁通密度（磁感应强度）B
圆形旋转磁 场是我们追 求的目标
有电容电机 才能启动
如何选择电容？
电容和匝比之间存在如下关系： C＝ P2 /（2πƒ·2aUm2η）
a为匝比，副相有效匝数比主相有效匝数 P2为输出功率 η为效率 有时候受到工艺等限 制，需要合理调整电 容，使电机工作在接 近圆形旋转磁场
怎样合理设定电机转速？
电机同步转速：
异步是怎么回事？
异步电机转子转速n1 不等于旋转磁场转速n 异步
因为n1= 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”。
为什么要串连电容？
电容和绕组方案共同决定某个 转速点是否是圆形旋转磁场
式中：转换为热能的能量损耗主要包括三部分 （1）定、转子绕组铜耗； （2）交变磁通在铁芯中的铁耗 （3）通风、摩擦产生的机械损耗
旋转磁场
单相绕组可产生脉振磁场
对称的多项绕组通对 称的多项电流时，产生 圆形旋转磁场
实际是椭圆形旋转磁 场
旋转磁场
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，如下图表示：
单相异步电动机基础知识
2009年5月26日
目录
一、电机基本原理 二、电机常见问题 三、电机测试 四、部分单相异步电机相关标准
一、电机基本原理
电机定义、种类 安培环路定律、电磁感应定律、电磁力定理 脉振磁场、圆形旋转磁场、椭圆旋转磁场 单相异步电机如何转起来
二、电机常见问题
异步是什么意思？ 为什么要串连电容？ 如何合理选择电容？ 怎样合理设定转速？ 标准化有什么好处？ 常见噪音与那些因素有关？以及改进存在的问题？ 如何改变电机转向？ 如何调速？
120 f n p
根据频率和极数可以确定同步转速； 异步电机转速不能超过同步转速；
极数 ２ ４ 频率(Hz) 50 50 同步转速(RPM) 3000 1500
６
２ ４
50
60 60
1000
3600 1800
６
60
1200
怎样合理设定电机转速？
Hale Waihona Puke Baidu
同步转 速
单相异步电动机基本原理
在单相电机的转子中铸有许多彼此相连通的鼠笼 形铝导条，如图示：
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’。
二、电机常见问题
异步是什么意思？ 为什么要串连电容？ 如何合理选择电容？ 怎样合理设定转速？ 标准化有什么好处？ 常见噪音与那些因素有关？以及改进存在的问题？ 如何改变电机转向？ 如何调速？
I
H
通电导 线产生 磁场
变化电流产 生变化磁场
电生磁（磁场量化---安培环路定律）
沿任一条闭合回路L，磁场强度的线积分等于该闭合 回路所包围的全电流。
H dL I
磁生电—电磁感应定律
本定律阐述磁通变化产生感生电势的规律。 变化磁通产生的感应电势： e w d
dt
式中W——与磁通Φ相交链的线圈匝数 ——与线圈交链的磁通（Wb） t——时间（S） e——感应电动势（V）
单相电容运转异步电动机
重要
副绕组中电流IA相位上 超前于主绕组电流IM 两项绕组通两项电流 可以产生旋转磁场 这就是为什 么要串连电 容C
产生椭圆形旋转磁场
单相异步电动机基本原理
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： 120 f n p
单相电容运转异步电动机
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 电容C再与工作绕 组并接于电源
单相电机的旋转磁场
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，则与三相电机一样也产生在空间 旋转的圆形旋转磁势和磁场，如下图：
对称两相绕 组通对称两相 电流时，产生 圆形旋转磁场
式中F——电磁力（N） B——磁感应强度（T） I——导体中的电流（A） L——导体的有效长度（m）
电磁力 方向遵 循左手 定则
能量守恒原理
在质量不变的物理系统中，能量总是守恒的，能 量既不能凭空产生，也不能凭空消失，而仅能变换的 形式。在电动机中能量的平衡关系为： 电源输入的电能=磁场储能的增加+转换为热能的能量 损耗+机械能的输出
单相绕组产 生脉振磁势， 电机不能启 动
旋转磁场
在三相电机中，当定子三相绕组接到对称三相交流电源时， 对称三相交流电流在对称三相绕组中流通，产生圆形旋转磁势 和磁场，从下图表示：
单相
单相异步电容运 转电机中的单相不 是指单相绕组
单相指单相电源
两相绕组
单相电机定子铁芯中嵌放两相绕组且其轴线在空 间相隔90°电角度，两相绕组的线径、匝数分布规律 各不相同，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 铁串联电容后接入电源。结构原理如下图：
空调中电机分类
空调中使用的电机有：
单相电容运转异步机 无刷直流电机 单相同步电机或步进电机 罩极异步电机
单相电机分类Single－Phase Asynchronous Motor ：
电阻起动 电容起动 恒电容起动运转 变电容起动运转 罩极起动
能量怎样转化
电生磁
磁生电
磁、电生力
电生磁
右手螺 旋法则