单相电机结构原理PPT课件
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第九节 单相异步电动机
特点：
接单相交流电源运行 其结构简单、成本低廉 功率从几瓦到几百瓦 效率和功率因数比三相异步电动机稍低
应用 ：
广泛应用于家用电器、电动工具、医疗器 械等方面，
.
1
单相异步电动机结构
两相绕组，在空间
互差900电角度 .
主绕组(运行绕组 )
副绕组. (起动绕组)
2
吊扇单相异步电动机
F+对应的T+
合成转矩T
.
7
一、单相异步电动机的工作原理
（一）运行绕组单独通电时的机械特性
特点：
启动时，正负转矩大小相等，方向相反，合 成转矩为零。即单相异步电动机不能自行启动
在S=1的两边，合成转矩是对称于原点的曲线， 因此单相异步电动机没有固定的转向，用某一 启动措施，使启动时转子得到某一方向的启动 转矩，转子即按该方向旋转。单相异步电动机 如果只有运行绕组，可以运行但不能自行起动。
.
13
（二） 电容分相单相异步电动机
2 .电容运转单相异步电动机
可以提高电动机运行时的 功率因数和效率，运行性 能优于电容起动电动机。
起动和运行
时都接入
.
14
（二） 电容分相单相异步电动机 3 .电容起动运转单相异步电动机
起动电容器 运行电容器
结构复杂，成本较高，维护工作量稍大，但其
起动转矩大，起动电流小，功率因数和效率较
FAF+ B+
FB-
F合成 FA+ FB+ FB- FA-
t3时刻 .
FBFB+ FAF+A-
F合成
t2时刻 t4时刻
9
结论：
磁场特点： 合成磁势幅值不变，其位置随时间按角度 而变。即为一圆形旋转磁势。起动转矩大于 0
电机旋转方向：
旋转磁场是从电流超前相转向滞后相； 转子也从电流超前相转向滞后 相。
改变电机转向：
调换主绕组或辅绕组的头 尾
.
10
如果两套绕组流过的电流相位相差不为900,则其磁势亦可分解为两个方 向，只是两个方向的旋转磁势大小不同，S=1时其合成起动转矩不等于 0，磁场为椭圆形。
椭圆旋转磁动势时 的机械特性
.
11
二、单相异步电动机的基本形式
（一）电阻分相单相异步电动机 一般采用离心开关
.
8
（二） 两相绕组通电时的机械特性
主绕组磁势FA轴线方向
辅绕在空组电间磁机相势内差FB部9轴0布°线电置方角两向度套；绕流组过称的之电为流主相绕差i 组t910和t2°副相t绕3位组t。4 ，FB这两FA套绕组在 t
对其产生的磁势进行分析：
FA+ F合成 FA- FB+ FB- t1时刻
F合成
FA-
.
3
风扇单相异步电动机
.
4
一、单相异步电动机的工作原理
（一）运行绕组单独通电时的机械特性
脉振磁势
.
5
脉振磁动势F可以分解 为两个转向相反、转速 相同、幅值相等的旋转 磁动势F+和F-
t1时
.
6
一、单相异步电动机的工作原理
（一）运行绕组单独通电时的机械特性
F_对应的T_
ຫໍສະໝຸດ Baidu
脉振磁动势对应的 转矩Tem为F+和F对应的T+和T-的 叠加。
匝数较少，导线截面 较小，与运行绕组相 比，电抗. 小而电阻大
两相电位流差不同大相， 产因生而椭起圆动旋转转矩 磁不动大势，，只使能电用 动于机空能载够和自轻行载 起起动动的场合。
12
（二） 电容分相单相异步电动机 1. 电容起动单相异步电动机
电容的大小合适 时，起动绕组的 电流位差接近900 电角度，这样可 使起动时电机中 的磁动势接于圆 形.起动转矩较大。
高，适用于空调机、小型. 空压机和电冰箱等。
15
（三）罩极式单相异步电动机 短路环
φB总是滞后于ΦA,电机 内部产生椭圆形 旋转磁场。旋转的方向总是从未罩住部 分转向罩住部分。
.
通过短路环 的总磁通 φB通过短 路环时在其 内感应的电 动势 短路环内由于感应 产生的电动势对应 的电流及磁通。
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特点：
接单相交流电源运行 其结构简单、成本低廉 功率从几瓦到几百瓦 效率和功率因数比三相异步电动机稍低
应用 ：
广泛应用于家用电器、电动工具、医疗器 械等方面，
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单相异步电动机结构
两相绕组，在空间
互差900电角度 .
主绕组(运行绕组 )
副绕组. (起动绕组)
2
吊扇单相异步电动机
F+对应的T+
合成转矩T
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一、单相异步电动机的工作原理
（一）运行绕组单独通电时的机械特性
特点：
启动时，正负转矩大小相等，方向相反，合 成转矩为零。即单相异步电动机不能自行启动
在S=1的两边，合成转矩是对称于原点的曲线， 因此单相异步电动机没有固定的转向，用某一 启动措施，使启动时转子得到某一方向的启动 转矩，转子即按该方向旋转。单相异步电动机 如果只有运行绕组，可以运行但不能自行起动。
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（二） 电容分相单相异步电动机
2 .电容运转单相异步电动机
可以提高电动机运行时的 功率因数和效率，运行性 能优于电容起动电动机。
起动和运行
时都接入
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（二） 电容分相单相异步电动机 3 .电容起动运转单相异步电动机
起动电容器 运行电容器
结构复杂，成本较高，维护工作量稍大，但其
起动转矩大，起动电流小，功率因数和效率较
FAF+ B+
FB-
F合成 FA+ FB+ FB- FA-
t3时刻 .
FBFB+ FAF+A-
F合成
t2时刻 t4时刻
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结论：
磁场特点： 合成磁势幅值不变，其位置随时间按角度 而变。即为一圆形旋转磁势。起动转矩大于 0
电机旋转方向：
旋转磁场是从电流超前相转向滞后相； 转子也从电流超前相转向滞后 相。
改变电机转向：
调换主绕组或辅绕组的头 尾
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如果两套绕组流过的电流相位相差不为900,则其磁势亦可分解为两个方 向，只是两个方向的旋转磁势大小不同，S=1时其合成起动转矩不等于 0，磁场为椭圆形。
椭圆旋转磁动势时 的机械特性
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二、单相异步电动机的基本形式
（一）电阻分相单相异步电动机 一般采用离心开关
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（二） 两相绕组通电时的机械特性
主绕组磁势FA轴线方向
辅绕在空组电间磁机相势内差FB部9轴0布°线电置方角两向度套；绕流组过称的之电为流主相绕差i 组t910和t2°副相t绕3位组t。4 ，FB这两FA套绕组在 t
对其产生的磁势进行分析：
FA+ F合成 FA- FB+ FB- t1时刻
F合成
FA-
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风扇单相异步电动机
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一、单相异步电动机的工作原理
（一）运行绕组单独通电时的机械特性
脉振磁势
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脉振磁动势F可以分解 为两个转向相反、转速 相同、幅值相等的旋转 磁动势F+和F-
t1时
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一、单相异步电动机的工作原理
（一）运行绕组单独通电时的机械特性
F_对应的T_
ຫໍສະໝຸດ Baidu
脉振磁动势对应的 转矩Tem为F+和F对应的T+和T-的 叠加。
匝数较少，导线截面 较小，与运行绕组相 比，电抗. 小而电阻大
两相电位流差不同大相， 产因生而椭起圆动旋转转矩 磁不动大势，，只使能电用 动于机空能载够和自轻行载 起起动动的场合。
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（二） 电容分相单相异步电动机 1. 电容起动单相异步电动机
电容的大小合适 时，起动绕组的 电流位差接近900 电角度，这样可 使起动时电机中 的磁动势接于圆 形.起动转矩较大。
高，适用于空调机、小型. 空压机和电冰箱等。
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（三）罩极式单相异步电动机 短路环
φB总是滞后于ΦA,电机 内部产生椭圆形 旋转磁场。旋转的方向总是从未罩住部 分转向罩住部分。
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通过短路环 的总磁通 φB通过短 路环时在其 内感应的电 动势 短路环内由于感应 产生的电动势对应 的电流及磁通。
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