单相异步电动机课件教程文件

模块六 单相异步电动机
模块六 单相异步电动机
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。 笼式结构的转子在该旋转磁场的作用下，获 得启动转矩而使电动机运转。
模块六 单相异步电动机
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活动二 单相电动机绕组的磁场
由前面叙述可知，单相交流异步电动机本身没有启 动转矩，转子不能自行启动，要解决电动机的启 动问题，关键是使转子产生启动转矩，为此必须 采用某些特殊启动装置。通常，在单相交流异步 电动机的定子上嵌装两套绕组，一个是主绕组 （工作绕组），用以产生主磁场；另一个是副绕 组（启动绕组），用来与主绕组共同作用，产生 合成的旋转磁场，使电动机得到启动转矩。单相 交流异步电动机根据其启动方法或运行方法不同， 一般可分为以下几种基本形式：单相电容运行异 步电动机、单相电容启动异步电动机、单相电阻 启动异步电动机、单相电容启动和运行异步电动 机、单相罩极式异步电动机。
模块六 单相异步电动机
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。
模块六 单相异步电动机
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活动一 单相绕组的磁场
当三相交流异步电动机通人单相交流电时，不能产 生旋转磁场，而只是产生脉动磁场。如图6 一 2 所示，在向单相定子绕组中通入按正弦规律变化 的单相交流电后，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，我们把这样的磁场称为脉动磁场。 当转子静止不动时，转子导体中的合成感应电动 势及电流均为“0”，即合成转矩为“0”，因此 转子没有启动转矩。故单相异步电动机如不采取 一定措施，则电动机不能自行启动。
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主绕组
（线粗、 电阻小）
副绕组 （线较细、电阻大）
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二、 单相电容运行异பைடு நூலகம்电动机
这种单相交流异步电动机使用较为广泛，其 原理线路如图 6 一 3 ( a ）所示。在电动机 定子铁心上嵌放两套绕组：主绕组 U1U2和 副绕组Z1Z2，它们的结构基本相同，空间 上相位互差 90°电角度。在启动绕组Z1Z2中 串入电容器 C 后，再与工作绕组并联接在 单相交流电源上，适当选择电容器 C 的容 量，可以使流过工作绕组中的电流IU和流 过启动绕组中的电流 IZ的相位相差约 90°， 如图 6 一 3 ( b ）所示。
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电容启动电动机与电容运行电动机 比较，前者有较大的启动转矩，但 启动电流也较大，适用于各种满载 启动的机械，如电冰箱中的压缩机。
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四、双值电容单相异步电动机
图 6一10所示为电容启动和运行单相异步电动机 的线路。在启动绕组Z1Z2回路中串入两个并联电 容器 C1和C2，其中电容器 C2串接离心开关 S ， 启动时 S 闭合，两个电容器同时作用，电容量为 两者之和，电动机有良好的启动性能；当转速上 升到一定程度，离心开关 S 自动打开，断开电容 器 C2，电容器 C1与启动绕组参与运行，确保良 好的运行性能。可见，电容启动和运行电动机虽 然结构较复杂、成本较高、维护工作量稍大，但 其启动转矩大、启动电流小、功率因数和效率高， 适用于空调机、小型空压机和电冰箱等。
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单相交流异步电动机的启动
➢ 一、单相电阻启动异步电动机 ➢ 二、单相电容运行异步电动机 ➢ 三、单相电容启动异步电动机 ➢ 四、单相电容启动和运行异步电动机 ➢ 五、单相罩极式异步电动机
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一、 单相电阻启动异步电动机
单相电阻启动异步电动机启动线路如图 6 一 9 所示， 其特点是电动机的工作绕组U1U2的匝数较多，导线较 粗，因此绕组的感抗远大于直流电阻，可近似地看作 流过绕组中的电流滞后电源电压约90°。而启动绕组 Z1Z2的匝数较少，导线较细，又与启动电阻 R 串联， 使该支路的总电阻远大于感抗，可近似认为电流与电 源电压同相位。因此就可以看成工作绕组中的电流与 启动绕组的电流两者相位差近似90°，从而在定子与 转子及空气隙中产生旋转磁场，使转子产生转矩而转 动。当转速达到额定值的 80 ％左右，离心开关 S 动 作，把启动绕组从电源上切除。电阻启动异步电动机 在电冰箱的压缩机中得到广泛的采用。
模块六 单相异步电动机 单相异步电动机课件
模块六 单相异步电动机
由单相交流电源供电的异步电动机称 为单相交流异步电动机。家用电器及医 疗器械中都使用单相交流异步电动机。 单相交流异步电动机具有结构简单、成 本低廉、噪声小等优点；但它与同容量 的三相异步电动机比较，体积较大，功 率因数、效率及过载能力都较低。单相 交流异步电动机只做成小容量的，一般 不到 1 kw 。
三、 单相电容启动异步电动机
在电容运行异步电动机的启动绕组中串联一个离 心开关 S ，就构成单相电容启动异步电动机。图 6 一 7 所示为启动的原理线路图，图 6 一 8 所示 则为离心开关动作示意图。当电动机转子静止或 转速较低时，离心开关的两组触点在弹簧的压力 下处于接通位置，即图 6 一 7 中的 S 闭合，启动 绕组与工作绕组一起接在单相电源上，电动机开 始转动；当电动机转速达到一定数值后，离心开 关中的重球产生的离心力大于弹簧的弹力，则重 球带动触点向右移动，使两组触点断开，即图 6 一 7 中的 S 断开，将启动绕组从电源上切除。
模块六 单相异步电动机
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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。
模块六 单相异步电动机
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