三相电动机改用单相运行的方法和原理p
单相电机控制原理图
单相电机控制原理图
单相电机控制原理图如下：
1. 电源接入：将电源的正极和负极接入电机控制电路的相应位置。
2. 开关：通过一个单刀双掷开关，使得电源可以切换到电机的启动或停止状态。
3. 电容器：连接在电机启动线圈的两端，用来提供额外的起动转矩。
4. 启动电路：该电路包括电容器、起始开关和过流继电器。
当电机启动时，起始开关闭合，电容器充电。
一旦电容器充电到足够的电压，过流继电器将关闭，切断启动电路。
5. 运行电路：该电路包括电机的主线圈、运行电容器和电机的中性点。
在电容器充电完毕且启动电路切断后，电流将通过运行电路供应给电机主线圈。
6. 方向控制：通过切换主线圈与运行电容器的连接方式，可以实现电机的正转或反转。
7. 保护装置：包括过载继电器、热保护开关和温度传感器等，用于保护电机在过载、过热等情况下的安全运行。
8. 控制信号：可通过控制开关、遥控器或自动控制系统等方式，对电机进行启停、运行和方向控制。
单相三相电机启动及运行电容计算
单相三相电机启动及运行电容计算单相电机启动及运行电容计算：在单相交流电动机中，为了使其将电能转化为机械能并正常起动运行，通常需要引入电容进行启动和运行。
下面将介绍单相电机的启动和运行电容的计算方法。
1.单相电机的启动电容计算方法：单相电机要启动时，为了产生旋转磁场，需要在启动电流中加入一个较大的相移电流，通常通过串联电容来产生。
启动电容的计算方法如下所示：C=K*(P/Ia)*(1/ωs)其中，C为启动电容的电容值（单位：法拉F）；K为启动电容系数，一般取1.5~2；P为单相电机的额定功率（单位：瓦W）；Ia为单相电机的额定电流（单位：安A）；ωs为启动电容工作时的角频率（单位：弧度/秒rad/s），一般为2πf，其中f为电源频率，常见的有50Hz和60Hz。
2.单相电机的运行电容计算方法：在单相电机正常运行时，为了提高功率因数和效率，通常需要引入一个运行电容。
运行电容的计算方法如下所示：C=K*(P/Ic)*(1/ωr)其中，C为运行电容的电容值（单位：法拉F）；K为运行电容系数，一般取0.8~1；P为单相电机的额定功率（单位：瓦W）；Ic为单相电机的额定电流（单位：安A）；ωr为运行电容工作时的角频率（单位：弧度/秒rad/s），一般为2πf，其中f为电源频率，常见的有50Hz和60Hz。
需要注意的是，以上公式给出的是一种常见的计算方法，实际的单相电机启动和运行电容需根据具体情况进行调整和优化。
总结：单相电机的启动和运行电容计算是为了提高其启动性能和运行效率。
启动电容主要用于产生旋转磁场，而运行电容则用于提高功率因数和效率。
根据电机的额定功率、额定电流以及工作频率，可以通过相应的计算方法来确定合适的启动和运行电容值。
【电气工控自动化】牛人总结的41例超实用接线方法
牛人总结的41例超实用接线方法1．电动机接线一般常用三相交流电动机接线架上都引出6个接线柱，当电动机铭牌上标为Y形接法时，D6、D4、D5相连接，D1~D3接电源；为△形接法时，D6与D1连接，D4与D2连接，D5与D3连接，然后D1~D3接电源。
可参见图1所示连接方法连接。
图1 三相交流电动机Y形和△形接线方法2．三相吹风机接线有部分三相吹风机有6个接线端子，接线方法如图2所示。
采用△形接法应接入220V三相交流电源，采用Y形接法应接入380V三相交流电源。
一般3英寸、3．5英寸、4英寸、4．5英寸的型号按此法接。
其他吹风机应按其铭牌上所标的接法连接。
图2 三相吹风机六个引出端子接线方法3．单相电容运转电动机接线单相电动机接线方法很多，如果不按要求接线，就会有烧坏电动机的可能。
因此在接线时，一定要看清铭牌上注明的接线方法。
图247为IDD5032型单相电容运转电动机接线方法。
其功率为60W，电容选用耐压500V、容量为4μF的产品。
图3(a)为正转接线，图3(b)为反转接线。
图3 IDD5032型单相电容运转电动机接线方法4．单相电容运转电动机接线图4 JX07A-4型单相电容运转电动机接线方法图4是JX07A-4型单相电容运转电动机接线方法。
电动机功率为60W，用220V/50Hz交流电源、电流为0．5A。
它的转速为每分钟1400转。
电容选用耐压400~500V、容量8μF的产品。
图4(a)为正转接线，图4(b)为反转接线。
5．单相吹风机接线图5 单相吹风机四个引出端子接线方法有的单相吹风机引出4个接线端子，接线方法如图5所示。
采用并联接法应接入110V交流电源，采用串联接法应接入220V交流电源。
6．Y100LY系列电动机接线目前，Y系列电动机被广泛应用。
Y系列电动机具有体积小、外形美观、节电等优点。
它的接线方式有两种：一种为△形，它的接线端子W2与U1相连，U2与V1相连，V2与W1相连，然后接电源；另一种为Y形，接线端子W2、U2、V2相连接，其余3个接线端子U1、V1、W1接电源。
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。
如下列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。
电动机PPT精品课件
定子
转子
电阻
电刷 滑环
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4.3.2 三相异步电动机的调速
三相异步电动机的转速：
n
(1
s)no
(1
s)
60 f1 p
1．变极调速
通过改变电动机的定子绕组所形成的磁 极对数p来调速。因磁极对数只能是按1、 2、3、…、的规律变化，所以用这种方 法调速，电动机的转速不能连续、平滑 地进行调节。
电动机停车时将三相电源中的任意两相对调， 使电动机产生的旋转磁场改变方向，电磁转矩 方向也随之改变，成为制动转矩。 注意：当电动机转速接近为零时，要及时断开 电源防止电动机反转。 特点：简单，制动效果好，但由于反接时旋转 磁场与转子间的相对运动加快，因而电流较大 。对于功率较大的电动机制动时必须在定子电 路（鼠笼式）或转子电路（绕线式）中接入电 阻，用以限制电流。
Φ
n0 × n>n0
n
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4.4 三相异步电动机的 选择与使用
4.4.1 三相异步电动机的铭牌
型 号 Y132M-4 电 压 380V 转 速 1440r/min
年月
三相异步电动机 功 率 7.5kW 电 流 15.4A 绝缘等级 B 日 编号
频 率 50Hz 接法Δ 工作方式 连续
××电机厂
TN
T2
9550 PN nN
式中PN是电动机的额定功率，单位 为kW；nN是电动机的额定转速，单位是 r/min。
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例：有两台功率都为 PN 7.5 kW 的三相异步电动机， 一台 U N 380 V 、 n N 962 r/min ，另一台U N 380 V 、 nN 1450 r/min ，求两台电动机的额定转矩。
电器原理实验二——三相异步电机Y-△换接起动控制和三相异步电机单向能耗制动控制
课程名称：电器原理指导老师：_ __ _____成绩：_________________实验名称：三相异步电机Y－△换接起动控制和三相异步电机单向能耗制动控制一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的1.了解时间继电器的使用方法及在控制系统中的应用；2.熟悉异步电动机Y－△降压起动控制的运行情况和操作方法；3．学会设计常用继电接触控制方法。
4。
通过实验进一步理解三相鼠笼式异步电动机能耗制动原理。
5.增强实际连接控制电路的能力和操作能力。
二、实验原理实验三：按时间原则控制电路的特点是各个动作之间有一定的时间间隔，使用的元件主要是时间继电器。
时间继电器是一种延时动作的继电器，它从接受信号（如线圈带电）到执行动作（如触点动作）具有一定的时间间隔。
此时间间隔可按需要预先整定，以协调和控制生产机械的各种动作。
时间继电器的种类通常有电磁式、电动式、空气式和电子式等。
其基本功能可分为两类，即通电延时式和断电延时式，有的还带有瞬时动作式的触头。
时间继电器的延时时间通常可在0.4s～80s范围内调节。
实验四：1．三相鼠笼电动机实现能耗制动的方法是：在三相定子绕组断开三相交流电源后，在两相定子绕组中通入直流电，以建立一个恒定的磁场，转子的惯性转动切割这个恒定磁场而感应电流，此电流与恒定磁场作用，产生制动转矩使电动机迅速停车。
2．在自动控制系统中，通常采用时间继电器按时间原则进行制动过程的控制。
可根据所需的制动停车时间来调整时间继电器的延时，以使电动机刚一制动停车，就使接触器释放，切断直流电源。
3. 能耗制动过程的强弱与进程，与通入直流电流大小和电动机转速有关，在同样的转速下，电流越大，制动作用就越强烈，一般直流电流取为空载电流的3～5倍为宜。
三、实验设备实验三实验四四、实验内容实验三内容：1. 接触器控制Y-△降压起动线路图1 接触器控制Y-△降压起动线路按图1线路接线，经检查无误后，方可进行通电操作。
单相调速电机工作原理
单相调速电机工作原理
单相调速电机是一种根据需要能够调节转速的电机，它可以通过控制输入电压或频率来实现转速的调整。
其工作原理可以分为主回路和辅助回路两部分。
首先来看主回路。
单相调速电机的主回路由主绕组和两个或多个附加绕组组成，其中主绕组由固定在定子上的线圈构成。
当输入电压通过主绕组产生磁场时，会在转子上产生感应电动势，从而驱动转子转动。
然而，由于单相供电的特性，只有单个交流电源无法产生旋转磁场。
为了弥补这一缺陷，需要使用辅助回路来产生一个人工旋转磁场。
常见的辅助回路包括启动电容器和启动电阻。
在电机起动时，启动电容器会连接到主回路上，通过改变电流相位差来产生一个基本的旋转磁场。
一旦电机运行起来，启动电容器通常会自动切断。
此外，启动电阻也可以用来调整电机的转速。
启动电阻会增加电流的相位差，使得转子能够旋转。
通过控制启动电容器和启动电阻的连接和断开，以及调节输入电压或频率，就可以实现对单相调速电机的转速进行调整。
总的来说，单相调速电机通过主回路和辅助回路相互配合，利用外加电源产生的旋转磁场驱动转子转动，实现对转速的调节。
第5章 三相异步电动机的基本原理(电机及拖动基础)
第五章三相异步电动机的基本原理主要讲授内容：三相异步电动机的工作原理、结构、运行特性、等效电路、参数测量、转矩转差的关系等，是必须掌握的内容，使本课程的重点。
是在现代工业中正被大量应用的机电能量转换装置，是后续课程《电力拖动》课程的基础。
讨论：三相异步电动机What？三相异步电动机的用途、结构？How？三相异步电动机的工作原理？第一节三相异步电动机的结构及额定参数一、异步电动机的主要用途和分类用途：异步电机主要用作电动机，拖动各种生产机械。
异步电动机的优点：结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特性。
采用现代电力电子功率器件和计算机技术可得到良好的调速性能。
已经取代直流电动机，成为应用广泛的调速系统。
异步电动机的缺点：功率体积比较小。
功率因数较差。
直接接电网运行时，必须从电网里吸收滞后的励磁电流，使它的功率因数总是小于１。
通过控制器可以使这一缺点得到改善。
异步电动机运行时，定子绕组接到交流电源上，转子绕组自身短路，由于电磁感应的关系，在转子绕组中产生电动势、电流，从而产生电磁转矩。
所以，异步电机又叫感应电机。
二、异步电动机的分类从不同角度看，有不同的分类法：（1）按定子相数分有①单相；②三相异步电动机。
（2）按转子结构分有①绕线式；②鼠笼式。
后者又包括单鼠笼、双鼠笼和深槽式异步电动机。
此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压、低压异步电动机之分。
从其它角度看，还有高起动转矩、高转差率、高转速异步电机等等。
异步电机也可作为异步发电机使用。
单机使用时，常用于电网尚未到达的地区，又没有同步发电机的情况，或用于风力发电等特殊场合上。
在异步电动机的电力拖动中，异步电机回馈制动时，即运行在异步发电机状态。
风叶铁心绕组轴承滑环绕线电动机转子笼型绕组导条端环1、异步电动机的定子：异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成的。
（1）定子铁心：是电动机磁路的一部分，装在机座里。
380V电机如何转接成220V与电机如何接线方法及步骤详解
380V电机如何转接成220V与电机如何接线方法及步骤详解电动机本文只要是讲380V电机如何转接成220V。
电动机（Motor）是把电能转换成机械能的一种设备。
它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子（如鼠笼式闭合铝框）形成磁电动力旋转扭矩。
电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机（电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速）。
电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关。
电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。
380V电机如何转接成220V1，先了解电机的两种接线方式电动机接线盒内两种接线方式示意图第一种为星形（Y）接法，如图，把电机内部三相定子绕组的Z、X、Y端连接在一起，成为一公共点O，再从始端A、B、C引出三条端线，在接线盒内，分别通入U.V.W三相交流电（380V），提供电机运行电源，适用于3KW及以下的三相异步感应式电动机。
实物图如下：第二种为三角形（△）接法，即将三相定子绕组的首尾对应连接，如图第一相绕组的A端与第三相绕组的Z端连接可视为U相，第二绕组B端与第一绕组的X端相连接可为V相，第三绕组C端与第二绕组的Y端相连接可为W相，再通过三条线连入接线盒，分别通入U.V.W 三相交流电源（380V），提供给电机运行电源，适用于4kw及以上的三相异步感应式电动机。
但对电动机的接线方法应按实际铭牌接线为准。
电机实物三角形接法电动机接线简单示意图图中为什么W2下面不是W1，而是U1呢？其实，就是为了方便接线，如果一一对应的排布，尤其在三角形接线时，会非常不方便。
如下图：电动机接线盒接线示意图可以看出，在接三角形时，上面的线交叉了，实际操作中非常困难，也比较不安全，容易造成相间短路。
接线盒中六个接线头关系示意图如上面实物图中我们也看到了，三相电动机的接线盒内有上下两排接线柱，我们通过上面这个“接头关系示意图”来进一步说明它们的关系，暂且把三相绕组这六个接线头分别标记为符号D1 、D2 、D3 、 D4 、 D5 、 D6 ，其中 D1 和 D4 、 D2 和 D5 、 D3 和 D6 各为一相，其实就是同一根线的两头而已，每一根线称为一相绕组，三根就称为 A 、 B 、 C 三相绕组。
第五章 三相异步电动机的运行原理及单相异步电动机
异步电动机空载运行时，建立气隙磁场Bm的励磁磁场Fm0就是定 子绕组产生的三相基波合成磁动势F10即Fm0=F10
第五章 三相异步电动机的运行原理及单相异步电动机 空载的情况下：n≈ns, I2≈0
当电机带有机械负载后：n<ns, I2增大。 （一）转子磁动势分析 不论转子是绕线型还是笼 型，转子磁动势F2都是一种旋 转磁动势。
f2 60 60 ns sf1
f2为转差频率，转子电流形成的转子磁 动势F2的旋转方向与F1的旋转方向相同， 它相对于转子的转速为Δ n，而相对于 定子的转速为Δ n+n=ns
第五章 三相异步电动机的运行原理及单相异步电动机 （二）磁动势平衡 转子磁动势F2与定子磁动势F1相对静止，得到合成磁动势F1+F2 负载时 F1 F2 Fm Bm (m )
RΩ 为转子电阻的外加电阻
E1 Im Zm Im (Rm jXm )
Zm为表征铁心磁化特性和铁耗的一个综合参数，称为励磁阻 抗；Xm称为励磁电抗；Rm为反映铁耗的励磁电阻。 E1 jI1 X1 E2s jI2 X 2s
定子漏电抗 转子漏电抗
E2s j4.44 f 2 N2kW 2m j4.44 f1N2kW 2m s
异步电动机的负载运 行时的电磁关系
交流与直流电机-调速方法-分类-原理-优缺点-应用
交流与直流电机调速方法分类原理优缺点应用三相交流电机调速有哪些方法1 变极调速。
2变频调速。
3变转差率调速.。
三相交流电机有很多种。
1。
普通三相鼠笼式。
这种电机只能通过变频器改变电源频率和电压调速（F/U)。
2.三相绕线式电机，可以通过改变串接在转子线圈上的电阻改变电机的机械特性达到调速的目的。
这种方式常用在吊车上。
长时间工作大功率的绕线式电机调速不用电阻串接,因为电阻会消耗大量的电能。
通常是串可控硅，通过控制可控硅的导通角控制电流。
相当于改变回路中的电阻达到同上效果。
转子的电能经可控硅组整流后，再逆变送回电网。
这种方式称为串级调速。
配上好的调速控制柜，据说可以和直流电机调速相比美。
3.多极电机.这种电机有一组或多组绕组.通过改变接在接线合中的绕组引线接法，改变电机极数调速.最常见的4/2极电机用(角/双Y）接。
4.三相整流子电机。
这是一种很老式的调速电机，现在很用了。
这种电机结构复杂,它的转子和直流电机转子差不多，也有换向器，和电刷.通过机械机构改变电刷相对位置，改变转子组绕组的电动势改变电流而调速。
这种电机用的是三相流电，但是，严格上来说，其实它是直流机.原理是有点象串砺直流机。
5.滑差调速器。
这种方式其实不是改变电机转速。
而是改变和是电机轴相连的滑差离合器的离合度，改变离合器输出轴的转速来调速的.还有如,硅油离合器，磁粉离合器，等等，一此离合机械装置和三相电机配套，用来调速的方式。
严格上来说不算是三相电机的调还方式.但是很多教材常常把它们算作调速方式和一种。
直流电机的调速方法一是调节电枢电压，二是调节励磁电流,而常见的微型直流电机，其磁场都是固定的，不可调的永磁体，所以只好调节电枢电压，要说有那几种调节电枢电压方法，常用的一是可控硅调压法,再就是脉宽调制法(PWM)。
PWM的H型属于调压调速。
PWM的H桥只能实现大功率调速。
国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可控整流来实现直流电机的调压调速。
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
三相异步电动机课件讲解
成，整个外形如长链。
链式绕组的每个线 圈节距相等并且制造方 便；线圈端部连线较短 并且省铜。主要用于 q=2的4、6、8极小型 三相异步电动机。
二、单层交叉式绕组
单层交叉式绕组由线圈数和节距不相同的两种线圈组构成， 同一组线圈的形状、几何尺寸和节距均相同，各线圈组的端部互 相交叉。
Fp1 2 Fq1k y1 0.9( 2 qNc ) k y1kq1Ic
3、相绕组的磁动势
每个极下的磁动势和磁阻构成一条分支磁路。若电机有p 对磁极，就有p条并联的对称分支磁路，所以一相绕组的基波 磁动势就是该绕组在一对磁极下线圈所产生的基波磁动势，若 每相电流为Ip:
f p1(x, t)
Fp1
端部排列整齐 机械强度高
缺点
嵌线 困难
用铜 量大
4.3交流电机绕组的感应电动势
4.3.1 线圈的感应电动势及短距系数
一、一根导体的电动势
电动势波形: e Blv 电动势频率: f pn
60
电动势大小: Ec1 2.22 fΦ1
随时间变化的波形 取决于气隙磁密在 空间的分布波形
二、整距绕组的电动势
每个整距绕组由Nc个相同和线匝组成，每个整距线圈的 电动势:
E y1(y ) Nc Et1 4.44 fNc 1
三、短距线圈的电动势 每个短距线圈的电动势:
E y1( y ) 4.44 fNcΦ1k y1
ky1
E y1(yτ) E y1(yτ)
sin(
y τ
900
)
称为短距系数：
线圈短距时电动势 比整距时打的一个 折扣．
二、交流绕组的基本概念
采用单相电源供电的三相异步电动机接线方法
采用单相电源供电的三相异步电动机接线方法三相异步电动机由于构造简单、成本低、维修使用方便、运行可靠等优点，被广泛应用于工农业生产。
三相电动机的电源应是三相电源，但实际上常会遇到只有单相电源的问题，特别是在家用电器上用的都是单相电动机，坏了以后想用三相电动机代替，就必须做适当的改接，以使三相电动机适应于单相电源而正常工作，下面具体谈其接线方法。
改接原理三相异步电机是利用三相互隔120°角度的平衡电流，通过定子绕组时产生一个随时间变化的旋转磁场，以驱使电动机运转工作的。
在谈到三相异步电机改单相使用之前，先要说明单相异步电动机旋转磁场建立问题，单相电动机只有在建立旋转磁场后才能够起动。
它之所以没有初始起动转距，是因为在单相绕组中建立起的磁场不是旋转的，而是脉动的，换句话说，它对定子来讲是不动的。
在这种情况下，定子的脉动磁场与转子导体内的电流相互作用是不能产生转矩的，因为没有旋转磁场，所以就不能使电机起动运转。
但是电动机内部两个绕组的位置有空间角度差，若设法再产生一不同相的电流，使两相电流在时间上有一定的相位差，才能产生旋转磁场，使电机起动。
因此单相电动机的定子除了有工作绕组外，还必须有起动绕组。
根据此原理，可利用三相异步电机定子的三相绕组，将其中一相绕组线圈采用电容或电感移相的方法，使两相通过不同的电流，这样就能建立旋转磁场，使电动机起动运转。
当三相异步电机改为单相电源使用时，其功率仅是原来的2／3。
改接方法要把三相电机使用在单相电源上，可将三相异步电动机定子绕组中的任意二相绕组线圈首先串联，再与另一相绕组并联接入电源。
这时，两个绕组里的磁通量在空间上虽然有相位差，但因工作绕组和起动绕组都是接在同一电源上，如按时间来讲，电流是相同的。
因此，只有在起动绕组上串联一只电容器、电感线圈或电阻，才能使电流有相位差。
在接法上为了增大起动转矩，可用一台自耦变压器将单相电源的电压由220v升到380V，示意图如图1所示。
三相异步电动机改为单相运行的几种方法
•三相异步电动机改为单相运行的几种方法在某些场合只有220V单相动力电源，而要使用的电机却是三相的，如何将此三相电机用在单相电源上以下介绍几种简便易行的方法，可以不改动电机内部绕组而将三相电机改为单相运行。
一、加电容法Ｙ形接法的三相异步电机按下图所示改接：△形接法的三相异步电机按下图所示改接：此时电机的输出功率为标称功率的55%～90%。
图中Ｃ1为运行电容，C2为启动电容，都需采用电力电容器，其耐压值必须不低于450V。
C1、C2的容量可按下式估算：C1=1950I/U×cosθC2=(1～4)C1式中C的单位为（uF）为电机额定电流（A）为电机额定电压；I；U（V）；cosθ为功率因数，一般取0.5～0.7。
特别地，对于功率为1KW以下的三相异步电动机，可以不用C2，但C1数值要适当增大。
可按C1=13I 估算选取，式中C1的单位为（uF）为原电动机的额定电流（A），I。
电容的容量应选合适，否则电动机不能正常运行和温升过高。
对于只有几百瓦的小功率三相异步电动机，电容容量可按C=0.06P（Y接时）和C=0.1P（△接时）选取，式中C的单位为（uF）为电机功率（W），P。
C1、C2容量可以相同，如转速太快，可加大负荷或减小电容容量，如转速太慢，可减小负荷或加大电容容量。
二、改进的加电容法为了提高电动机的输出功率，可按下图方法接线，C1的选取同“方法一”中的C1，C2、C3、R按下式选取：C2=(2～4)C1C3=2C1R=0.25U/I三、电容、电感移相法采用一只电感（应注意电感L的载流能力）和一支电容从单相电源取得三相对称电压，按下图的方法接线，这种方法适应性较强，但要配置铁芯电感，也可以用单相自耦调压器来代替。
对于较大的电动机宜采用此法。
例如，当电机为2.2KW采用“△接”时，电容C选254uF，电感L选取78mH。
电容C，电感L可按下式选取：C=(Ssin(60 φ)×10^6)/(1.5WU^2)L=(1.5U^2)/(WSsin(60-φ))式中C的工作电容容量为（uF）；L：电感量（H）；S：电动机额定功率（VA）；φ：电动机额定负载时的功率因数角（度）；W：角频率（W=2πF=314）四、配电阻法下图中的电阻R的选配要得当。
单相电机运行原理
单相电机是一种常见的电动机类型，它通常用于家用电器、小型机械设备和办公设备等领域。
单相电机的运行原理基于电流产生的磁场与磁场产生的力之间的相互作用。
单相电机通常由一个定子（也称为主绕组）和一个转子组成。
定子上有一个较大的主磁极和一个较小的辅助磁极，而转子则是由铜或铝制成的导体绕组。
当电机接通电源时，通过定子绕组流过交流电流。
根据楞次定律，电流在绕组中会产生磁场。
主磁极和辅助磁极的磁场相互作用，形成一个旋转的磁场。
这个旋转磁场切割转子绕组中的导体，引发感应电流。
根据法拉第电磁感应定律，感应电流会在转子上产生一个磁场。
由于磁场的相互作用，转子会受到一个力的作用，使其开始旋转。
然而，由于单相电源提供的是交流电，只有一个方向的力无法使电机持续旋转。
为了解决这个问题，单相电机通常采用了一些附加的元件，如起动电容器和启动绕组。
这些元件可以产生一个初始的相位差，使得转子能够启动并保持旋转。
总结起来，单相电机的运行原理是利用交流电在定子绕组中产生磁场，并通过磁场与转子绕组中感应电流的相互作用，使转子开始旋转。
通过附加元件的帮助，单相电机可以实现起动和持续运转。
1。
三相电动机改单相运行
1．单相异步电机较同容量的三相异步电机体积大，运行性能差，所以我国现在只做小容量的单相异步电机，现有产品功率从几瓦到1．3kW左右。
考虑到改接后电机的安全、经济运行及性价比后，原则上我们可以把1kW及以下三相异步电机改为单相电容运转式异步电机，把1．1～7．5kW三相异步电机改为单相电容启动与运转异步电机。
2．1kW及以下三相异步电机改接时，应该选用正品油浸式金属膜纸介电容做附加电容，电容的耐压必须选取450V以上。
电容量按C=14．6In选取，式中In为三相异步电机额定电流，算出数值后取整数，再寻找相适应的电容即可。
3．1kW及以下电机接线方法如图l所示。
原电机接线盒内“Y”型接法连片不动，把选好的电容C并接在Ul和V1之间，把零线接在Ul端，火线接在wl端即可；如电机反转，则接在wl端的相线不动，把原先接在u1端的零线改接在Vl端，即可改变电机转向。
4．1．1～7．5kW之间的三相异步电机改接时，也应该选用正品的油浸式金属膜纸介电容器做启动运转电容。
电容器的耐压Uc=2．2Un选取，Un为三相电机额定电压，运转电容Cp=1600*（In/Un）；启动电容CN=(2～3)CP。
以上式中：Uc表示启动、运转电容的两端所承受的电压，Cp表示运行电容器，Cn表示启动电容，In表示三相异步电机额定电流，Un表示三相异步电机额定电压。
5．1．1-7．5kW电机的接线方法如图2所示。
将原电机接线盒内的连片全部拆除，用1．5～6mm2塑铜线做特制联片。
分别把W2、V2端子，U2和W1端子相连接，相线直接接在W1端，零线接在U1端，运行电容Cp跨接在U1和V1端，启动电容Cn和速度继电器的常闭触点Sr串联后接在U1和V1端即可。
如电机反转，则W1端接相线不动，把原接在u1端的零线改接在Vl端，即可改变电机的转向。
6．图1、图2中，Qs为空气开关，型号为DZ5—20系列或其他，空气开关的热脱机动作额定电流按电机额定电流选取。
三相单相异步电动机资料
论分析和实践证明，在对称的三相绕组中通入对称的三相绕组中通入对称 的三相交流电时会产生旋转磁场。如图1-32所示为三相异步电动机最简单 的定子绕组，每相绕组只用一匝线圈来表示，当线圈在空间上相隔120°， 作星形联接。
把定子绕组的三个 首端U1 V1 W1同三相 电源接通，这样绕组 中便有对称的三相电 流i1 i2 i3流过，波形如 1-33规定电流参考方 向由首端U1 V1 W1流 进从U2 V2 W2流出。
三、三相异步电动机的铭牌
1.型号：
Y系列的电动机型号由四部分组成：
①汉语拼音首字母Y表示异步电动机 ②数字部分表示机座中心高度 ③英文字母为机座长度代号（S-短机座、M-中机座、L-长机座）字
母后的数字为铁心长度代号 ④横线后的数字为电机的磁极数；如下图：
2.额定功率：指在额定转速下电动机转轴所能输出的机械功率，单
对称三相交流电产生的合成磁场分析：
当wt=00时，iA=0，AX绕组中无电流；iB为负，BY绕组中的电流从 Y流 入B1流出；iC为正，CZ绕组中的电流从C流入Z流出；由右手螺旋 定则可得合成磁场的方向如图1-33（a）所示。
当wt=1200时，iB=0，BY绕组中无电流；iA为正，AX绕组中的电 流从A流入X流出；iC为负，CZ绕组中的电流从Z流入C流出；由右手 螺旋定则可得合成磁场的方向如图1-33 （b）所示。
低压断路器具有操作安全、安装使用方便、工作可靠、动 作值可调、分断能力较高、兼顾多种保护、动作后不需要更换 元器件等优点，因此得到广泛应用。
（1）低压断路器的结构及符号
低压断路器主要由动触头、静触头、灭弧装置、操作机 构、热脱扣器、电磁脱扣器及外壳等部分组成。如下图：
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实验 现 象 “ 叫 蝉 ”靠 近 观 察 者 时 ， 音 调 变 制 作 方法 取 一小 竹 筒 ， 用烧 红 的 细铁钉
高； “ 叫蝉” 远离观察者 ， 音调变低 ； 实验表明观
ｊ ｓ ｉ ｎ ２ ０ ７ 。 ）＝ Ｋｌ （ 一０ ． ８ ９ １ ＋０ ． ４ ５ ４ ） ） 。
后灯泡 的 电阻， 假 定仍 由 ／ Ｒ决 定， 则 Ｒ ＝ ２ ２ ０ 。 ／ １ ０ ０— ４ ８ ４ ｆ ￣ ， ｒ 表 示 每组 线圈 的 电阻经测定 约为 ２ １ Ｑ。
设 Ｊ ＝Ｊ ｌ ， Ｊ ＝ Ｊ ２ ， Ｊ 山＝ Ｊ 。 则 Ｊ＝ Ｊ ｌ ＋Ｊ ２ 。
又 参考文献 ຫໍສະໝຸດ 右端挂重物调节平衡 ， 闭合开关 。 用打火机给铝 片加 热 ， 左端 上升 与触 头接 触 ， 电路 导通 ， 灯 泡 发 光， 蜂鸣器发出响声 ， 说明空气受热 向上运动 ， 从
而 演示 了热气 流上升 产生 的微 小作 用 力 。 利用此 装置 还 可‘ 以演 示 通 电 线 圈 周 围存 在 磁场， 空气 的浮力 等 微小 作用 力 。 实验之 前 ， 应 检 查 钢针是 否 光滑平 直 并 用砂 纸打磨一 下横 梁和触 头 ， 使 接触 良好 。． ４ 装置优 点
（ Ｓ） ９ ． ２ ０ ０ ６ ． ６ １ ．
民 间玩 具“ 叫蝉’ ’ 的 多普 勒 效 应 分 析
孙 国标
绍 兴 柯 桥 中学 ， 浙 江省 绍 兴 县 ３ １ ２ ０ ３ ０
“ 叫蝉 ” 是 一 种 用 竹 木 制 作 的 民 间玩 具 ， 由
在竹 筒 的底 部戳 穿 一 小 孔 ， 让 一 细 线 穿 孔 系牢 。 再取 一 根筷 子 ， 在 其 粗 端 用 刀 刻 一 凹槽 ， 在 槽 中 熔 入 少许 松 香 ， 细 线 的另 一 端套 在 凹槽 中可 以 自 由转 动 。 用 万 能 胶 粘 一 对 透 明薄 绢 作 为 翅膀 ， 稍
超 前 为 ： 一 ａ ｒ ｃ ｔ ａ ｎ
烈 的 动手欲 望 ， 所 以教 师可 以指 导学 生进行 这 样 的科技 制作 ， 对 于 培 养 学 生 的创 新 意 识 、 创 新 精 神和 创新 能力具 有 十分 重 要 的意义 。
亦红老 师的悉心 指导 ， 表 示衷心的感谢 。
理 问题 的乐 趣 。
参考 文献 ：
１ ． ６ ６Ｉ ２
Ｊ与 Ｉ 。的夹 角 为 ：
ａ一 。 — 盯 ｃ ｒ ａ ｎ ≈ ５０ 。 。
［ １ ３陶洪． 物理 实验论［ Ｍ］ ．南 宁 ： 广 西教 育 出版 社 ．
１ ９ ９ ９ 。 ７ ３～ ７ ５ ．
因此 Ｉ 。 、 Ｉ 。 、 Ｊ 分别在定子线圈中产生的磁场
“ 叫蝉”就 能 发 出音 调 起伏 的呜 叫声 。 演 示 实验 一 人在 水 平 面 内匀 速率 快 速旋
转 细线 （ 如图 １ 所示） ， 使“ 叫蝉 ”发声 ， 该 组 的其 他 同学 站 在原 地 仔 细 听 ， 判断音调是否变化， 是
图 １
否 有多普 勒 效应 发生 ？
异步 电动机 ， 该 怎 么 办 呢？ 下 面 介 绍 改用 单 相 运 行 的方法 和原 理 。
１ 三相 电动机 改单 相运 行的 方 法
动起 来 。 将 换 向开关 Ｋ。 打 向另 一端 时 ， 小磁 针或 铝框 将反 向转 动起 来 。
三相 电动 机工 作 时需要 用 三相 电源 ， 一般 可 用 单相 交流 电转 变成 三相交 流 电源 ， 它 一般 都 用 单 相交 流 电经 电 阻 （ ２ ２ ０ Ｖ １ ０ ０ Ｗ 灯泡代替） ， 电 容（ ８ Ｆ ４ ５ ０ Ｖ 的 油 浸 纸 电 容 ）移 相 变 成 三 相 交 流 电源 ， 输 出端 Ａ． Ｂ ． Ｃ （ 图１ ） 分 别 与作 “ Ｙ ” 形 联
鸣蝉 （ 发音 体 ） 、 细线和木棒 构成 （ 图 １ ） 。 转 动 木
棒， 使 细 线 带动 鸣 蝉 做 圆周 运 动 ， 此 时 将 会 听 到
音调 起伏变 化 的 呜 叫声 （ 类 似蝉 鸣 ） 。 运用 “ 叫蝉 ”
作为演示实验让学生亲 自体验音调变化的规律 ，
从 而引 出多普 勒效 应 ， 这 不 仅可 以激 发 学 生探 索
为：
Ｂ２： Ｋ２
［ ２ ］段 吉辉 ， 徐从 兰 ， 孟 昭敏 ． 物理 学演 示 实验 手册［ Ｍ］ ．
济南： 山 东教 育 出版 社 ， １ ９ ８ ７ ， ４ ８ ３～ ４ ８ ４ ．
［ ３ ］ 赵 维凡， 崔世 平． 农村 电工［ Ｊ ］ ． １ ９ ９ ４ ． １ １ ， ７ （ 栏 目编 辑 王柏 庐 ）
王柏庐）
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第２ ４卷总 第 ２ ７ ５期
２ ０ ０ ６年 第 ９期 （ 上 半 月）
物
理
教
学
探
讨
Ｖｏ １ ．２ ４ Ｎｏ ． ２ ７ ５
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ Ｉ ｏ ｆ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ Ｔｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ
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Ｖｏ １ ． ２ ４ Ｎｏ ． ２ ７ ５
物
理
教
学
探
讨
第２ ４卷总第 ２ ７ ５ 期
２ ０ ０ ６年 第 ９ 期（ 上 半 月）
（ Ｓ ） ９ ． ２ ０ ０ ６
． ６ Ｏ ．
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ Ｔｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ
一
ｊ 。 的 大 ／ Ｊ 、 为； ｊ 一 ｊ 。 ￣１ ． ２ ７ 。
Ｊ 的大小 由余弦定律可得 Ｉ ＝［ Ｊ ｊ ＋Ｉ ； 一２ Ｉ 。 Ｊ ２ ｃ ｏ ｓ （ １ ８ ０ ～ ］ 寺
＝
三一 Ｋ ＋ 嘉 ２ 一 Ｋ （ ｃ ｏ ｓ ２ ９ ０ 。＋
ｊ ｓ ｉ ｎ ２ ９ ０ 。 ）一 Ｋ （ 一０ ． ３ ４ ２— ０ ． ９ ４ １ ） 。
一
一 Ｒ ＋ ｒ≈ ４ ８ ４＋ ２ １— ５ ０ ５，
厂— — — — —一
√ （ 壶 ） 。 ＋
≈ ３ ９ ９ 。
图 ２
三个接线 柱引 出 ， 即 Ａ． Ｂ ． Ｃ ． 见图 ２ ） 的三个 接线 柱 相应连 接 。 若 在该 定子 线 圈 中央放 置 一个 套在
针座 （ 图 ３③ ） 上 可灵 活 转 动 的小 磁 针或 闭合 铝 ≈ 丽
五 。 一Ｋ 。 ｃ 时 。 帕一Ｋ 。 （ ｃ ｏ ｓ ２ ０ ７ 。 ＋
［ ２ ］刘诚杰． 《 中学物 理 教师 专 业技 能》 ［ Ｍ］ ． 西安： 西安
出版 社． ２ ０ ０ ５ ． ７第 一 版 ： 第ｌ ｏ ０～ １ ０ １页 。
设计的这种装置 ， 其灵敏度高・ 现象 明显， 取
材方 便 ， 操作简单 ， 能 激 发 学 生 浓 厚 的兴 趣 和 强
（ 栏 目编 辑
三相 电动 机 改 用 单 相 运 行 的 方 法 和 原 理
孔 晓岚 ， 李 秀鹏 。
宝鸡文理学 院 物理 系 ， 陕西省 宝鸡市 ７ ２ １ ０ ０ ７
在某 些特 定 的 场 合 只有 ２ ２ Ｏ Ｖ 单 相 交 流 电 源， 然 而要 用 到 三 相交 流 电源 ， 比如要 使 用 三 相
②
图 ３
③
结的定子线圈（ 直径为 ０ ． ３ ｌ ｍｍ漆包线绕成 ２ ０ ０
１ ２ ０ 角固定 在木 制底 座上 ， 另外 一端 由底 座上 的
圆 ①
２ 工 作 原 理
整个 装置 原理 如 电路 图 ４所 示 ， Ｒ 表示通 电
匝的三个线 圈 ， 将其 同名端 焊接 在一 起， 互成
Ｉ ｉ － ７
为 基 矢 矢 量 图如 图 ５ ， 显然 ８ ７ 。 。
框或 铝环 （ 图 ３①② ） ， 那 么 接通 ２ ２ ０ Ｖ交 流 电后 ， 即可 见放 置在定 子线 圈 中央 的小 磁针 或铝 框转 在 横梁 左 端 拴 一 凸面 向上 的 易 拉 罐 底 部 ，
Ｂｏ— Ｂ ＋ Ｂｌ＋ Ｂ２≈ Ｋｏ 。
可 见 三 组 线 圈 的合 磁 场 是 一 个 以 ∞为角 频
率 的旋 转 磁场 。
从上 述 原理 浅 析 可见 ， 它 不 仅说 明了三 相 电 动机 改用 单 相运 行 的 方法 和 原理 ， 它 还 可 以应 用
在课堂教学中， 向学生形象生动地演示旋转磁场 的性质 以及电动机 的工作 原理 ， 活跃 了课堂 气 氛， 增加 了 师生 互 动 ， 也 提 高 了学 生 探 究 学 习物
・
在帝 Ｉ 作教 具及撰 写论 文的过程 中． 得至 Ｊ Ｉ 刘诚 杰、 沈
［ １ ］人民教育 出版社 物理 宣编著 ． 全 日静 】 普 通 高级 中学 教科 书（ 必修加 选修） ． 物理 第二 册［ Ｍ］ ． 北京： 人民教育
出版 社． ２ ０ ０ ３ ． ６第 一版 ： 第９ ８页 ．
的 兴趣 ， 而且 能让 学 生形 象 深刻 地理 解 物 理规 律 的 实质 。
加修饰便制成一“ 叫蝉” 。 转动筷 子 ， 使“ 叫蝉” 绕 筷子旋转 ， 细线被拉 紧， 细线 的一端在棒上的凹
槽 中转 动 ， 通 过 细 线 使 得 竹 筒底 膜 发 生振 动 ， 膜 的振 动 又 推 动 竹 制 空 腔 的 空 气 产 生 共 鸣 ， 此 时