第四章-单相异步电机原理
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。
单相异步电机 原理
单相异步电机原理
单相异步电机是一种常见的电动机，其工作原理主要基于磁场的旋转。
首先，在单相异步电机中，有一对定子绕组，称为主绕组。
这对定子绕组中的一条绕组与电源相连接，另一条绕组与一组电容器并联连接。
在电源供电的情况下，电容器会产生一个相位差，从而在定子绕组中形成一个旋转磁场。
其次，单相异步电机中还有一个旋转子，它位于定子绕组内部，并与定子绕组之间存在一定的间隙。
当旋转子静止时，由于旋转子的形状不对称，定子绕组中的旋转磁场将产生一个磁力，使得旋转子开始转动。
然而，单相异步电机由于缺乏旋转磁场的自激励，无法自动启动运行。
因此，在启动过程中，通常需要一种辅助装置来帮助启动电机。
例如，可以通过加装一个起动绕组或者一个辅助磁极来产生旋转磁场，并通过电容器来实现相位差。
综上所述，单相异步电机的工作原理主要基于磁场的旋转，通过定子绕组中的旋转磁场产生磁力，使得旋转子开始转动。
单相异步电动机的工作原理单相异步电机的转子采用鼠笼式定子上有ppt课件
起动后的单相异步电动机，可以将起动绕组断开，也可以不 断开。若需要断开，可在起动绕组中串联一个离心开关 S，当转 速上升到同步转速 75% ~ 80% 的时自动断开。
图8.2 两个绕组通电单相异步电动机的机械特性曲线
二．单相异步电机的主要类型和起动方法
（一）电阻分相式 启动绕组的导线较细，匝数较少；工作绕组的导线较粗，匝 数较多。所以起动绕组与工作绕组相比，电阻大而电抗小， 从而产生椭圆形旋转磁通势，使电动机能自行启动。两个绕 组的电路都是感性的，起动转矩不大，只能用于空载和轻载 起动的场合。
图8.12 交流伺服电动机的机械特性
采用幅值控制时，交流伺服电动机的调节特性可以通过机 械特性获得。具体方法是：在机械特性上作许多平行于纵轴的 直线，从而获得一定转矩下转速与 之间的关系曲线，即调节 特性，如图8.13所示。不同的曲线对应于不同负载转矩下的调 节特性。
图8.13 交流伺服电动机的调节特性
图8.14 交流伺服电动机 的相位控制
3．幅值——相位控制及特性
交流伺服电动机采用幅值——相位控制时的接线如图 8.15所示。图中励磁绕组串联电容后接至交流电源，控制 绕组的电压的频率和相位和电源相同，但幅值可调。
图8.15 交流伺服电动机的幅值—— 相位控制
交流伺服电动机采用幅值——相位控制机械特性与幅 值控制是类似，为非线性，也在转速标么值小时线性度好。
处于不同位置，时间上又有相位差，其合成磁势为椭圆形旋转磁动势，使
电动机产生一定的启动转矩。特点：启动转矩小，但结构简单，制造方便，
多用于小型电扇、录音机等。
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s•Βιβλιοθήκη Is图8.4 罩极式单相异步电动机磁通向量图
单相异步电机
单相异步电机概述单相异步电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于家庭和工业领域。
它是一种简单且可靠的设备，适用于许多不同的应用。
本文将介绍单相异步电机的工作原理、组成部分、优点和缺点，以及应用领域。
工作原理单相异步电机的工作原理基于电磁感应。
当电流通过电机的定子线圈时，会产生一个旋转的磁场。
这个旋转的磁场会与电机的转子产生相互作用，导致转子开始旋转。
组成部分单相异步电机的主要组成部分包括定子、转子、风扇、轴和端盖。
定子是电机的静态部分，由线圈和铁心组成。
转子是电机的旋转部分，通常由铝或铜制成。
风扇用于冷却电机，轴将转子与外部设备连接，而端盖则用于保护电机内部的零部件。
优点单相异步电机具有以下优点：1. 简单可靠：单相异步电机的结构相对简单，零部件较少，故障率低，寿命长。
2. 成本效益：单相异步电机的制造成本相对较低，价格适中。
3. 启动和停止稳定：单相异步电机具有良好的启动和停止性能，不需要额外的启动装置。
缺点单相异步电机也有一些缺点：1. 功率较小：相比于三相异步电机，单相异步电机的最大功率较小。
2. 不平衡：由于单相电源提供的电流波动，单相异步电机的运行不够平稳，容易产生振动和噪音。
3. 低效率：单相异步电机的效率通常比三相异步电机低。
应用领域由于其简单可靠的特点，单相异步电机在许多不同的应用领域得到广泛应用，包括：1. 家用电器：单相异步电机广泛应用于家用电器，如洗衣机、冰箱、空调和风扇等。
2. 工业设备：单相异步电机在工业领域中用于驱动轻负载机械设备，例如输送带、泵、风机和机床等。
3. 农业领域：单相异步电机用于驱动农业机械设备，如灌溉泵和农用发电机等。
4. 商业应用：单相异步电机也应用于商业设备，如压缩机、空气鼓风机和制冷设备等。
结论单相异步电机是一种常见且可靠的电动机类型，具有广泛的应用领域。
它的简单结构和成本效益使得它成为许多家庭和工业设备的首选。
然而，由于功率较小和效率较低的限制，对于一些高功率和高效率的应用来说，三相异步电机可能更合适。
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电机的使用和维护具有重要意义。
本文将详细介绍单相异步电动机的工作原理。
二、单相异步电动机的结构单相异步电动机由定子和转子两部分组成。
定子是电机的固定部分，通常由电机铁心和绕组组成。
转子是电机的转动部分，通常由铁心和导体组成。
三、单相异步电动机的工作原理1. 定子绕组单相异步电动机的定子绕组通常采用两组绕组，即主绕组和辅助绕组。
主绕组连接到电源，辅助绕组连接到起动电容器。
主绕组产生旋转磁场，而辅助绕组通过起动电容器的作用产生一个相位滞后于主绕组的旋转磁场。
2. 起动电容器起动电容器是单相异步电动机启动的关键组件。
它通过改变辅助绕组的电流相位，使得转子能够开始旋转。
起动电容器在电机启动后会自动断开连接。
3. 转子的工作原理当单相异步电动机通电时，定子绕组产生的旋转磁场会作用于转子上的导体。
由于转子上的导体是闭合回路，所以它会受到磁场的作用而产生电动势。
根据法拉第电磁感应定律，导体中的电流会产生一个与旋转磁场相反的磁场。
这个磁场与定子磁场相互作用，使得转子开始旋转。
4. 转子的启动过程在单相异步电动机启动的初期，由于转子的转动速度较低，转子上的导体产生的逆磁场较弱，无法与定子磁场完全匹配。
因此，转子会受到一个力矩，使得它开始旋转。
随着转速的增加，转子上的逆磁场逐渐增强，最终与定子磁场相互作用达到平衡状态。
5. 单相异步电动机的运行稳定性在单相异步电动机达到运行稳定状态后，定子磁场和转子磁场之间的相对运动速度达到最大值。
此时，电机能够输出额定功率，并保持稳定的转速。
四、单相异步电动机的应用单相异步电动机广泛应用于各种家用电器和小型机械设备中，如空调、洗衣机、电风扇、泵等。
由于其结构简单、可靠性高和成本低等优点，使得单相异步电动机成为了家用电器领域的主要驱动装置。
五、总结通过本文的介绍，我们了解到单相异步电动机的工作原理。
单相异步电动机的基本原理-推荐下载
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是一种常见的电动机类型，广泛应用于家用电器、工业设备和商业机械等领域。
了解单相异步电动机的工作原理对于理解其性能和应用具有重要意义。
1. 引言单相异步电动机是一种交流电动机，它通过单相交流电源驱动。
与三相异步电动机相比，单相异步电动机结构简单、成本低廉，因此在家庭和小型工业设备中得到广泛应用。
2. 结构和组成单相异步电动机由定子、转子、端盖和轴等部分组成。
定子是由电磁线圈绕制而成，而转子则是通过铜棒或铝棒制成。
定子和转子之间通过空气隙相互作用。
3. 工作原理单相异步电动机的工作原理基于电磁感应和旋转磁场。
当单相交流电源供给电动机时，定子绕组中的电流会产生旋转磁场。
这个旋转磁场与转子中的导体交互作用，产生电磁感应力，从而使转子开始旋转。
4. 启动方法单相异步电动机的启动方法包括直接启动、电容启动和电容-起动启动。
直接启动是最简单的方法，只需将电动机连接到电源即可。
电容启动使用启动电容器来提供额外的相位差，以增加起动扭矩。
电容-起动启动则是在电容启动的基础上，通过电磁开关和启动电容器来实现更高的起动扭矩。
5. 运行特性单相异步电动机的运行特性包括转速、效率和功率因数。
转速取决于电源频率和电动机的极数。
效率是指电动机将输入功率转化为机械输出功率的能力。
功率因数是指电动机在转矩产生时所消耗的有功功率与总功率之比。
6. 应用领域单相异步电动机广泛应用于家用电器领域，如洗衣机、空调、电风扇等。
在工业设备中，它们用于泵、风机、压缩机等。
商业机械领域，如冷藏设备、商业搅拌器等也使用了单相异步电动机。
7. 优点和缺点单相异步电动机的优点包括结构简单、成本低廉、维护方便和适用于小功率应用。
然而，与三相异步电动机相比，单相异步电动机的起动扭矩较低，效率也较低。
8. 维护和故障排除单相异步电动机的维护包括定期清洁和润滑。
故障排除包括检查电源供应、检查电动机绕组和检查轴承。
9. 总结单相异步电动机是一种常见的电动机类型，其工作原理基于电磁感应和旋转磁场。
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引言概述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。
其工作原理是通过单相电源提供的交流电来产生旋转磁场，从而驱动电机运转。
本文将详细介绍单相异步电动机的工作原理。
一、电动机结构1.1 定子：定子是电动机的固定部分，通常由铁芯和绕组组成。
绕组上绕有绕组线圈，当通电时产生磁场。
1.2 转子：转子是电动机的旋转部分，通常由铁芯和导体组成。
在磁场的作用下，转子会受到旋转力，从而驱动电机运转。
1.3 开关：单相异步电动机通常配有启动开关和运行开关，用于控制电机的启停和运行状态。
二、工作原理2.1 单相电源供电：单相异步电动机通过单相交流电源供电，电流方向会随着时间变化而改变，从而产生交变磁场。
2.2 旋转磁场产生：定子绕组通电后产生的磁场与转子上的导体相互作用，产生旋转磁场。
2.3 转子运转：转子在旋转磁场的作用下受到力的作用，从而旋转起来，驱动电机运转。
三、启动方式3.1 单相异步电动机的启动方式通常有两种：启动电容器启动和分相启动。
3.2 启动电容器启动：通过连接启动电容器，可以提供额外的相位差，帮助电机启动。
3.3 分相启动：通过改变定子绕组的接线方式，使得电机可以在启动时产生旋转磁场，从而启动电机。
四、运行特点4.1 单相异步电动机在运行时通常具有较低的起动转矩和效率，适用于轻载或者中小功率的应用。
4.2 由于单相电源的限制，单相异步电动机的功率较小，通常用于家用电器、小型机械设备等。
4.3 单相异步电动机在运行时需要注意维护和保养，定期检查电机的绝缘状况和轴承润滑情况。
五、应用领域5.1 单相异步电动机广泛应用于家用电器领域，如洗衣机、空调、电风扇等。
5.2 也常用于小型机械设备，如小型水泵、研磨机、搅拌器等。
5.3 在一些需要单相电源供电的场合，单相异步电动机也是一种常见的选择。
总结通过以上介绍，我们可以了解到单相异步电动机的工作原理是通过单相电源产生旋转磁场驱动电机运转。
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一、概述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。
本文将详细介绍单相异步电动机的工作原理。
二、工作原理1. 磁场产生单相异步电动机的工作原理基于磁场的产生和作用。
当电机通电后，电流通过定子线圈（主绕组），产生一个旋转磁场。
这个磁场是由电源交流电的周期性变化所引起的。
2. 起动在单相异步电动机的起动过程中，由于只有一个相的电流流过定子线圈，因此无法产生旋转磁场。
为了产生旋转磁场，需要通过一些特殊的设计和组织结构来实现。
常见的起动方法包括使用启动电容器和启动绕组。
3. 旋转磁场启动后，单相异步电动机的定子线圈中产生的旋转磁场将与转子中的永磁体或感应体相互作用。
这个相互作用会导致转子发生旋转，从而驱动电机的工作。
4. 高速运转一旦单相异步电动机达到工作转速，定子线圈中产生的旋转磁场将与转子中的永磁体或感应体保持同步，从而保持电机的稳定运行。
5. 力矩产生单相异步电动机的转子中的永磁体或感应体与定子线圈中的旋转磁场相互作用，产生一个力矩。
这个力矩将转换为机械功，驱动电机的工作。
三、特点和应用1. 特点单相异步电动机具有结构简单、体积小、重量轻、成本低等特点。
它们通常使用交流电源供电，无需外接起动装置。
此外，由于单相异步电动机的工作原理，其起动和运行过程较为平稳。
2. 应用单相异步电动机广泛应用于家用电器（如洗衣机、空调、电风扇等）、小型机械设备（如泵、压缩机、磨床等）以及办公设备等领域。
四、总结单相异步电动机的工作原理基于磁场的产生和作用。
通过定子线圈产生的旋转磁场与转子中的永磁体或感应体相互作用，从而驱动电机的工作。
单相异步电动机具有结构简单、体积小、重量轻、成本低等特点，广泛应用于家用电器和小型机械设备等领域。
以上是对单相异步电动机的工作原理的详细介绍，希望能够满足您的需求。
如果您还有其他问题，欢迎继续咨询。
单相异步电动机工作原理
单相异步电动机工作原理
单相异步电动机的工作原理
一、概述
单相异步电动机是一种普遍采用的低功率电动机，它可以用于家用电器、办公设备、车辆等领域。
它的工作原理与其他电动机基本相同，都是通过电能来提供机械能量。
二、工作原理
1.原理简介
单相异步电动机的主要工作原理是根据静磁场产生的电磁扭矩，从而产生电动机转动的力。
其中，静磁场是由定子绕组带电产生的，而旋转磁场则是由外加电源给定子绕组带磁性通过旋转轴线产生的。
2.定子电路
定子电路是单相异步电动机的核心部件，其结构为绕有多圈细导线的圆柱形磁芯。
当通过定子绕组加上交流电源时，将在定子周围形成一个静磁场。
3.转子电路
转子电路是单相异步电动机的另一部分，有一个悬挂在中间的旋转轴线上，被称为转子。
它具有轻质、灵活、稳定等优势，是集成电路及马达的理想选择。
当静磁场通过旋转轴线通过转子时，转子将形成转动的磁场，从而产生电动机的转动力。
4.运行角度及功率
单相异步电动机的运行角度及功率与静磁场强度以及外加电源的振动频率有关。
当外加电源振动频率增加时，电动机运行角度和功率也会增加；而当外加电源振动频率减少时，电动机运行角度和功率也将会减少。
五、总结
以上就是单相异步电动机的工作原理。
它的工作原理主要是根据静磁场产生的电磁扭矩，从而产生电动机转动的力，它的定子电路是核心部件，其转子电路则可以形成转动的磁场，从而提供一定的功率，它的运行角度与静磁场强度以及外加电源的振动频率有关。
因此，单相异步电动机不但可以用于家用电器，也可以用于工业机器等设备。
单相异步电动机原理
单相异步电动机原理
单相异步电动机是一种常用的电动机，它具有结构简单，体积小，功率大，低转矩，高转速，高效率，低噪音，可靠性高等优点，是大家非常喜爱的电动机。
单相异步电动机的原理是通过相位差的产生，它的运行机制是由一组定子绕组和一组转子绕组构成的。
定子绕组固定在电动机转子上，由定子绕组产生一个正弦驱动电流；转子绕组悬浮在电动机中，转子绕组由相位差产生一个可控制的电流，二者同时作用于电动机中，从而使电动机产生转动力。
单相异步电动机的控制方式一般有电流控制和电位控制两种。
电流控制的原理是通过变频器改变定子绕组产生的正弦电流，从而改变转子绕组产生的电流，最终改变电动机的转速；电位控制的原理是通过变频器改变定子绕组的频率，从而改变电动机的转矩，最终改变电动机的转速。
以上就是单相异步电动机的原理，可以看出，单相异步电动机是一种比较先进的电动机，它具有良好的工作性能，在工业上有着广泛的应用，是一种非常实用的电动机。
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最早发展的电动机，由于结构简单、制造成本较低，广泛应用于家用电器和小型机械设备中。
其工作原理如下：
1. 电磁感应原理：当单相交流电通过电动机的定子线圈时，产生的磁场会影响到转子线圈。
由于单相交流电的特点，定子线圈所产生的磁场将随着电流的方向不断变化。
因此，转子线圈中将会感应到一个交变磁场。
2. 起动原理：单相异步电动机在启动时，通过一些特殊设计，使得转子线圈中的电流相位和定子线圈中的电流相位有一定的相位差。
这样，转子线圈中感应到的交变磁场将会产生一个旋转磁场。
3. 转矩原理：由于转子线圈中感应到的旋转磁场，使得转子线圈中的电流方向不断变化。
根据洛伦兹力定律，电流与磁场之间会相互作用，产生力的作用。
这个力将会导致转子线圈受到的作用力突然改变方向，从而产生转矩。
转矩的产生使得转子开始运动。
4. 运转原理：一旦转子开始运动，由于惯性和力矩的平衡，转子将继续维持运转。
当转子运动到与旋转磁场的转速相同的速度时，电流方向的变化也会跟随旋转磁场的变化，从而保持转子的稳定运转。
综上所述，单相异步电动机通过电磁感应原理和转矩原理来实
现转子的运转。
借助于起动原理，单相异步电动机可以在单相交流电的作用下实现自启动，并且在转速稳定后保持运转。
这种简单而有效的工作原理，使得单相异步电动机成为一种在家用电器和小型机械设备中广泛应用的电机类型。
单相异步电动机原理
单相异步电动机原理
单相异步电动机是一种常用的单相电动机，它采用了异步运转的原理。
其工作原理可以简单描述如下：
1. 在单相异步电动机的定子上布置有两个相位相差90度的绕组，分别称为主绕组和起动绕组。
主绕组接在电源上，起动绕组接在电源和主绕组之间。
2. 当电源通电时，主绕组中会产生一个旋转的磁场，这个磁场会沿着定子产生旋转磁场。
3. 起动绕组中的电流由电源通过，产生的磁场和主绕组磁场的旋转方向相同。
由于起动绕组的绕组电阻较大，导致起动绕组中产生的磁场较弱。
4. 当单相异步电动机启动时，起动绕组中产生的旋转磁场和定子的旋转磁场之间存在一个旋转差，导致转子上有一个旋转力矩的作用。
5. 转子根据旋转力矩的作用开始转动，转动时会有一个反向的旋转差，并且随着转速的增加逐渐减小，直到消失。
在这个过程中，单相异步电动机完成了从起动到运转的过程。
需要注意的是，单相异步电动机的起动转矩较小，且转速较低。
为了提高起动转矩，常常采用一些起动辅助装置，如启动电容、启动继电器等。
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、单相异步电动机的基本结构单相异步电动机由定子和转子两部份组成。
定子是由绕组和铁芯构成的，绕组通常采用两个互相连接的绕组，一个是主绕组，另一个是辅助绕组。
转子是由导体材料制成的，通常为铝或者铜。
三、单相异步电动机的工作原理1. 定子绕组的工作原理单相异步电动机的定子绕组通常采用两个互相连接的绕组，一个是主绕组，另一个是辅助绕组。
主绕组通过电源提供电流，产生旋转磁场。
辅助绕组通过一个启动电容器连接到电源，起到相位差的作用，使得定子绕组的磁场能够旋转。
2. 转子的工作原理转子是由导体材料制成的，通常为铝或者铜。
当定子绕组产生旋转磁场时，转子中的导体味感受到磁场的作用力，从而产生转动。
由于转子是固定在轴上的，所以转动会带动轴一起转动。
3. 启动电容器的作用启动电容器连接到辅助绕组，通过改变电流的相位差，使得定子绕组的磁场能够旋转。
启动电容器能够提供额外的电流，增加转子的转动力矩，从而使得单相异步电动机能够启动。
4. 工作原理的示意图以下是单相异步电动机工作原理的示意图：（图略）四、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庭和工业领域，具有以下特点和应用场景：1. 特点：- 结构简单，创造成本低；- 启动和住手方便；- 可以适应不同负载条件。
2. 应用场景：- 家用电器：如洗衣机、空调、电风扇等；- 办公设备：如打印机、复印机等；- 工业设备：如泵、风机、压缩机等。
五、单相异步电动机的维护与保养为了确保单相异步电动机的正常运行和延长使用寿命，需要进行定期的维护与保养。
以下是一些常见的维护与保养措施：1. 清洁：定期清洁机电外壳和通风口，防止灰尘积聚影响散热。
2. 润滑：定期给机电轴承加注适量的润滑油，保持轴承的正常工作。
单相异步电动机原理
第四章 感应电机
四、异步电动机的额定值
额定功率PN：是转轴上输出的机械功率，单位为W或kW。 额定电压UN：施加在定子绕组上的线电压，单位为V。 额定电流IN：电动机在额定电压、额定频率下，轴端输出额
定功率时，定子绕组的线电流，单位为A。
额定频率fN：我国电网频率fN=50Hz。 额定转速nN：电动机在额定电压、额定频率、轴端输出额定
电流相绕组转向滞后电流相绕组。
n1
60 f1 p
转子转速n----转子的机械转速。
转差率s----同步转速n1与转子转速n之差对 同步转速n1之比值
sБайду номын сангаас n1 n n1
第四章 感应电机
六、异步电机的三种运行状态
根据转差率的大小和正负,异步电机有三种运行状态
状态
实现
转速 转差率 电磁转矩 能量关系
第四章 感应电机
二、三相交流绕组的基本概念
★ 线圈（绕组元件）：是构成绕组 的基本单元。绕组就是线圈按一定 规律的排列和联结。线圈可以区分 为多匝线圈和单匝线圈。
与线圈相关的概念包括： 有效边；端部；线圈节距等
第四章 感应电机
★ 极距：沿定子铁心内圆每个磁极所占的范围；
用长度表示/用槽数表示； ★ 电角度：
第一节 三相异步电动机的基本工作原理
一、转动原理
1、电生磁：三相对称绕组通以
三相对称电流产生圆形旋转磁场。
2、磁生电：旋转磁场切割转
子导体感应电动势，产生感生电 流。
3、电磁力：转子载流（有功
分量电流）体在磁场作用下受 电磁力作用，形成电磁转矩， 驱动电动机旋转，将电能转化 为机械能。
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三相绕组遵循的原则
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、工业生产和农业等领域。
它的工作原理是基于电磁感应的原理，通过交流电源的供电和电动机内部的电磁场交互作用来实现转动。
单相异步电动机的主要构成部分包括固定部分和旋转部分。
固定部分由定子、定子绕组和定子铁心组成，而旋转部分由转子和转子铁心构成。
定子绕组通过外部电源供电，产生一个旋转磁场，而转子则被这个旋转磁场所感应，从而产生转动力。
具体来说，当单相异步电动机接通电源后，电流会通过定子绕组，形成一个由电流所产生的磁场。
这个磁场会在定子铁心中形成一个旋转磁场，其方向和频率与电源供电的交流电信号的方向和频率相同。
这个旋转磁场的作用是将转子所产生的磁场感应出来，从而使转子受到一个力的作用，开始转动。
在转子转动的过程中，由于转子上的铁心是一个导体，它会感应出一个由磁场所产生的感应电流。
这个感应电流会在转子上产生一个磁场，与定子的磁场相互作用，从而产生一个力的作用，使转子继续转动。
这个过程会不断重复，使得单相异步电动机能够持续稳定地转动。
需要注意的是，由于单相异步电动机只有一个相线供电，因此在启动的过程中，转子转动起来并不容易。
为了解决这个问题，通常会采用一些辅助装置，如启动电容器和启动绕组，来提供额外的起动扭矩。
一旦转子转动起来，这些辅助装置就会自动断开，电动机就能够稳定运行。
单相异步电动机还有一个重要的特点是它的转速与供电频率有关。
根据电磁感应的原理，转速与供电频率成正比。
因此，如果改变供电频率，转速也会相应改变。
这一特性使得单相异步电动机在实际应用中具有一定的灵活性，可以根据需要进行调节。
总的来说，单相异步电动机是一种常见且重要的电动机类型，其工作原理基于电磁感应的原理。
通过交流电源的供电和电动机内部的电磁场交互作用，实现了电能转化为机械能的过程。
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具有重要意义。
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n1 (n) 2n1 (n1 n) s = = = 2 s+ n1 n1
8
正转电磁转矩与正转转 正转电磁转矩与正转转 差率的关系 T+ = f ( s+ ) , 反转电磁转矩与反转转 反转电磁转矩与反转转 差率的关系T = f (s) = f (2s+) 如图4-1中曲线 和曲线2 中曲线1和曲线 如图 中曲线 和曲线 所示. 所示. 单相异步电动机的T = f (s) e 曲线就是曲线1, 的叠 曲线就是曲线 ,2的叠 如图中曲线3所示 所示. 加,如图中曲线 所示.
F+
+
7
根据三相异步电机原理, 根据三相异步电机原理 , 可以将单相异步 电动机视为两台完全一样的三相异步电动机分 别作正相序运行及负相序运行时的叠加. 别作正相序运行及负相序运行时的叠加. 对于正相序运行的三相异步电动机, 其转 对于正相序运行的三相异步电动机 , n1 n 差率为: 差率为: s+ = n1 对于反转磁动势而言, 对于反转磁动势而言 , 即负相序运行的三 相异步电动机,其转差率应该为: 相异步电动机,其转差率应该为:
+
+
可见, 可见,当 n = 0 时,若 F+ > F ,则 Te > 0 ,电动机可 以正向起动;同理,当 n = 0 时,若 F+ < F ,则 Te < 0 , 以正向起动;同理, 电动机可以反向起动. 电动机可以反向起动.
n, s
根据上述分析 可知, 可知,单相异步电 动机若能起动必须 具备: 具备:① 定子具有 空间不同相位的两 个绕组; 个绕组;② 两个绕 组中通入不同相位 的交流电. 的交流电.
4. 电容起动与运转异步电动机
为了使电动机在起动和运转时都能得到比较好的性能, 为了使电动机在起动和运转时都能得到比较好的性能, 在副绕组中采用两个电容的并联,如图4-6所示 电容C是运 所示. 在副绕组中采用两个电容的并联,如图 所示.电容 是运 转时使用的,电容C 是在电动机起动时使用的, 转时使用的,电容 s是在电动机起动时使用的,它与起动开 关串联后再与电容C并联 并联. 关串联后再与电容 并联.起动时串联在副绕组回路中的总电 容为C+Cs,比较大,可以使电机气隙中的旋转磁动势接近于 比较大, 容为 圆形旋转磁动势.当电动机转速接近于同步转速时, 圆形旋转磁动势.当电动机转速接近于同步转速时,起动开 关动作, 将电容C 切除,从而使电动机在运行时, 关动作, 将电容 s切除,从而使电动机在运行时,气隙中的 旋转磁动势也接近于圆形旋转磁动势. 旋转磁动势也接近于圆形旋转磁动势. 电容起动与运转的单相异步 电动机,与电容起动的单相异步 电动机, 电动机相比较, 电动机相比较,起动转矩和最大 转矩有所增加, 转矩有所增加,功率因数和效率 有所提高,电动机的噪音较小, 有所提高,电动机的噪音较小, 所以它是单相异步电动机中最理 想的一种. 想的一种.
2. 两相绕组通电时 当单相异步电动机主绕组与副绕组同时通 入不同相位的两相交流电流时, 入不同相位的两相交流电流时,一般情况下将 产生椭圆形旋转磁动势. 产生椭圆形旋转磁动势. F 椭圆旋转磁动势同样 可以分解成: 可以分解成: F F ≠F 一个正转磁动势与 F 一个反转磁动势. 一个反转磁动势. 此时合成的机械特性是一条不过原点的曲线. 此时合成的机械特性是一条不过原点的曲线. 当 F+ >F 时,电动机的 T+ = f (s+) ,T = f (s ) 条曲线如图4-2所示 及 Te = f (s ) 3条曲线如图 所示. 条曲线如图 所示. 11
第二部分 单相异步电动机
单相异步电动机具有结构简单, 成本低廉, 单相异步电动机具有结构简单 , 成本低廉 , 噪声 小等优点. 由于只需要单相电源供电, 使用方便, 小等优点 . 由于只需要单相电源供电 , 使用方便 , 广 泛应用于工业, 农业和人民生活的各个方面, 泛应用于工业 , 农业和人民生活的各个方面 , 尤其以 家用电器, 电动工具, 医疗器械等使用较多. 家用电器 , 电动工具 , 医疗器械等使用较多 . 与同容 量的三相异步电动机相比较, 量的三相异步电动机相比较 , 单相异步电动机的体积 较大,因此一般只做成小容量的. 较大,因此一般只做成小容量的. 单相异步电动机的运行原理和普通三相异步电动 机基本相同,但有其自身的特点. 机基本相同,但有其自身的特点.单相异步电动机通 常在定子上有两相绕组,转子是普通鼠笼型的. 常在定子上有两相绕组,转子是普通鼠笼型的.两相 绕组在定子上的分布以及供电情况的不同, 绕组在定子上的分布以及供电情况的不同,可以产生 不同的起动特性和运行特性. 不同的起动特性和运行特性.
f1 ( x , t ) = F1m cos x cos ω t = 0 .5 F1m cos( x ω t ) + 0 .5 F1m cos( x + ω t )
由此可见基波脉振磁 F =F 动势可以分解成两个 F 转向相反,转速相同, 转向相反,转速相同, F 幅值相等的旋转磁动势, 幅值相等的旋转磁动势,两个旋转磁动势的 幅值等于脉振磁动势最大幅值的1/2. 幅值等于脉振磁动势最大幅值的 .
相异步电动机定子两相绕组是主绕组m及副 单相异步电动机定子两相绕组是主绕组 及副 绕组a,它们一般是相差90° 绕组 ,它们一般是相差 °空间电角度的两个分布 绕组, 绕组,通电时主绕组及副绕组都要产生空间分布的 磁动势. 磁动势.定子绕组所产生的磁动势实际上是两相绕 组产生的磁动势的叠加. 组产生的磁动势的叠加.由于副绕组是用于单相异 步电动机的起动及改善运行性能, 步电动机的起动及改善运行性能,所以首先分析只 有主绕组一相绕组通电时的机械特性, 有主绕组一相绕组通电时的机械特性,在此基础上 再讨论定子两相绕组同时通电时的机械特性. 再讨论定子两相绕组同时通电时的机械特性.
13
1. 电阻分相起动异步电动机
电阻分相起动异步电动机的副绕组通过一个离心开关和主 绕组并联接到单相电源上,如图4-3所示 所示. 绕组并联接到单相电源上,如图 所示.为使定子两相绕组中 电流存在相位差,在设计上使两相绕组的阻抗不等, 电流存在相位差,在设计上使两相绕组的阻抗不等,接在同一 电源上可导致副绕组中电流的相位超前主绕组中电流的相位, 电源上可导致副绕组中电流的相位超前主绕组中电流的相位, 达到分相的目的. 达到分相的目的.这种异步电动机由于受到绕组的制约两相绕 组中电流的相位差不大,因而起动转矩不大. 组中电流的相位差不大,因而起动转矩不大.
ωt=180° ° i=-Im
5
若 i = 2 I cos ω t 则f ( x, t ) = 2 NI 4 1 1 cos x cos 3 x + cos 5 x L cos ω t 2 π 3 5
把以2τ 为周期的 矩形磁动势波用 傅氏级数分解
6
若 i = 2 I cos ω t 则f ( x, t ) = 2 NI 4 1 1 cos x cos 3 x + cos 5 x L cos ω t 2 π 3 5
1 2
I&st
3. 电容运转异步电动机
在电容运转异步电动机中, 在电容运转异步电动机中,副绕组不仅在起动时 起作用,而且在电动机运转时也起作用, 起作用,而且在电动机运转时也起作用,长期处于工 作状态,因而实际上是两相电机, 作状态,因而实际上是两相电机,电动机定子接线如 所示. 图4-5所示.这种电机 所示 电容的选择是按照运 行时考虑的, 行时考虑的,要求在 运行时磁动势接近于 圆形旋转磁动势, 圆形旋转磁动势,以 提高电机的运行性能. 提高电机的运行性能. 但在起动时磁动势椭 圆度较大, 圆度较大,造成起动 转矩较小,而起动电 转矩较小, 图4-5 电容运转异步电动机 16 流较大. 流较大.
4
若 i = 2 I cos ω t
则f y ( x, t ) =
ωt=0°, ° i=Im
1 2 N yi = N y I cos ω t 2 2
ωt=90° ° i=0
这种从空间上看 这种从空间上看 空间上 位置固定, 位置固定,从时间上 看大小在正负最大值 之间变化的磁动势, 之间变化的磁动势, 称为脉振磁动势. 称为脉振磁动势.脉 振的频率就是交流电 流的频率. 流的频率.
两相通电时的T-S曲线 图4-2 两相通电时的 曲线
Te
12
三,单相异步电动机的分类 单相异步电动机的主要优点是使用单相 交流电源, 交流电源 , 但是单相异步电动机起动时又要 求在两相绕组中通入相位不同的两相电流. 求在两相绕组中通入相位不同的两相电流 . 如何把定子绕组中的电流相位分开即" 分相" 如何把定子绕组中的电流相位分开即 " 分相 " 是单相异步电动机必须解决的首要问题. 是单相异步电动机必须解决的首要问题 . 根 据分相方法的不同就有不同类型的单相异步 电动机. 电动机.
2
单相绕组的磁动势– 单相绕组的磁动势 脉振磁动势
Ni 4 π 1 π 1 π f 空间谐波:y ( x) = cos x cos3 x + cos5 x + L 2 π τ 3 5 τ τ
3
假定它的匝数为N,流过的瞬时电流为 , 假定它的匝数为 ,流过的瞬时电流为i, 电流i将产生磁动势 磁动势将产生磁通. 将产生磁动势, 电流 将产生磁动势,磁动势将产生磁通. 根据全电流定律可知, 根据全电流定律可知,闭合磁路的总磁动 势等于该闭合回路所包围的总安匝数. 势等于该闭合回路所包围的总安匝数.所 以无论路径远近, 以无论路径远近,每条磁力线的安匝数都 是相等的,又由于都经过两次气隙, 是相等的,又由于都经过两次气隙,如果 忽略铁心中的磁阻, 忽略铁心中的磁阻,那么每段气隙上的磁 动势各占总磁动势的二分之一, 0.5Ni 动势各占总磁动势的二分之一,即0.5 , 并且在气隙的不同空间位置上各点磁动势 都相等,只不过方向不同. 都相等,只不过方向不同.