第八章 单相异步电动机的设计讲解学习
单相异步起动永磁同步电动机设计与试制讲解材料
具有高效、节能、结构简单、体 积小、重量轻、可靠性高等优点 ,适用于家用电器、电动工具、 医疗器械等领域。
工作原理
异步起动
电动机在启动时,由于单相交流电源 的特性,会产生脉动磁场,从而带动 转子旋转,实现异步起动。
永磁同步运行
电动机运行时,转子上的永磁体产生 的磁场与定子上的磁场相互作用,使 电动机进入永磁同步运行状态。
驱动电路是控制电机运行的关 键部分,它的设计需要考虑电 机的电流和电压要求等因素。
保护电路设计
保护电路可以确保电机的安全 运行,它的设计需要考虑各种
可能的异常情况。
03 试制过程
材料选择与采购
永磁体材料
选择具有高磁能积和良好稳定 性的永磁体材料,如稀土永磁 材料,以确保电机性能和可靠
性。
线圈材料
测试方法
按照标准测试方法,对单相异步起动永磁同步电动机进行空载和负载测试,记录 相关数据。
性能参数分析
空载性能
分析电机的空载电流、电压、功率因数等参数,以评估电机 的效率、损耗和电磁设计。
负载性能
在电机加载不同负载时,观察电机的电流、电压、转矩等参 数的变化,分析电机的过载能力、启动转矩和运行稳定性。
单相异步起动永磁同步电动机设计 与试制讲解材料
contents
目录
• 单相异步起动永磁同步电动机概述 • 设计部分 • 试制过程 • 性能测试与评估 • 案例分析与实践
01 单相异步起动永磁同步电 动机概述
定义与特点
定义
单相异步起动永磁同步电动机是 一种基于永磁体励磁的电动机, 能够在单相交流电源下实现异步 起动和永磁同步运行。
评估与优化建议
评估
根据测试结果,对单相异步起动永磁 同步电动机的性能进行综合评估,分 析其优缺点。
单相电机的设计
1.2 单相电动机的绕组
1 2 3 4 5 6
单相异步电动机的绕组主要是定子铁心上放置的两相绕组:主绕组和副绕组,2 个 绕组在定子内圆空间要互差 90 电度角,如果已知定子槽数 N 1 =16,极对数 p =2:
D D
1 单层同心式绕组的连接方法如绕组展开图 1-6
C
m'
a'
C
m
a
1
2
3
4 5
6
5
1.3 单相异步电动机的磁势
1.3.1 电机内一个整距线圈产生的磁势
如图所示电机定子槽内有一个整距线圈 AX,匝数为 W y 通入电流为 i y 它将在电机内 产生一个两极磁场。设其一时间,线圈中电流方向如图中所示,可以画出电机中磁力线 的分布。线圈的匝数 W y 愈多,电流 i y 愈大,电机内每极磁通量也就愈大。在电机内任 取一个磁力线回路来分析,如图中 abcd 回路,这个磁回路是由一段定子磁路 ab,一段 转子磁路 cd, 二段空气隙磁路 bc 和 da 组成。 根据磁路的全电流定律, 沿任一个磁回路, 各段磁路的磁位降之和应等于该磁路包围的全部安匝数,可用公式表示为
H L W
y
iy
(1-3)
式中: H 为各段磁路的平均磁场强度; L 为各段磁路的平均长度。
图 1-8 定子圆周内的磁势分布
可以看到, 在上图中定子内圆周上各处都有磁力线回路, 对于任何一个磁力线回路, 它们都象 abcd 回路那样, 每个回路包围一定的安匝数即磁动势, 每个回路都经过两次气 隙磁路中一次定子铁心,一次转子铁心。因为铁心的导磁率碧空气隙的导磁率大得多, 所以一段空气隙磁路的磁阻 R m 。比一段铁心磁路的磁阻 R m 要大得多,即 R m 0 》 R m 。为 了简化问题,我们可以忽略铁心磁路的磁阻 R m ,可以认为磁动势 W y i y 全部消耗在两个 空气隙磁路中,这时每个空气隙磁路消耗的磁势,即磁位降为 1 H L W y i y (1-4) 2 式中: H 为空气隙磁路的磁场强度; L 为空气防磁路酌长度。 对应于各个磁回路,可以计算出各个空气隙磁路所消耗的磁势,它们有可能相同, 有可能不同,视该回路包围的安匝数大小来确定。为了把通过定子内圆圆周上不同点的 磁力钱回路中所包围的安匝数,即气隙磁路所消耗的磁势形象地表示出来,我们可画出 如图 1-8 所示的磁势分布图。我们在定子内圆上先选一个坐标原点 0,经常把它设在线
《单相异步电动机》课件
THANKS
感谢观看
制动方式
电动机的制动方式主要有能耗制动、反接制动和再生制动等。
04
单相异步电动机的运行与维护
安全操作规程
确保电源连接正确
在连接电源之前,应确保电源电压与 电动机铭牌上的额定电压相符,并使 用合适的电源插头和插座。
穿戴防护用品
操作时应穿戴适当的防护用品,如绝 缘手套、护目镜等,以防止触电和机 械伤害。
功率因数
电动机的输入功率中有功功率占输入 功率的比重,反映了电动机的功率利 用率。
起动性能
起动转矩
电动机起动时产生的转矩,是衡量电动机起动性能的重要参 数。
起动电流
电动机起动时输入的电流,是衡量电动机起动性能的重要参 数。
调速与制动
调速方式
电动机的调速方式主要有变极调速、变频调速和变转差率调速等。
应用领域
01
02
03
家用电器
单相异步电动机常用于各 种家用电器,如电风扇、 洗衣机、空调等。
商业设备
在商业应用中,单相异步 电动机可用于各种设备, 如自动售货机、电动工具 等。
工业自动化
在工业自动化领域,单相 异步电动机可用于各种生 产设备和自动化生产线。
02
单相异步电动机的结构
定子
作用
定子是单相异步电动机 的固定部分,主要作用
校验启动转矩和最大转矩
在选型过程中,需要对电动机的启动转矩和最大转矩进行校验,以确 保其能够满足启动和Байду номын сангаас行过程中的负载需求。
考虑效率与节能要求
在容量选择时,应考虑电动机的效率和节能要求,优先选择高效、节 能的电动机。
验证工作制与负载持续率
根据实际工作制和负载持续率,对电动机的容量进行校验,以确保其 能够满足长期稳定运行的需求。
单相异步电动机教案
单相异步电动机教案无法抵消,因此产生了启动力矩。
二、单相异步电动机的主要类型及结构1、单相感应电动机单相感应电动机是单相异步电动机中最简单、最常见的一种类型,其结构与三相感应电动机类似,但只有一个主磁极和一个辅助磁极。
在单相电源的作用下,主磁极和辅助磁极之间产生一个旋转磁场,从而产生启动力矩,使电动机启动运转。
2、单相电容启动电动机单相电容启动电动机在启动时需要一个辅助启动电路,通过电的作用使主磁极和辅助磁极之间产生一个旋转磁场,从而产生启动力矩,使电动机启动运转。
启动后,电自动断开,电动机继续运行。
3、单相分相电动机单相分相电动机是一种结构比较特殊的单相异步电动机,其定子绕组中有两组线圈,分别接在电源两相上,从而产生两个旋转磁场,相互作用产生启动力矩,使电动机启动运转。
三、单相异步电动机的启动方法1、直接启动法单相异步电动机可以直接接在单相交流电源上启动,但启动时需要克服较大的起动电流,容易引起电网电压降低和电动机损坏。
2、电容启动法单相电容启动电动机在启动时需要一个辅助启动电路,通过电的作用使电动机产生启动力矩,启动后电自动断开。
3、电容启动与电容运行法单相电容启动与电容运行电动机在启动时需要一个辅助启动电路,并在运行时需要一个辅助电,通过电的作用使电动机产生启动力矩和运行力矩,启动后辅助电自动断开,运行时辅助电保持连接。
教学方法简析通过讲解单相异步电动机的主要类型及工作原理,培养学生对电动机的基本认识和理解,同时通过实物展示和视频观看等方式,让学生更加直观地了解单相异步电动机的结构和启动方法。
在讲解过程中,适当降低要求,考虑学生实际情况,采用启发引导式教学、提问法、作图法、比较分析法等多种教学方法,提高学生的研究兴趣和参与度。
单相异步电动机的工作原理:单相异步电动机产生的脉动磁场没有启动力矩,但外加力矩后电动机就有力矩,可正反向旋转,方向由外力矩方向决定。
单相异步电动机的结构:单相异步电动机由定子、转子、端盖和轴承等三大部分组成。
单相异步电动机的基本结构和工作原理PPT课件
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师:XXXXXX XX年XX月XX日
Hale Waihona Puke 示的脉动磁场。 由上可见:
此磁场在空间并不旋转, 只是磁通或磁感应强度的大小 随时间作正弦变化, 即
B Bm sint
在电机系统中,常把磁通大小随时间做正弦变化的磁场称脉动 磁场,其磁场曲线如图(a)所示
可以证明,一个空间轴线固定而大小按正弦规律变化的脉动磁
场(用磁感应强度B表示),可以分解成两个转速相等而方向相反 的旋转磁场 Bm1 和 Bm2 ,如图(b)所示,磁感应强度的大小为:
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
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
单相异步电动机教案
单相异步电动机教案一、教学目标:1.了解单相异步电动机的工作原理和组成结构;2.掌握单相异步电动机的运行特性和相关参数的计算方法;3.能够使用理论知识解决单相异步电动机的实际问题。
二、教学重点与难点:1.单相异步电动机的工作原理;2.单相异步电动机的相关参数计算方法。
三、教学内容与过程:1.导入(5分钟)以日常生活中使用的单相异步电动机为例,引发学生对单相异步电动机的兴趣和好奇心,引入本节课的学习内容。
2.理论讲解(20分钟)(1)单相异步电动机的工作原理:-介绍单相异步电动机的组成结构,包括定子、转子和励磁部分;-讲解单相异步电动机的工作原理,包括借助辅助启动装置实现起动、通过向定子加一个人工产生的旋转磁场使得转子开始转动。
(2)单相异步电动机的性能参数:-介绍单相异步电动机的额定功率、额定电压、额定转速等基本参数;-讲解单相异步电动机的效率、功率系数、力矩等相关参数,并给出计算公式;-解释单相异步电动机的负载特性曲线的含义。
3.实例分析(30分钟)通过几个具体的实例分析,帮助学生理解和掌握单相异步电动机的运行特性和相关参数的计算方法。
4.计算练习(15分钟)为了巩固所学知识,布置一些计算练习题,要求学生独立完成,并互相交流答案。
5.小结与反思(10分钟)总结本节课的重点内容,并对学生的学习情况进行反思和讨论。
四、教学评价方法:1.出席和参与情况;2.计算练习的完成情况;3.学生对教学内容的理解和掌握情况。
五、教学资源:1.课件和教材;2.单相异步电动机的实物或模型。
六、教学延伸:1.引导学生观察、思考和探索单相异步电动机在日常生活中的应用;2.鼓励学生进一步学习和研究单相异步电动机的相关领域,如节能技术、变频技术等。
七、教学反思:在本节课中,通过引入实例和计算练习的方式,增加了学生的实践操作和解决问题的能力培养。
但在教学过程中,应注意与学生互动,鼓励学生提问和讨论,以提高学生的主动参与和学习兴趣。
单相异步电动机说课稿
单相异步电动机说课稿单相异步电动机说课稿作为一无名无私奉献的教育工作者,可能需要进行说课稿编写工作,借助说课稿可以更好地组织教学活动。
那么应当如何写说课稿呢?下面是小编整理的单相异步电动机说课稿,仅供参考,希望能够帮助到大家。
一、说教材:(一)教材分析《电热电动器具原理与维修》是由荣俊昌主编、为电子电器应用与维修专业使用的中等职业学校国家规划教材。
该教材中的电器产品,都选用最常见、最典型的,在学生应知应会的基础上,突出实践环节,面向实用,以提高技能为目标,采用分模块(电热和电动)、分层次(基础和应用)编写,体现了由易到难的认知规律和学以致用的原则,因此非常适合我校学生的学习。
本节是该教材中第二大模块(电动)中第一层次(基础)即:第二章第二节,是本章的重点内容。
是后面学习所有电动器具必备的基础知识,起铺垫作用。
(二)教学目标1.知识目标:掌握单相异步电动机的结构组成和故障检修,了解单相异步电动机的工作原理和应用2.能力目标:掌握单相异步电动机的拆装技能和排除单相异步电动机通电后不转的故障。
3.德育目标:培养学生动手实践能力、合作学习的意识和研究探索的精神。
(三)教学重点与难点教学重点:单相异步电动机的结构组成和故障检修教学难点:单相异步电动机的工作原理二、说教法为了完成本节课的教学目标,满足不同认知水平学生的学习需要,在教法上我主要采用了创设情境法和通过拆装实物研究结构的分层教学法,并灵活运用其他辅助教学方法。
☆创设情境法(视频和实物)充分运用多媒体视频等现代化的教学手段,并结合实物演示,以启发引导、设疑提问等多种形式,来激发学生的学习兴趣,调动学生学习本课的积极性,有助于学生更好的理解本课的知识重、难点。
☆分层教学法考虑到学生的认知情况呈现三层金字塔结构,因此,我对学生进行适当的分组,每组里各层次水平地学生均匀分布,这样可以让小组内部掌握较好的学生来帮助相对较弱的同学来理解知识的重点,同时也通过小组互助、教师指导而突破难点。
大学电机与拖动课程第八章单相异步电动机及控制电机
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图8.4 罩极式单相异步电动机磁通向量图
第二节 电磁调速感应电动机
电磁调速感应电动机亦称滑差电动机,从原理上看,它 实际上就是一台带有电磁滑差离合器的普通鼠笼式感应电动 机,其原理如图8.5(a)所示。
(a)电子离合器连接 (b)电枢和磁极 图8.5 电磁离合器原理图
1.工作绕组单独通电时的情况
由试验可知:电动机不转时,工作绕组单独通电,电动机不 能自行起动。但若用外力拖动电动机向正向或反向旋转,电
动机会被加速到接近 n0转动而不致停止。其原理可解释如下:
工作绕组通电时产生的脉振磁通势可分解为两个幅值相同、 转速相等、转向相反的磁通势,一个为正转磁通势,一个为 反向磁通势,分别产生正转和反转的旋转磁场。对正转旋转 磁场,作用于转子,产生正转的电磁转矩 Te ,对应的转差率
(2)直流伺服电动机的调节特性
直流伺服电动机的调节特性是指:在一定的转矩下,转子 转速n 与控制电U压d 之间的关系n f (Ud ) 。根据机械特性表达 式便可绘出不同负载转矩下的调节特性如图所示。
二 交流伺服电动机
交流伺服电动机就是两相异步电动机,其定子两相绕组空间 互成 90电角度。一相绕组为励磁绕组f,一相为控制绕组k, 转子为鼠笼式转子。电机运行时,励磁绕组接单相交流电压Uf, 控制绕组接控制电压Uk,两者频率相同。改变控制电压Uk的 幅值或相位就可以实现转速控制。
当有效信号系数 0 时,控制电压 UK 0 ,此时交流 伺服电动机仅有励磁绕组一相供电,气隙合成磁动势为脉振磁 动势。
图8.11 交流伺服电动机的幅值控制
《电机与拖动基础》第8章 单相异步电动机
8.2 单相异步电动机的启动、反转及调速
8.2.1 单相异步电动机的类型和启动方法 4.罩极式电动机
罩极式电动机原理
8.2 单相异步电动机的启动、反转及调速
8.2.1 单相异步电动机的类型和启动方法 4.罩极式电动机
①结构特点:凸极定子,工作绕组为集中绕组,极靴表 面的~处开槽,小极部分罩—短路环(即为罩极绕组);
启动,即,我们希望当转速=0时,转矩不应为零。 由此可见,单个绕组通电,电机可以运行,但不能启动,
因此必须有两相绕组才行。
8.1 单相异步电动机结构与工作原理
工作原理:
8.1 单相异步电动机结构与工作原理
两相绕组通电时的机械特性:从图形可以看出,此时的电 机可以顺利启动,从上面的分析结果可知,单相异步电动机的 关键问题是如何启动的问题,而启动的必要条件是:
②工作特点:电动机启动转矩很小,只适用于小型风扇、 电动模具及电唱机中,容量一般在30~40瓦以下; 转向:由未罩部分转向被罩部分。
8.2 单相异步电动机的启动、反转及调速
8.2.2 单相异步电动机的反转 1.分相式电动机的反转 分相电动机可通过对调并联到单相电源的两绕组的任一
个的首、末端,即可改变其转向。 2.罩极式电动机的反转 罩极式电动机需要拆下定子上各凸极铁芯,调转方向后
装进去,也就是把罩极部分从一侧换到另一侧,这样就可以 使罩极式异步电动机反转。
8.2 单相异步电动机的启动、反转及调速
8.2.3 单相异步电动机的调速 1.改变单相异步电动机的端电压调速 2.改变绕组主磁通调速 3.变极调速
8.3 单相异步电动机的应用
8.3.1 电风扇中的单相异步电动机 电风扇用的电动机可分为交流电动机和直流电动机,一般
电工基础第八章教案2
生的磁通总是阻碍原磁通的变化;这两个不同空间位置上的磁通 综合作用的结果是,总磁通从没有罩极的部分连续向罩极部分移 动,这样的磁场叫做移行磁场,在该磁场的作用下,转子获得起 动转矩而转动起来。
f1 ~u
k1
k2
f2
uf
f
if
ik
k
uk
SM 2~
交流伺服电动机的转子有两种基本结构型式,一种是笼形转 子 ,另一种为非磁性空心杯形转子.目前广泛应用的还是笼形转子, 只有在要求运转非常平稳的某些特殊场合,才采用杯形转子。
2.交流伺服电动机的工作原理
f1
k1
k2
f2
~u
uf
f
if
ik
k
uk
SM 2~
幅一相控制。 (1)幅值控制:这种控制方式是通过调节电阻器,以改变控制电压
的大小,从而改变电动机的转速。
~u
~u
uf if
电压移相90°
uf if
移相器
ik SM
uk
ik
SM uk
(2)相位控制:这种控制方式是保行控制。
(3)幅-相控制(也称相位控制)
第二节 单相异步电动机
单相异步电动机是指由单相交流电源供电的异步电动机. 它具有结构简单、成本低、噪声小、运行可靠等优点。被广泛 应用于家用电器、医疗器械、电动工具、自动控制系统等方面。 但它与同容量的三相异步电动机相比较,体积大,运行性能差。 所以,一般只做成(0.6KW以下)小容量的电动机。 一. 单相异步电动机的结构及工作原理
第八章 单相异步电动机的设计讲解学习
2/17
一A定, 较B高g 时产生下述影响: ➢ 主要尺寸随 B增g 大而减小,节省了材料; ➢ 铁心中磁密增高,铁耗增加,效率下降; ➢ 激磁电流增大,功率因数降低; ➢ 漏抗减小,起动电流增大; ➢ 振动和噪声加大。
具体选择 还A须B考g 虑绝缘等级、导电和导磁材料性能、
极数、功率、冷却方式及性能要求等。 小功率单相异步电动机电磁负荷的选用范围如下表所示
4极
D
Di1 D1
0.54
~
0.63(多为0.60)
6/17
➢ 空气隙的确定 从结构上看,气隙最小值决定于定子内径大小、轴径
和轴承间的长度; 从工艺上看,零部件加工的同心度、椭圆度及转配偏心、
轴承的间隙即磨损等,都影响着气隙大小; 从电气性能看,气隙小时,励磁电抗增加,励磁电流小,
功率因数上升,有效匝比减小,电容值增大。但气隙太小, 谐波漏抗大,最大转矩和起动转矩降低,杂散损耗增大, 效率降低,温升增高。
g 0.2 ~ 0.55(mm)
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➢ 定转子槽数的选择 定子槽数增多,可获得较好的磁势电势波形,削弱了
谐波磁场,使附加损耗和附加转矩下降。漏抗减小,最大 转矩和起动转矩增加,功率因数和效率略有增加。
绕组分散,散热条件好,但槽绝缘材料和工时增加,槽 利用率降低,对冲模的制造和使用也不利。单相异步电动 机目前经常采用的定子槽数如下表所示
U
N、cfoNs
nN
、Tm、Tst、Ist
➢ 系列电机
小功率等级:4、8、15、25、40、60、90、120、 180、
250、370、550、750(KW)
大功率等级:0.55、0.75、1.1、1.5、2.2、3.0、 3.7(KW)
单相异步电动机PPT学习教案
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电容运行电动机结构简单,使用、维护方便。这类 电动机常用于吊扇、台扇、电冰箱、洗衣机、空调 器、吸尘器等。图 6 一 5 及图 6 一 6 所示分别为 电容运行台扇电动机及电容运行吊扇电动机的结构 图。
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在电容运三行、异步单电相动电机的容启启动动绕组异中步串电联动一个机离心开关 S ,就构
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单相交流异步电动机的定子铁心与三相交流异步电动 机一样,也是用硅钢片叠成的,但铁心的槽内仅安放 两套绕组,绕组根据启动特性及运行性能等不同的特 点进行布置;单相交流异步电动机的转子与普通的三 相交流异步电动机的转子一样,也是采用笼式结构, 如图 6 一 1 所示。Fra bibliotek第3页/共59页
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第37页/共59页
第38页/共59页
图 6 一 15 ( b )所示为副绕组抽头电路,副绕组 抽头“ 1 ”是高速挡,当开关 S 与之接通时,主 绕组匝数最少,工作电流最大,主磁通最多,转 子转速最高。在开关 S 分别接通主绕组抽头 “ 2 ”和“ 3 ”时,串入电路的主绕组匝数增多, 副绕组匝数减少,工作电流减小,主磁通减少。 若负载转矩不变,主磁通减少时,转子转速下降。
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与三相旋转磁场的产生分析方法 相同,画出对应于不同瞬间定子 绕组中的电流所产生的磁场,如 图 6 一 4 所示。由图中可得如 下结论:向空间位置互差90°电 角度的两相定子绕组内通入在相 位上互差90°的两相电流,产生 的磁场也是沿定子内圆旋转的旋 转磁场。笼式第1结3页/共构59页 的转子在该旋 转磁场的作用下,获得启动转矩
单相异步电动机(上课用PPT)
开, 这时单相异步电动机实质上是两相启动单相运转。
改变转向的方法, 是把工作绕组或启动绕组中的任何一个绕组接电源的
两出线端对调。
2.电容启动分相式单相异步电动机
电容启动分相式单相异步电动机的工作原理图如图 6 - 4所示。这种电
动机在结构上和电阻分相式相似 , 区别只是在启动绕组中串入一个电容器 ,
• 有关强洗、中洗和弱洗的工作情况如下: • 强洗:波轮单向连续转动,洗涤时产生强烈的涡流冲刷衣物。波轮转动时
间的长短由定时器控制,最长不超过15分钟。适用于洗涤较脏的工作服、床 单及粗厚衣物。 • 中洗:波轮以自动间歇正反向转动,产生中等涡流冲刷衣物进行洗涤。正 或反转25~30秒,间歇3~5秒。适用于洗涤棉麻织物、化纤混纺衣物。 • 弱洗:波轮以自动间歇正反向转动,产生柔和涡流冲刷衣物进行洗涤。正 或反转3~5秒,间停5~7秒。适用于洗涤丝绸、毛纺等柔质衣物。 • 从以上可知,洗衣机的洗涤强度,既强洗、中洗和弱洗,与电风扇送风强度 是有本质区别的。电风扇是以改变电动机的转速来获得不同的风量,而洗衣 机的强、中、弱洗并非通过电动机转速改变来获得,它是通过控制电动机的 运转与停止的时间长短来实现的。
相交流电流时, 产生的磁动势是一个脉振磁动势 F 。如下图所 示。
单相定子绕组通入单相交流电
产生脉动磁场
脉振磁动势 F 可以分解为两个幅值相等(等于脉振磁动 势幅值的一半),同步转速相同,旋转方向相反的圆形旋转磁 动势, 即 F = F+ + F_ , 如图6 - 1所示。其中 F+ 的转向与电动 机转向相同, 称为正向旋转磁动势;F_ 的转向与电动机转向 相反, 称为反向旋转磁动势。
可以证明:当两相绕组通入相位不同的两相交流电流时, 将产生一个椭圆形的旋转磁动势和旋转磁场;而两相对称绕 组通入两相对称交流电流时,将产生一个圆形的旋转磁动势和 旋转磁场。
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功率因数上升,有效匝比减小,电容值增大。但气隙太小, 谐波漏抗大,最大转矩和起动转矩降低,杂散损耗增大, 效率降低,温升增高。
g 0.2 ~ 0.55(mm)
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➢ 定转子槽数的选择 定子槽数增多,可获得较好的磁势电势波形,削弱了
气隙减小时,则 x增m 大,使得匝比减小,电容增大。
③ 主绕组匝数对匝比和电容的影响
主绕组匝数增多时,将使主绕组R1m和 x增m大,从而使
匝比减小,电容增大。
④ 转子电阻 R2m 对匝比和电容值的影响
若转差率不变时,随着 R2减m 小,将使匝比减小,电容值
增大。
11/17
(如下表所示)
12/17
➢电磁方案的调整
具体选择 还A须B考g 虑绝缘等级、导电和导磁材料性能、
极数、功率、冷却方式及性能要求等。 小功率单相异步电动机电磁负荷的选用范围如下表所示
3/17
4/17
➢ 主要尺寸比 L1 0.7 ~ 1.1
Di1
大,则电机较细长, 小则 电机较粗长。 较大有以下优点: ① 节省用铜量。因为大,定子内径和极距较小,线圈的跨
大功率等级:0.55、0.75、1.1、1.5、2.2、3.0、 3.7(KW)
中心高:45、50、56、63、71、80、90、100、112、
➢
132(mm) 主要尺寸与电磁负荷
Di21L1
i
6.1KE 108
KBKdpm cos
n1
PN A Bg
CA
n1
PN A Bg
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① A和 B一g 定时,电机体积随 P增N 加而增加,随 增n1高而减小
③ 绕组用铜量、铜耗及温升增加,效率下降; ④ 使漏抗增大,导致最大转矩和启动转矩降低; ⑤ 定子绕组每相串联匝数增加,磁化电流减小,功率因数提
高。
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一A定, 较B高g 时产生下述影响: ➢ 主要尺寸随 B增g 大而减小,节省了材料; ➢ 铁心中磁密增高,铁耗增加,效率下降; ➢ 激磁电流增大,功率因数降低; ➢ 漏抗减小,起动电流增大; ➢ 振动和噪声加大。
谐波磁场,使附加损耗和附加转矩下降。漏抗减小,最大 转矩和起动转矩增加,功率因数和效率略有增加。
绕组分散,散热条件好,但槽绝缘材料和工时增加,槽 利用率降低,对冲模的制造和使用也不利。单相异步电动 机目前经常采用的定子槽数如下表所示
转子槽数应与定子槽数有恰当的配合,即定转子槽配合, 若槽配合不当,可引起附加转矩,附加损耗、振动和噪声 等问题。
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① 为了减小振动和噪声
Q1 Q2 1, 2, ( p 1),(p 2)
② 为了避免机械特性上的凹点
Q1 Q2 p
③ 为了避免机械特性上的死点
Q1 Q2 mp或mpk
④ 满足
Q1 Q2
Q1 Q2 整数
常用的槽配合 如右表所示
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➢ 有效匝比与电容的选择
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➢ 有效匝比与电容的选择
第八章 单相异步电动机的设计
依据国家有关标准和用户要求,设计出性能好、体积 小、结构简单、运行可靠的单相异步电动机产品。
额定数据 PN 主要性能指标
U
N、cfoNs
nN
、Tm、Tst、Ist
➢ 系列电机
小功率等级:4、8、15、25、40、60、90、120、 180、
250、370、550、750(KW)
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② 在 A B一g 定时, D决i21L定1 了电机的额定转矩大小; ③ 对于转矩相同的电机,A B越g 高,电机尺寸越小,材料越省。
但过高的 将引A 起Bg 电机过热和性能变差。
➢ 电磁负荷
一定Bg, 较高A时,有下述影响: ① 主要尺寸随 A增大而减小,材料消耗减少;
② 由于Bg一定,随着铁心材料的减少, 铁耗下降;
心高的关系见下表所示
确D定1 后,增大 就可Di1增大电磁功率,但是定子轭部饱和
程度上升,定子铁耗增加, 降低 。cos
2极
D
Di1 D1
0.52
~
0.56(多为0.53)
4极
D
Di1 D1
0.54
~
0.63(多为0.60)
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➢ 空气隙的确Байду номын сангаас 从结构上看,气隙最小值决定于定子内径大小、轴径
和轴承间的长度; 从工艺上看,零部件加工的同心度、椭圆度及转配偏心、
距较短; ② 效率提高。因为端部缩短,铜耗减小; ③ 端部漏抗小,最大转矩和起动转矩变大。
较大有以下缺点
① 铁心较长,铁心冲片数增加,费工时; ② 电机细长,散热条件变坏; ③ 为避免扫膛,须增加转子刚度。
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➢ 定子铁心内外径比
中心高
H 0.62D1 (1.0 ~ 3.5)
我国单相异步电动机采用的定子铁心外径标准及其与中
① 磁路饱和程度对匝比和电容的影响
气隙一定,磁路饱和程度下降,则 x增m 大, R增f 大,
减小,x f匝比减小, 减小,x电c 容增大, 也随之减Uc小。因
此,单相电容运转异步电动机往往磁路设计的不太饱和, 使得匝比较小,电容较大。反之,若磁路饱和程度增高时, 则匝比增大,电容减小。
② 气隙对匝比和电容的影响