单相异步电动机与三相异步电动机和常用电机的选择

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1、单相异步电动机和三相同步电动机1单相异步电动机2三相同步电动机7.1单相异步电动机的简单工作原理§1单相异步电动机⒈起动转矩单相异步电动机是指使用单相交流电源的异步电动机。单相交流电源通入单相绕组，产生脉振磁场。脉振磁场不能产生起动转矩。⒉脉振磁场与旋转磁场的关系一个脉振磁场可以分解成两个大小相等，方向相反，以相同速度旋转的旋转磁场。反之，两个大小相等，方向相反，以相同速度旋转的旋转磁场可以合成一个脉振磁场。.⒊单相电动机的特点以及它与三相电动机的关系和联系⒋单相电动机的结构①单相电动机的起动转矩为零，自己无法

2、起动。但在外力作用下，就可以正常工作了。工作点或在正向点，或在反向点，应视起动时的方向而定。②同步转速点不等，单相电动机的略小一些。③最大转矩不等，单相电动机的小一些。④三相电动机（Y接）在正常工作时断了一相，仍能继续运行，但转速变小了，且处于不平衡工作状态。⑤三相电动机若断了一相，无法再次自行起动。因此，对于三相电动机必须加断相保护装置。定子：外接单相交流电，但内部为两相正交的绕组。转子：鼠笼型转子。.二、椭圆旋转磁场多相对称绕组通入多相对称电流产生圆形旋转磁场。椭圆旋转磁场是由两个振幅不等，旋转方向相反，但

3、转速相等的旋转磁场组成的。若电流不对称，则产生椭圆旋转磁场。.⑴电阻分相法使辅助绕组的电阻较大，则其电抗就比主绕组的小，可使辅助绕组的电流超前于主绕组。⑵电容分相法选择适当的电容器，可使辅助绕组的电流超前于主绕组。根据分相法起动的单相电动机的种类有：①单相电阻分相起动异步电动机②单相电容分相起动异步电动机起动时，两个绕组同时工作，当转速达到一定值时，辅助绕组自动断开。起动方式同单相电阻分相起动异步电动机。该电动机所选用的电容值较大，因此，起动电流小，起动转矩大。适合于重载起动设备。.分析当同步电动机的电枢绕组通

4、入三相对称交流电后，就会产生以同步转速n1旋转的三相合成基波电枢磁势Fa。当同步电动机稳定运行时，转子也以同步转速n1旋转，在励磁绕组中通入直流励磁电流If，使转子形成固定磁极，励磁电流产生励磁磁势F0，励磁磁势F0与电枢磁势Fa同速同方向旋转，彼此在空间是相对静止的，这样在电机的主磁路上有两个磁势，它们相互叠加，形成了合成磁场。电枢反应在电机的主磁路上有两个磁势，它们相互叠加，形成了合成磁场。我们把电枢磁场对主磁场的影响称为电枢反应。电枢反应：指电枢磁场对主磁场的影响。1、隐极同步电动机电压方程式和相量图气隙

5、中的合成磁势为：合成磁势、主磁势和电枢磁势分别切割电枢绕组，则在电枢绕组上分别产生感应电势为：隐极同步电动机的电磁关系电枢一相绕组的电压方程式式中r1为电枢绕组电阻，一般同步电动机容量都较大，电阻r1很小，常忽略；x1为电枢漏电抗。化简仿变压器或异步电动机中使用的将漏电抗电势写成漏阻抗压降的方法，也可将电枢磁势Fa产生的电枢电势Ea写成电抗压降的形式，则有式中xa为电枢电抗，或称电枢反应电抗，它对应于主磁路，故xa>x1，一般有xa=(5~8)x1，这样上式可改写成：式中xc=x1+xa为隐极同步电动机的同步电

6、抗。隐极同步电动机等值电路和相量图分析从相量图中可见，定子电流I1超前电源电压U1，它可通过调节直流励磁电流使同步电动机工作在这种状态，目的是使同步电动机在拖动负载的同时，对电网呈容性，起电容补偿作用，以提高电网的功率因数。2、凸极同步电动机电压方程式和相量图凸极同步电动机转子有明显的磁极，气隙不均匀，转子磁极中心线附近气隙最小，磁阻最小，磁导最大；而在转子磁极几何中心线处气隙最大，磁阻最大，磁导最小，所以磁通所走的路径不同，所遇的磁阻不同，对应的电抗参数也就不同。凸极同步电动机电枢反应磁势凸极同步电动机电枢反

7、应磁势电枢反应当定子电流I1产生的电枢磁势Fa与主磁极轴线重合，气隙最小，磁阻最小，相应的电抗为最大；这时所对应的电枢电抗称为电枢反应直轴电抗，用xad表示；当定子电流I1产生的电枢磁势Fa与主磁极轴线正交时，气隙最大，磁阻最大，相应的电抗为小；这时所对应的电枢电抗称为电枢反应交轴电抗，用xaq表示；当电枢磁势位于直轴与交轴之间时，相应的气隙、磁阻、和电枢反应电抗处于上面两种情况之间，且随位置不同而变化。为了解决电枢磁势Fa在不同位置时遇到不同气隙，其磁阻计算困难的问题，可将电枢磁势分解成两个分量：一个分量是直

8、轴电枢磁势，用Fad表示，它作用在直轴方向；另一个分量是交轴电枢磁势，用Faq表示，它作用在交轴方向，则有：同理，对应产生电枢磁势Fa的电枢电流I1也可分解成两个分量，即：这种分析问题的方法是以叠加理论为基础的“双反应法”。说明根据“双反应法”，凸极同步电动机电磁关系如下：电磁关系直轴电枢磁势Fad和交轴电枢磁势Faq在气隙圆周上同样以同步转速n1旋转，它们切割定子绕组在其上产生的感应