单相异步电动机结构与工作原理

合集下载

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

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。

了解其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、电动机的基本结构单相异步电动机由定子和转子组成。

定子是固定部份,通常由铜线绕成的线圈构成。

转子是旋转部份,通常由导体材料制成。

三、工作原理1. 单相电源供电单相异步电动机通过单相电源供电。

电源提供的电流经过定子线圈产生旋转磁场,使转子开始旋转。

2. 定子线圈的工作原理定子线圈由两个部份组成:主线圈和辅助线圈。

主线圈是电动机的主要工作部份,辅助线圈用于启动电动机。

3. 启动电动机在启动过程中,辅助线圈起到关键作用。

当电动机通电时,辅助线圈产生一个起始磁场,这个磁场与主线圈的磁场相互作用,产生一个旋转磁场。

这个旋转磁场使转子开始旋转。

4. 转子的工作原理转子是由导体材料制成,当旋转磁场作用于转子时,转子中的导体味感受到磁场的力量,导致转子开始旋转。

转子的旋转速度受到电源频率和负载的影响。

5. 单相异步电动机的运行一旦电动机启动,辅助线圈的作用逐渐减弱,主线圈开始主导电动机的运行。

主线圈产生的旋转磁场持续推动转子旋转,使电动机保持运转。

四、单相异步电动机的应用单相异步电动机广泛应用于家庭和工业领域,例如:- 家用电器:风扇、洗衣机、冰箱等。

- 办公设备:打印机、复印机等。

- 工业机械:泵、风机、压缩机等。

五、维护和保养为了保持单相异步电动机的正常运行,以下是一些维护和保养的建议:1. 定期清洁电动机,确保无尘和无杂质。

2. 检查电动机的电源路线,确保连接坚固。

3. 定期检查电动机的轴承,并添加润滑油。

4. 注意电动机的工作温度,避免过热。

5. 定期检查电动机的绝缘性能,确保安全运行。

六、总结单相异步电动机是一种常见的电动机类型,通过单相电源供电,利用旋转磁场推动转子旋转。

了解其工作原理对于正确使用和维护电动机至关重要。

单相异步电动机的工作原理

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

单相异步电动机转子结构及工作原理

单相异步电动机转子结构及工作原理

单相异步电动机转子结构及工作原理
转子结构:
鼻头转子通常由两个铁心组成,中间通过粘合剂将铁心固定在一起。

转子的两端通常采用矩形截面,中间的截面形状呈鼻头形状,故得名。


头转子在制造成本低、可靠性高方面有一定的优势。

金属外形转子由铝或铜制成,转子的外形通常呈圆环形状。

金属外形
转子通常具有良好的导热性能和高强度,但由于金属导体的涡流损耗较大,效率相对较低。

工作原理:
由于单相交流电源只有一个电源周期,无法形成旋转磁场,所以在单
相异步电动机中需要借助启动机构来帮助起动。

常见的启动机构有启动电容器和起动绕组。

启动电容器是通过并联引
入一个电容器来改变电机的相位关系,从而形成了旋转磁场。

起动绕组则
是通过加上一个构造特殊的绕组,使得电机在启动时有足够的起动力矩。

当电机启动后,根据旋转磁场的原理,转子会受到旋转磁场的作用而
开始旋转。

转子在旋转过程中,由于电机的负载作用,会产生相对于旋转
磁场的滞后转矩。

需要注意的是,由于单相异步电动机的转矩不稳定,其起动和工作性
能通常较差。

因此,在实际应用中,通常需要通过添加启动机构和稳定器
来改善电机的性能。

总结起来,单相异步电动机的转子结构分为鼻头转子和金属外形转子
两种形式,其工作原理是通过旋转磁场的作用将电能转化为机械能。

虽然
在起动和工作性能上有一定的限制,但在家用电器和办公设备等领域,单相异步电动机仍然具有广泛的应用前景。

单相异步电动机结构与工作原理

单相异步电动机结构与工作原理

定子绕组
定子绕组是包裹在定子铁心上的 线圈,通过电流在绕组中产生磁 场。
机体和支架
机体是保护电机内部部件的外壳, 支架则用于固定定子和转子。
工作原理
1
起动和启动
单相异步电动机通过起动装置进行起动
感应电流与转子转动
2
和启动。起动时,线圈中产生磁场,导 致转子开始旋转。
感应电流在转子中产生涡流,并导致转
子与旋转磁场的不断交互作用。
3
转子运动状态
转子由于涡流和电磁场的相互作用,始 终保持旋转状态,产生有用的机械功。
缺相启动的实现
1 缺相保护电路
为了防止缺相启动,单相 异步电动机通常配备有缺 相保护电路,以保证电机 正常运行。
2 故障诊断和维护
3 电容器启动器
故障诊断和维护是确保电 动机正常运行的重要步骤, 定期检查和维护可降低故 障的风险。
单相异步电动机的常见用途
家庭电器
单相异步电动机广泛用于家庭电器中,如洗衣机、空调、冰箱和抽油烟机等。
商业应用
商业领域中,单相异步电动机也被用于空调系统、抽水泵、风扇和输送设备等。
工业机械
在工业机械中,单相异步电动机被广泛应用于小型设备、工具机械和输送带系统等。
基本结构和原理
转子和定子
单相异步电动机由转子和定子两 部分组成。转子包含导体环,定 子则包含线圈和磁铁。
2 频率变换
通过改变供电频率来控制 电机的转动速度和转矩。
3 电容器启动
使用电容器启动器来改变 电动机的相位差,实现起 动。
单相异步电动机的应用案例

家用电器
洗衣机、空调、冰箱
商业应用
风扇、空调系统、抽水泵
工业机械

单相异步电动机的结构

单相异步电动机的结构

单相异步电动机的结构单相异步电动机是一种常用的电动机,广泛应用于家用电器、工业生产和农业领域。

它的结构相对简单,主要由定子、转子、端盖和轴承等部分组成。

1. 定子:定子是单相异步电动机的固定部分,通常由硅钢片叠压而成。

定子上绕有若干个线圈,构成了定子绕组。

这些线圈通过定子铜线与电源相连,形成了磁场。

2. 转子:转子是单相异步电动机的旋转部分,通常由导体材料制成。

转子上绕有若干个线圈,构成了转子绕组。

转子绕组与定子绕组之间存在磁场的相互作用,从而产生转矩。

转子通过轴承支撑在定子的中心轴上,可以自由旋转。

3. 端盖:端盖是单相异步电动机的保护部分,通常由金属材料制成。

端盖位于电动机的两端,用于固定定子和转子,并起到密封和保护的作用。

4. 轴承:轴承是单相异步电动机的支撑部分,通常由金属材料制成。

轴承位于电动机的定子和转子之间,支撑转子的旋转,并减少摩擦和磨损。

单相异步电动机的工作原理是基于电磁感应的。

当电动机接通电源后,电流通过定子绕组,产生磁场。

这个磁场与转子绕组中的电流产生相互作用,产生转矩,从而使转子开始旋转。

由于单相异步电动机只有一个相位供电,所以在转子旋转过程中会出现起动困难和转速波动的问题。

为了解决这个问题,通常在单相异步电动机上添加了起动辅助装置,如起动电容器、起动绕组等。

除了以上基本结构外,单相异步电动机还常常配备风扇、散热片等附属部件,用于散热和保持电机的正常工作温度。

总结起来,单相异步电动机的结构主要包括定子、转子、端盖和轴承等部分。

它的工作原理是基于电磁感应,通过电流在定子和转子绕组之间产生磁场相互作用,从而产生转矩使转子旋转。

通过添加起动辅助装置,可以解决起动困难和转速波动的问题。

在实际应用中,单相异步电动机常常配备风扇和散热片等附属部件,以提高散热效果和保持正常工作温度。

单相异步电动机的结构简单可靠,是一种常用的电动机。

单相异步电动机的基本原理

单相异步电动机的基本原理

单相异步电动机的基本原理一、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、离心开关或起动继电器和PTC起动器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。

6、离心开关或起动继电器和PTC起动器(1)离心开关在单相异步电动机中,除了电容运转电动机外,在起动过程中,当转子转速达到同步转速的70%左右时,常借助于离心开关,切除单相电阻起动异步电动机和电容起动异步电动机的起动绕组,或切除电容起动及运转异步电动机的起动电容器。

离心开关一般安装在轴伸端盖的内侧。

(2)起动继电器有些电动机,如电冰箱电动机,由于它与压缩机组装在一起,并放在密封的罐子里,不便于安装离心开关,就用起动继电器代替。

继电器的吸铁线圈串联在主绕组回路中,起动时,主绕组电流很大,衔铁动作,使串联在副绕组回路中的动合触点闭合。

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,广泛应用于家用电器、小型机械设备等领域。

了解单相异步电动机的工作原理对于机电的使用和维护至关重要。

本文将详细介绍单相异步电动机的工作原理,包括结构、工作原理和应用。

二、结构单相异步电动机由定子、转子、端盖、轴承等组成。

定子是由硅钢片叠压而成,上面绕有线圈。

转子是由导体材料制成的,通过轴承与定子连接。

端盖用于固定转子和定子,并起到密封作用。

三、工作原理1. 单相异步电动机的启动单相异步电动机启动时,需要通过外部辅助装置将单相电源转换为两相电流。

常见的启动方式有电容启动和电阻启动。

- 电容启动:在启动过程中,通过一个起动电容器将单相电源分成两相。

起动电容器与启动线圈并联,形成一个位移电容器。

启动电容器的作用是产生一个位移电流,使得转子产生一个旋转磁场,从而启动电动机。

- 电阻启动:在启动过程中,通过一个启动电阻将单相电源分成两相。

启动电阻的作用是限制启动电动机的起动电流,使得电动机能够平稳启动。

2. 单相异步电动机的工作原理单相异步电动机的工作原理基于磁场的旋转。

当电动机通电时,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导体相互作用,产生一个感应电动势。

由于转子中的导体是闭合的,感应电动势会产生一个感应电流。

根据洛伦兹力的作用,感应电流会使得转子开始旋转,从而带动负载工作。

3. 单相异步电动机的运行单相异步电动机在运行过程中,定子绕组中的电流会产生一个旋转磁场,这个磁场会与转子中的导体相互作用,产生一个感应电动势。

感应电动势会产生一个感应电流,根据电磁感应定律,感应电流会产生一个反磁场。

这个反磁场与定子磁场相互作用,减弱了定子磁场的作用力,从而减小了电动机的输出功率。

四、应用单相异步电动机广泛应用于各个领域,特殊是家用电器和小型机械设备。

以下是一些常见的应用场景:1. 家用电器:单相异步电动机广泛应用于家用电器,如冰箱、洗衣机、空调等。

单相异步电动机的原理、结构和分类

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

单相异步电动机的基本结构和工作原理

单相异步电动机的基本结构和工作原理

由此可得出结论:
(1)在脉动磁场作用下的单相异步电动机没有启动能力,即启 动转矩为零;
(2)单相异步电动机一旦启动,它能自行加速到稳定运行状态, 其旋转方向不固定,完全取决于启动时的旋转方向。
因此,要解决单相异步电动机的应用问题,首先必须解决它的 启动转矩问题。
二、单相异步电动机的启动方法 单相异步电动机在启动时若能产生一个旋转磁场,就可以建立
3)将励磁电路转换开关QB投合到2的位置,励磁绕组与直流 电源接通,转子上形成固定磁极,并很快被旋转磁场拖入同步;
4)用变阻器调节励磁电流,使同步电动机的功率因数调节到 要求数值。
四、同步电动机的特点 1. 由于同步电动机的是双重励磁和异步启动,故它的结构复杂;
2. 由于需要直流电源、启动以及控制设备,故它的一次性投入 要比异步电动机高得多;
5.7 单相异步电动机的基本结构和工作原理 特点: 1. 为小容量的电动机,从几瓦到几百瓦;
.. 2. 由单相交流电源供电的旋转电机;
3. 具有结构简单、成本低廉、运行可靠等一系列优点。
所以单相异步电动机被广泛用于电风扇、洗衣机、电唱机、吸 尘器、医疗器械及自动控制装置中。
一、 单相异步电动机的磁场 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
值得指出,欲使电动机反 转,不能像三相异步电动机那 样掉换两根电源线来实现,必 须以掉换电容器C的串联位置 来实现,如图所示,即改变QB 的接通位置,就可改变旋转磁 场的方向,从而实现电动机的 反转。洗衣机中的电动机,就 是靠定时器中的自动转换开关 来实现这种切换的。
4.8 同步电动机的基本结构和工作原理 一、同步电动机的基本结构

单相异步电动机转子结构及工作原理

单相异步电动机转子结构及工作原理

二)转子
组成:转子绕组、转子铁芯、转轴。

其作用是在旋转磁场作用下获得转动力矩。

按照构造的不同,转子分为鼠笼式和绕线式两种。

1、鼠笼式转子。

如图3-4这种转子用铜条安装在转子铁芯槽内,两端用端环焊接,形状像鼠笼。

对于中、小功率的电动机(100kW以下)目前大部分采用铸铝方式。

鼠笼式异步电动机结构简单,工作可靠,使用维护方便,因而得到广泛应用。

2、绕线式转子。

如图3-5绕线式转子的绕组和定子绕组相似,但三相绕组连接成星形,三根端线连接到装在转轴上的三个铜滑环上,通过一组电刷与外电路相连接。

绕线式电动机的特点是:可以通过滑环和电刷,将附加电阻接入转子电路,从而改善起动性能和调节转速。

7.定、转子绕组都为三相绕组的电动机是( B )。

转自环球网校
A.鼠笼式三相异步电动机
B.绕线式三相异步电动机
C.直流他励电动机
D.同步电动机。

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,广泛应用于家用电器、小型机械设备等领域。

了解单相异步电动机的工作原理对于机电的使用、维护和故障排除都非常重要。

本文将详细介绍单相异步电动机的工作原理,包括结构、工作原理和性能特点。

二、结构单相异步电动机由定子和转子组成。

定子是由若干个线圈绕制而成,线圈中通有交流电流。

转子是由导体条或者铜圆环组成,固定在转轴上。

转子通过电磁感应的作用与定子的磁场相互作用,从而实现电动机的转动。

三、工作原理1. 单相异步电动机的起动单相异步电动机在起动时需要借助辅助启动装置,常见的有启动电容器和启动电阻。

在起动时,通过启动电容器或者启动电阻改变定子线圈的电压相位差,从而产生旋转磁场,使得电动机能够启动。

2. 单相异步电动机的运行在电动机启动后,定子线圈中的交流电流会产生一个旋转磁场。

这个旋转磁场与转子上的导体条或者铜圆环相互作用,产生电磁感应力。

根据楞次定律,电磁感应力会使得转子开始转动。

由于转子上的导体条或者铜圆环是闭合的,所以转子会向来受到电磁感应力的作用,从而实现电动机的运行。

3. 单相异步电动机的工作原理单相异步电动机的工作原理基于旋转磁场和电磁感应力的相互作用。

当电动机启动后,定子线圈中的交流电流产生旋转磁场,这个旋转磁场与转子上的导体条或者铜圆环相互作用,产生电磁感应力,使得转子开始转动。

转子的转动速度与旋转磁场的频率和极对数有关。

四、性能特点1. 单相异步电动机具有简单、结构紧凑、体积小、分量轻的特点,适合于家用电器和小型机械设备等场合。

2. 单相异步电动机的起动电流较大,容易造成电网电压波动,因此需要采用辅助启动装置来降低起动电流。

3. 单相异步电动机的功率因数较低,通常在0.7到0.9之间,需要通过电容器或者其他补偿装置来提高功率因数。

4. 单相异步电动机的效率较低,通常在70%到80%之间,因此在选型时需要考虑机电的额定功率和负载要求。

单相异步电动机结构与工作原理

单相异步电动机结构与工作原理

单相异步电动机结构与工作原理单相异步电动机是一种常见的电动机,在家庭和工业应用中广泛使用。

本文将介绍单相异步电动机的结构和工作原理。

一、单相异步电动机的结构单相异步电动机一般由转子、定子、端盖、轴承、风扇,以及连线板等组成。

其中,定子和转子是单相异步电动机最核心的组件。

1. 定子单相异步电动机的定子一般由一个圆柱形的铁芯(又称铁心)和绕在铁心上的线圈组成。

铁心负责固定线圈,而线圈则通过电磁作用力产生旋转力。

2. 转子单相异步电动机的转子一般也是由圆柱形的铁芯和绕在铁芯上的线圈组成。

不同的是,转子的线圈不是直接与电源相连,而是通过定子上的线圈和电源产生交互作用。

3. 端盖和轴承单相异步电动机的端盖被用来保护转子和定子。

而轴承则被用来支撑转子和定子并减少摩擦。

端盖和轴承的材料通常是金属或塑料。

4. 风扇单相异步电动机的风扇用来产生强制对流并防止电机过热。

风扇的材料通常是塑料或金属。

5. 连线板单相异步电动机的连线板被用来将线圈连接到电源。

它通常包含一个或多个接线柱和几条导线。

二、单相异步电动机的工作原理单相异步电动机的工作原理基于电磁感应和磁场相互作用。

当电压被施加在定子线圈上时,线圈会产生一个交变的磁场。

这个磁场会引起转子线圈中的电流。

转子线圈中的电流产生的磁场会与定子的磁场相互作用,从而产生一个旋转力。

这个旋转力越强,转子转速也就越快。

当转子开始旋转,它的旋转运动会产生一个旋转磁场。

这个旋转磁场会相对于定子线圈的磁场受到异步响应。

这种异步响应导致了转子始终低于定子旋转速度的现象。

为了防止转子达到过高的速度,单相异步电动机通常使用起动电容器或偏置电容器。

这些电容器将相位差引入定子线圈中,从而使转子的速度始终保持与定子一致。

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,广泛应用于家用电器、小型机械设备等领域。

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、单相异步电动机的构造单相异步电动机由定子、转子、端盖、轴承和外壳等部分组成。

定子是电动机的固定部分,由若干个绕组和铁心组成。

转子是电动机的旋转部分,通常由铜制的导体组成。

端盖用于固定转子和定子,轴承支撑转子的旋转。

外壳则起到保护电动机内部零部件的作用。

三、单相异步电动机的工作原理1. 单相异步电动机的启动单相异步电动机通常需要通过启动装置来实现启动。

常见的启动装置有启动电容器和启动电阻。

在启动过程中,启动电容器或启动电阻会提供额外的相位差,使得电动机能够启动。

2. 单相异步电动机的工作原理单相异步电动机的工作原理基于电磁感应现象。

当外部电源通电时,定子绕组中产生的磁场与转子中的磁场相互作用,产生转矩,使得转子开始旋转。

定子绕组中的电流由电源提供,通过电流与磁场的相互作用,产生旋转磁场。

转子中的铜导体在旋转磁场的作用下,感应出涡流,涡流产生的磁场与定子磁场相互作用,产生转矩,推动转子继续旋转。

3. 单相异步电动机的工作原理分析在单相异步电动机的工作过程中,转子始终追随着旋转磁场的变化而旋转,但由于转子只有一个绕组,无法形成旋转磁场,因此无法实现自启动。

为了解决这个问题,通常采用启动装置来提供额外的相位差,使得电动机能够启动。

四、单相异步电动机的特点1. 启动困难:由于单相异步电动机无法自启动,需要通过启动装置来实现启动,因此启动相对困难。

2. 功率较小:单相异步电动机的功率通常较小,适用于一些家用电器和小型机械设备。

3. 运行稳定:单相异步电动机在正常运行时,具有较好的运行稳定性,能够满足一般工作需求。

五、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用电器、小型机械设备等领域,如空调、洗衣机、风扇、泵等。

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,当电流在正半周与负半周不断交变时,其产生的磁场大小与方向也在不断变化〔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者运行方法的不同,可分为单相电容运行电动机; 单相电45 90 225 315 360 270 135 180 t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普通较小,运行性能较差.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=3 π/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者启动绕组的首端、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.单相机电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,机电就反转了.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机电.正反转的机电,普通将运行绕组与启动绕组做成一样,可以互换.单相机电有两个绕组:主绕组又称工作绕组或者运行绕组,副绕组又称启动绕组,有的小负载单相机电这两个绕组彻底一样,互相可以交换,但多数单相机电〔带较大负载的农用机电〕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.当两绕组彻底一样,机电可能是三端子接线,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 3:三端子单相机电[两绕组相同]图四:四端子单相机电[两绕组相同]农用单相机电的主/副绕组不一样,不能采用上面交换主/副绕组的做法,否则,会烧坏机电, 普通应有四个端子: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: eeworld ./mndz/2022/0317/article_15165.html>一、单相异步电动机的结构单相异步电动机中,专用机电占有很大比例,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份---定子、转动部份----转子、支撑部份---端盖和轴承等三大部份组成.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.铸铝机座普通不带有散热筋.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.转子绕组普通采用笼型绕组.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机电工作原理与故障分析 [复制]发表于 2022-1-22 14:56:14一、单相异步机电的定义与标识说明1、单相异步机电是指由单相电源供电的电动机,但它并不表示机电的定子上惟独一相绕组, 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 为设计序号或者其它意义以 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.1、固定部份—定子;由定子铁芯、定子绕组和机座〔壳〕组成.定子铁芯是机电磁路的一部份,普通由 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.定子绕组普通由高强度聚酯漆包线绕制而成.机座〔或者机壳〕普通由A3 钢板冲制而成,大机电〔单相〕则是钢板卷筒后在与铸铝端盖配合而成,三相机电普通均为铸铁机座.2、转动部份—转子:由转子铁芯、转子绕组〔纯铝〕、转轴〔45#碳结钢〕组成.单相电容运转异步机电与三相机电的区别:三相机电的绕组在空间按120°电角度分布,单相异步机电则按则按90°电角度分布,见下图.在单相机电中,由于单相绕组产生的是脉振磁场,机电没有起动转矩,不能起动,如右图表示:i=Icosωt要使单相机电具有起动转矩并旋转,就必须使其分相,普通的,单相机电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机电几乎均采用第二种方式,即要使单相机电既能运转又能独立启动, 就必须在机电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者起动绕组〔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:在单相机电中,若定子上的主、副两相绕组彻底对称,两相绕组接到两相对称电源上,则与 4 页三相机电图示一样,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机电产生旋转磁势一样.其旋转速度与电源频率和机电极数有关:即 n=2×60f/p,其中"f"—电源频率〔Hz〕"p"—机电极对数"n"—磁场旋转转速,即机电同步转速〔r/min〕当机电中磁场以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’.普通情况下机电转速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,机电就不会产生电磁力矩,机电转速就会自然下降. 因转子速度始终低于旋转磁场速度,故称此种机电为"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,因此单相机电的启动转矩为零,即机电不能自行启动,要使单相机电能够自行启动,就必须如同三相异步机电一样,在机电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.因此在单相异步机电中必须有两套绕组,一套为工作绕组,另一套为副绕组或者启动绕组,工作绕组或者主绕组 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〔电容选配不当会使机电系统变差,如片面增大或者减小电容量,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者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>,于是机电的两相绕组就能产生圆形或者椭圆形的旋转磁场.由于大多数情况下两相绕组总是不对称的,谐波分量较多,因此单相异步机电的性能总要比三相异步机电差得多.谐波对机电的影响主要有以下三个方面:1、使机电的附加损耗增加;2、引起机电振动并产生噪音;3、产生附加转矩,使机电的启动发生艰难〔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〕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.在单相机电中,有倍极调速和非倍极调速之分.倍极调速机电普通定子上惟独一套绕组,用改变绕组端部联接方法获得不同的极对数以达到调整旋转磁场的转速.在极数比较大的变极调速中,定子槽中安放两套不同极数的独立绕组,实际上相当于两台不同极数的单速机电的组合,其原理和性能与普通单相异步机电一样降压调速方法不少,如串联电抗器〔吊扇〕、串联电容、自耦变压器和串联可控硅调压调速. 空调中最常用的调压调速是可控硅〔塑封〕调压调速.可控硅调速是改变可控硅导通角的方法,改变电动机端电压的波形,从而改变了电动机的端电压的有效值.可控硅导通角α1=180°时,机电端电压为额定值,α1<180°时电压波形如下图实线部份,机电端电压有效值小于额定值,α1 越小,电压越低,如下图:塑封 PG 机电就是可控硅降压调速.对于塑封 PG 机电,其绕组工作原理与抽头机电一致,但不同之处在于塑封 PG 机电的输入电压不是直接接到电源上的,而是通过可控硅的输出端施加电压于机电上的,其可控硅的输出电压是可调节的.其电气原理图见图 3,调速是利用机电输出转矩与机电输入电压成近似一次关系,通过改变机电输入电压来改变机电的输出转矩,起到调节机电转速的作用,其原理如下图示:该结构是在机电的轴上装有一个磁环,它普通有 6 极磁环与 2 极磁环 2 种.当机电转子旋转一圈时,磁环也旋转一圈,磁环与 PG 板中的霍尔元件相感应,6 极磁环会在 PG 板的 OUTPUT〔白〕脚中输出 3 个脉冲,2 极磁环会输出 1 个脉冲,这样根据输出脉冲的数量就可以知道机电的转速.在可控硅中设定有预定的转速值,将它与从 PG 块中采样取得的转速值相比较,当转速偏低时,则提高可控硅的输出电压〔可控硅导通角变大〕 ,当转速偏高时,则降低可控硅的输出电压〔可控硅导通角变小〕 ,这样通过 PG 信号的反馈调节可控硅输出电压就实现了对机电的平滑调速.由于可控硅的输出电压不会高于其输入电压,因此在机电设计时要保证机电达到高风档的转速时其可控硅的电压不高于工作的额定电压.如我国额定电压为 220VAC,则设计时的可控硅电压普通设计为 180VAC~200VAC 摆布.此参数值设定太低则造成机电材料浪费,且可控硅若损坏击穿后机电直通市网电压,其机电温升会较高;若此参数值设定过高则会造成市网电压降低时,有可能达不到设定的额定转速,影响空调的能力电容运转电动机在调速范围不大时,普遍采用定子绕组抽头调速.此时定子槽中放置有主绕组、副绕组与调速绕组,通过改变调速绕组与主、副绕组的联接方式,调整气隙磁场大小与椭圆度来实现调速的目的.普通电容运转单相机电,主绕组与副绕组嵌在不同的槽中,绕组与铁芯间由聚酯纤维无纺布〔DMDM 或者 DMD〕隔开,其在空间普通相差 90 度电角度,且副绕组通过串联一个工作电容器后与主绕组并接于电源.当机电通电后,主绕组与副绕组在气隙中共同形成一个有方向有幅值强度的旋转磁场.其方向与主、副绕组所处的空间位置等有关,它决定了机电的转向;其幅值强度则与主副绕组的参数设计有关,它决定了机电输出力矩的大小.该旋转磁场与转子鼠笼转子相互作用,使电动机按一定的方向旋转.若调换主副绕组的空间位置,则旋转磁场的旋转方向会相反,该反方向的旋转磁场与转子相互作用,使电动机的转向也会相反.抽头调速可分为 T 型抽头调速和 L 型抽头调速.L 型抽头调速又可分为主绕组抽头L-1 型和副绕组抽头 L-2 型. 目前最常用的是 T 型抽头调速和副绕组抽头L-2 型调速.原理路线图见下T 型抽头调速优点:中、低档运行绕组温升低;缺点:机电高档效率低,主绕组易形成匝间短路〔见企业技术标准 13 设计案例的 DC03.043-001"YDK29-8E 机电匝间短路案例分析"〕. L 型抽头调速优点:机电高档效力高,绕组不易形成匝间短路;缺点:中、低档运行绕组温升高.不论哪种调速,都各有优缺点,选用哪种除要考虑设计时要达到哪个结果,还要考虑机电的经济性,普通 L 型较经济〕 .A> 空载输入电流:是指机电在额定工作电压、额定电源频率、额定电容下、空载运行〔轴上输出功率为零〕情况下,流入电动机的电流称为空载电流.单位: A 或者mA.B>空载输入功率:是指机电在额定工作电压、额定电源频率、额定电容下、空载运行〔轴上输出功率为零〕情况下,输入电动机的功率.这部份功率消耗主要表现在磁场储能,定、转子绕组铜耗和铝耗,交变磁通在铁芯损耗,通风、轴承磨擦产生机械损耗.单位: W 〔瓦〕C>负载输入电流:是指电动机在额定工作电压、额定电源频率、额定电容、带额定负载运行在额定转速下,所输入机电的电流.单位: A 或者mA.D>额定负载输出功率:是指电动机在额定电压、额定电源频率、额定电容、带额定负载运行在额定转速下,轴伸所输出的有功功率.单位: W 〔瓦〕E>温升:指电动机在额定测试条件下运行,内部绕组与铁芯部份的温度相对于测试环境温度的升高值. 目前较常用的测试温升方法为绕组电阻法.F>噪音:机电噪音可分为机械噪音和电磁噪音.机械噪音通常由机电装配不良定、转子磨擦与轴承声等形成.电磁噪音通常由定、转子气隙不均匀或者磁场过于饱和造成,定、转子气隙不均匀受装配零部件同轴度的影响较大,磁场过于饱受所设计功率较大机电的材料限创造成.噪音用分贝 dB 表示.A〕整机噪音与振动:机电噪音值在某一频段存在峰值,此噪音峰值频段与整机固有频率相接近或者重合,形成共鸣、共振和整机噪音.整机预防与解决措施:在机电确认阶段将机电噪音峰值频段与整机固有频率错开〔这就是普通情况下一次送样不能成功的原因之一,也是我们一般遵循的,只要是系统中的对机电有影响的零部件如支架和风轮风叶等的改变,就必须装整机做噪音等测试〕机电,空调钣金件上加阻尼胶,调整风叶形状、增加机电支架刚性〔如04 年今年 3 月份汕头浮现较多 71S振动和噪音严重的问题,后将机电支架加强后上述现象全部消失〕、机电安装脚上加胶垫,调整空调板金件的形状、厚度,调整机电极数、定转子的槽配合、定转子直径、定转子气隙、转子斜槽度、铁芯长度、轴承距离等.B>转速不一致:风叶的变化〔不同厂家不同模号〕、蒸发器片距变化、风道的变化、测试环境的变化〔温度、湿度〕、机电工艺波动的原因〔铝环、定子端部高度控制、绕线模具变化、气隙变化、硅钢片材料变化等〕 .C>电磁声:定子椭圆、同轴度大、轴承距过大、端盖强度不够、磁路设计不对称.D>轴承声:装配过程轴承损坏、轴承油脂声、轴承与轴承室配合松动.E>磨擦声:定转子相擦、错片、异物、漆瘤与风轮风叶变形和转轴弯曲等.F>转速低:转子导条和端环截面过小、定转子气隙偏大;G>温升高:铁芯长度偏低、漆包线截面偏小〔即铁、铜耗过大〕、散热不良;H>机电冒烟:〔1〕绕组匝间短路;〔2〕焊接线不良导致接触电阻过大,机电发热;<3>电容器击穿,导致电路的容性成份消失,机电单相运行〔事实上机电无法运行,处于堵转状态〕;I〕机电漏电:机电内部或者引出线绝缘不良;J〕机电转速下降机电部份绕组匝间短路;电容器容量衰减;转子断条:K〕机电失速〔保护〕或者不转霍尔元件失效;可控硅击穿.即使霍尔元件正常,信号有反馈,但因可控硅已经击穿,电压已不可调;转子被异物卡滞或者机电无电和烧毁;在机电设计已是最优化状态下,下述要求可增加成本:1、负载不变情况下,要求提高转速〔即提高功率〕;M∝P/V M:力矩 P:功率 V:转速2、负载不变情况下,要求降低温升;1.气隙〔mm,普通选 0.25 到 0.35mm〕变小.气隙越小,谐波漏抗越大,导致最大转矩和启动转矩降低;同时杂耗增大、效率降低、温升增高;2.增多槽数.槽数多了,机电的漏抗减小,导致最大转矩和启动转矩有所增加,效率和功率因数有所增加,因为绕组分散,绕组接触铁芯的散热面积增加,温升会降低;3.定转子槽配合.如果槽配合选择不当,可引起较大的附加转矩〔使启动性能变坏,甚至启动不起来〕、附加损耗增大,导致温升增高;4.增加铁芯长度以降低磁密〔磁密很饱和时〕、增大漆包线直径以降低电密、使用铁损小的硅钢等从而降低温升.。

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。

单相异步电动机的工作原理

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。

它的工作原理是通过单相交流电源产生的磁场与电动机中的转子磁场之间的相互作用来实现转动。

1. 电动机结构单相异步电动机由定子和转子两部分组成。

定子是固定不动的部分,通常由绕组和铁芯构成。

绕组由若干个线圈组成,通过电源输入交流电使绕组产生磁场。

转子是转动的部分,通常由铁芯和导体构成。

转子中的导体通过磁场的作用产生感应电流,从而产生磁场。

2. 工作原理单相异步电动机的工作原理基于电磁感应和磁场相互作用的原理。

当单相交流电源接通时,定子绕组中产生的交流电流会产生一个旋转磁场,这个磁场的方向会随着交流电的变化而变化。

同时,转子中的感应电流也会产生磁场,这个磁场的方向与定子磁场相对。

由于转子磁场的方向与定子磁场相对,所以转子会受到一个旋转力矩的作用,从而开始转动。

但由于单相交流电源的特性,转子无法自行启动转动,需要通过一些辅助装置来实现起动。

常见的起动方式有启动电容器和启动绕组。

3. 启动电容器启动电容器是一种常见的用于单相异步电动机起动的辅助装置。

它通过串联在起动绕组上的电容器来改变电动机的电流相位,从而产生一个旋转磁场,使转子启动转动。

启动电容器在电动机启动后会自动断开,不再起作用。

4. 启动绕组启动绕组是另一种常见的用于单相异步电动机起动的辅助装置。

它是一个与主绕组相互独立的绕组,通过与主绕组的磁场相互作用来产生一个旋转磁场,使转子启动转动。

启动绕组在电动机启动后会自动断开,不再起作用。

5. 运行过程一旦单相异步电动机启动成功,它会继续以同步速度运行。

在运行过程中,定子绕组产生的旋转磁场会与转子磁场相互作用,使转子受到一个旋转力矩的作用,从而保持转动。

转子的转动速度略低于同步速度,这个差值称为滑差。

滑差的存在使得定子绕组中的磁场相对于转子绕组的磁场产生一个旋转磁场,这个旋转磁场产生的感应电动势会使转子中的感应电流产生,从而产生转矩。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1 Fm3 ( x, t ) = F3 cos3( x 90° ) cos(ωt 90° ) = F3[ cos(3x ωt ) + cos(3x + ωt )] 2
总的3次谐波合成磁势为
f3 (x, t) = fa3 + fm3 = F3 cos(3x + ωt)
即3次谐波合成磁势是一个反向旋转的圆形旋转磁势, 1 n 3 = n1 其转速为 3 5次谐波
第一章 单相异步电动机结构与工作原理
一 基本结构与分类
单相异步电动机只需单相交流电源供电,因而应用 非常广泛.如,小型机床,轻工设备,医疗机械,家用 电器,电动工具,农用水泵,仪器仪表等众多领域. 优点:使用方便,结构简单,运行可靠,价格低廉, 维护方便等等,与三相异步电机相比,缺点为体积稍大, 性能稍差. 单相异步电动机的基本类型 单相异步电动机根据起动方法或运行方式的不同,可以 分为以下几类 单相电阻起动异步电动机 单相电容起动异步电动机 单相电容运转异步电动机 单相电容起动和运转异步电动机
f a 3 ( x, t ) = Fa 3 cos 3 x cos ω t = 1 Fa 3 [cos(3 x ω t ) + cos(3 x + ω t )] 2
1 Fm 3 [ cos(3 x ω t ) + cos(3 x + ω t )] 2
f m 3 ( x , t ) = Fm 3 cos 3( x 90 ° ) cos(ω t 90 ° ) =
应用上面同样的方法对其余的两种情况进行分析
Fm = Fa = F ,θ ≠ 90°
Fm ≠ Fa ,θ ≠ 90°
在这两种情况下,电机内部的磁势均为椭圆形旋转磁势.
四 单相异步电动机的谐波磁势
单相绕组的谐波磁势 对单相绕组的磁势进行谐波分析,可以得到如下结论: 单相绕组磁势可以分解为基波和一系列高次谐波. 由于谐波的极数为基波的υ 倍,如果令 τ 1 表示基波磁势 的极距,τ υ 表示谐波极距,则 1 τ υ = τ 1 , pυ = υ p
υ
n1
两相合成的基波磁势为
=
f1 ( x, t ) = f a1 ( x, t ) + f m1 ( x, t ) 1 1 ( Fa1 + Fm1 ) cos( x ω t ) + ( Fa1 Fm1 ) cos( x + ω t ) 2 2

基波合成磁势中,既有正向旋转的圆形旋转磁势,又 有反向旋转的圆形旋转磁势,且转速为基波旋转磁场的同 步转速n1. 3次谐波
θ 主绕组轴线在空间上落后于副绕组轴线90°电角度, 且主绕组电流在时间上落后于副绕组电流 电角度,故 主绕组磁势方程式为
fm (x, t) = [Fm1 cos(x 90° ) Fm3 cos3(x 90° ) +Fm5 cos5(x 90° ) Fm7 cos7(x 90° ) +]cos(ωt θ )
广泛使用的单相电容运转异步电动机和单相电容起动 和运转异步电动机如下图所示
第二章 单相异步电动机的绕组与磁势
一 绕组磁势
单相异步电动机的绕组按层数分为单层,双层;按端 接分为单层同心式,单层交叉式,单层链式和双层叠绕组; 按槽内导体分布分为几种绕组,分布绕组和正弦绕组等. 单层同心式绕组 例2-1 已知定子槽数Q1=24,极数p=4,画出单层同心式绕 组展开图. Q1 24 = = 6 解 极距 τ = p 4 p × 180° α= = 30° 槽距角 24 主绕组占2/3,等于4个槽,120°相带.副绕组占1/3, 等于2个槽,为60°相带,两绕组相距3个槽,即90°电 角度.
当次数为负号时,表示该次谐波合成磁势反方向旋转; 当次数为正号时,表示该次谐波合成磁势正方向旋转.谐 波磁势的转速为
nυ = 1

其中n1是基波旋转磁场的同步转速. 两相绕组不对称运行时的谐波磁势 两相绕组不对称运行时的合成磁势为椭圆形旋转磁势. 取谐波磁势的幅值不等,但所得结论能适用其他情况. 基波
Fm F cos( x ω t ) m cos( x + ω t ) 2 2
因此,合成磁势为
f = fa + fm = F+ cos(x ωt ) + F cos(x + ωt )
此时,电机内部存在着两个圆形旋转磁势.这两个 幅值不同的圆形旋转磁势的轨迹为一椭圆,如下图所示, 因此这是一个椭圆形旋转磁势.
如果短距设计得当,可以削弱谐波磁势,改善磁势波 形.例如:一台定子槽数Q1=12,极数p=2,采用缩短1/3 极距的短距绕组,即取线圈节距y=4,画制双层短距绕组 展开图如下所示
二 单相绕组磁势
单相绕组通以交流电流,产生脉振磁势
F F f (x, t) = Fcos x cosωt = cos(x ωt) + cos(x + ωt) 2 2
二 单相异步电动机的工作原理
最简单的二相定子绕组如下所示,在绕组中通过的二 相 对称电流的变化规律为
im = I m cos ωt ° ia = I m cos(ω t + 90 )
二相电流随时间变化的曲线如下图所示
两极旋转磁场产生的示意图如下所示
由上述分析可以得出以下结论: I. 一组空间分布相差90°电角度的二相绕组在通以二相对 称交流电时,产生一旋转磁场 II. 旋转磁场的转向与两相绕组在空间的位置和绕组中的电 流相序有关 III. 旋转磁场的转速与电流的频率有一定的关系 其中同步转速为 工作原理如下方框图所示 旋转磁场 转子绕组电势 电磁转矩 转子绕组电流 转子旋转
单相罩极式异步电动机 基本结构 单相异步电动机包括定子和转子两部分,其中定子由 绕组和铁心组成.铁心一般由0.5mm的硅钢片叠压而成. 绕组分为主绕组和副绕组,主绕组又称工作绕组,副绕组 又称起动绕组或辅助绕组. 单相异步电动机的转子也由铁心和绕组组成.其中铁 心也由0.5mm的硅钢片叠压而成,绕组常为铸铝笼型.
1 F5 [cos(5 x ω t ) + cos(5 x + ω t )] 2 1 f m 5 ( x , t ) = F5 cos 5( x 90 ° ) cos(ω t 90 ° ) = F5 [cos(5 x ω t ) cos(5 x + ω t )] 2 f a 5 ( x, t ) = F5 cos 5 x cos ω t =
合成基波磁势为一个正向旋转的圆形磁势,转速为
n1 =

f1(x,t) = fa1 + fm1 = F cos(x ωt) 1
120 f (r / min) p
三次谐波
1 fa3 ( x, t ) = F3 cos3x cos ωt = F3[cos(3x ωt ) + cos(3x + ωt )] 2
f = f a + f m = F cos( x ωt ) 因此,合成磁势为 因此,电机内部产生的是一个正向旋转的圆形旋转磁势.
两个绕组产生的磁势大小不等,但相位角仍为90°,即
Fm ≠ Fa ,θ = 90°
于是有
fa =
fm =
Fa F cos( x ωt ) + a cos( x + ωt ) 2 2
1 Fa1[cos( x ω t ) + cos( x + ω t )] 2 1 fm1 ( x, t ) = Fm1 cos( x 90° )cos(ωt 90° ) = Fm1[cos( x ωt ) cos( x + ωt )] 2 f a1 ( x, t ) = Fa1 cos x cos ω t =
f = fa + fm
合成磁势的性质可以分下面四种情况讨论. 两个绕组的磁势大小相等,相位角为90°,即 于是有
Fm = Fa = F , θ = 90 °
F cos( x ω t ) + 2 F f m = cos( x ω t ) 2 fa = F cos( x + ω t ) 2 F cos( x + ω t ) 2
3次谐波的合成磁势为
f3 ( x, t ) = f a 3 ( x, t ) + f m 3 ( x, t ) = 1 1 ( Fa 3 Fm 3 ) cos(3 x ω t ) + ( Fa 3 + Fm 3 ) cos(3 x + ω t ) 2 2

5次谐波合成磁势为
f5 (x, t) = fa5 + fm5 = F5 cos(5x ωt)
n5 = 1 n1 5
5次谐波合成磁势是一个正向旋转的圆形磁势,其转 速为
根据同样的方法,可以得到,在对称运行时,两相 绕组产生的谐波磁势次数可用下式表示即
υ = 4k + 1(k = 0, ±1, ±2, ±3, )
正序旋转磁场产生的转矩使转子顺着正序旋转磁场方 向旋转,而负序旋转磁场产生的转矩使转子顺着负序旋转 磁场方向旋转,正负序转矩与转差率的关系如下图所示
单相异步电动机的转矩,效率,功率密度比三相异步 电动机低的主要原因是存在负序磁场.
三 两相绕组的磁势
两相绕组通以两相交流电流,下图为起动绕组回路串 入电容的单相异步电动机原理图即两相绕组通入电流和外 施电压的向量关系.
a) b)
υ
c)
在坐标原点x=0处,如果基波为正值,3次谐波便为负值, 5次谐波又为正值,7次谐波又为负值等等.如下图所示
基于上述基本概念,当副绕组通入电流 ia = 2I a cos ωt 时,副绕组的磁势方程式为
f a ( x, t ) = [ Fa1 cos x Fa3 cos3x + Fa5 cos5x Fa 7 cos 7 x + ]co组的数据画制绕组展开图.其中定子槽 数Q1=24,极数p=4.单层链式然组的线圈形式有如链型, 这种绕组的节距必须为奇数.如下图所示的单层链式绕组 展开图Y=5.
相关文档
最新文档