5.电动类家用电器的工作原理

图-4 单相异步电动机的特性
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4.2、单相电动机有继续运行力矩：转子借助外力起 动后，外力消失后仍按原方向继续运动 。
单相脉振磁场可分解为正向S1/反向S2两个旋转磁场，其合
成的转矩M=0
S1=S2=1
M
合成转矩
S1=0
正向
S1=2
S2=2
反向
起动转矩 M=0
S
S2=0
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3、三相异步电动机的构成及工作原理
3.1、三相电动机的构成：
1）定子铁芯及三相定子绕组.可接通三
定子
相交流电；
2）转子铁芯及鼠笼转子绕组（自闭
和的短路绕组），不需外接电源。
3）机座及轴承等，起支撑作用。
转子
机座
3.2、三相电动机的工作原理：
图-1三相异步电动机的结构
五、家用电器电动机的构成与工作原理
1、电动类家用电器功能：
1.1、将电能转化为机械能替代人们的家务劳动。在电动类家 用电器中可用电动机作能量转换装置。 2.2、控制电动机可在家用电器完成控制与执行任务。
2、常用电器中使用电动机的分类：
2.1、按电动机使用电源分类可分为： 1）交流电动机： 其中又可分为：①三相交流电动机
1）单相绕组通过单相电流只能产生脉
振磁场：大小与方向随时间在固定位置
变化的磁场.
转子导条
电流方向
2）当定子绕组产生的合成脉
•
振磁场，会使转子绕组产生感 应电流。
•
3）根据左手定则，可知转子 导条左、右受力大小相等，方
•
向相反，合力为零，所以没有
起动转矩.
单相电动机 合力F=0
•
.
F
. ..
•
非电专业不作要求！
定子绕组接交流电源，转子接直流电流励磁。 转子转动方向及转速与定子旋转磁场转速同步。 3）直流电动机：定子电枢绕组与转子磁场绕组均接通直流电 源。但由于直流电机的启动与调速性能好，相对噪声小并且便 于控制，近年来使用广泛。 4）通用电机定子电枢绕组与转子磁场绕组串联（或并联）， 交流电源与直流电源都能使用，这种电机短期过载能力强，有 直流电机可高速运行的特性。但只能断续运行。 例如：食品粉粹机、豆浆机等。
定子
有短路环部分和没有短路环部分产生的
磁极
磁通有了相位差，从而形成旋转磁场，
使转子转起来。
定子
图-7中罩极电机的转动方向：顺时
绕组
针旋转。因为主磁极的磁通比有短路
环部分的罩极磁通领先。
图-7罩极式电动电机结构图
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非电专业不作要求！ 图-5 单相电动机的运行力矩分析
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4.3、单相电容异步电动机的起动： 图- 6电容电动机电路图
1）电容分相起动原理：
启动时,K闭合使两相绕
组W与F中分别通过电流 I1与I2,其中串联启动电容 的F支路电流I2的时间相 位约超前900。从而产生 旋转磁场。电动机起动H
旋转磁场的产生：由三相定子绕组通过
三相交流电流产生。
旋转磁场的方向:三相电源的相序及绕
组的位置决定。
自闭合的短路绕组
旋转磁场的转速:no
60 f n0 p
(转/分）
鼠笼转子绕组与定子旋转磁场相对运动，切割磁场产生
感应电动势及电流。
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1）异步电动机三相绕组通过三相电流产生旋转磁场：
①三相绕组通电形成一对合成磁场：
②由于三相交流电是交替变化达到最大值的，合成磁场是按
三相绕组空间排列按三相电流的相序变化旋转的。
③旋转磁场的转速:no
三相 定子 绕组
Y
A Z
60 f n0 p
Im
(转/分）
iA iB iC
....
C
B
t
X
图-2 电动机通电产生旋转磁场的原理
2）鼠笼转子绕组与定子旋转磁场相对运动，切割磁场产 生感应电动势及电流。
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4.4、单相罩极电动电机工作原理
1）单相罩极电动机的结构：
罩极
单相罩极电动机虽然接通电源的只
绕组
有单相绕组，但在定子磁极铁芯的一侧
，安装有另一自短路的罩极绕组。
罩极
2）罩极电动机的工作原理：
定子绕组通电以后，部分磁通穿过
转子
短路环，并在罩极绕组中产生感应电流。
短路环中的电流阻碍磁通的变化，致使
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3）三相异步电动机工作原理的描述：
用转速为no的磁铁，代表三相电动机通过三相电流产生的 旋转磁场。
用闭合线圈代表电动机的转子绕组，其在与旋转磁场中感
应电流方向i（用右手定则判定，导体运动为磁极运动反方相）
如图-3。 转子(导体)受力运动的方向如n。（用左手定则可判定）。
220V
W
电机 转子
F
后，离心开关甩开，启
动绕组被断开，电动机 在单相状态下运行！
图中：W :主绕组 F :启动绕组副绕组 K :离心开关。
如果设置运行电容适当，在两相运行时效率更高！
通常说的单相电动机是指供电为单相电源，就电动机的启动 而言必须是两相，我们就是用电容电流超前的特性，将单相电 源转换为两相电源启动电动机的。
②单相交流电动机 2）直流电动机 3）通用电动机（交流电源与直流电源通用）。
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2.2、按电动机的结构与工作原理分类可分为：
1）交流异步电动机 ：优点：结构简单、运行可靠。 定子绕组接交流电源，转子为自感应电流（不要外电源）。
①三相异步电动机：其转动方向由电源相序决定，电动机转子 转速低于定子旋转磁场转速。 ②单相异步电动机：单相电容电机、单相罩极电机等。 2）同步电动机：
三相电动机启动与运行结论： A、启动的条件(产生旋转磁场)
n0
N
①有不同时间相位的电流；
f
n ②有不同空间位置的绕组 。
B、线圈跟着磁铁转→两者转动
ei
方向一致；
C.转子(导体)比定子旋转磁场转 得慢。n<no
S
图-3 异步电动机工作原理描述
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4、单相异步电动机的工作特点： 4.1、单相绕组电动机没有自起动转矩：