单相鼠笼式异步电动机的工作原理

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1、单相鼠笼式异步电动机的工作原理　　问：单相鼠笼式异步电动机是怎样工作的？　　答：单相鼠笼式异步动机由单相电源供电，它直接接到220伏单相交流电源上就能工作，但要采取一定的措施，否则启动不起来。我们日常生活用的一些家用电器，如空调器、电冰箱、洗衣机、电扇等广泛应用着单相异步电动机。　　单相异步电动机根据其启动方法或运行方法的不同，可分为单相电容运行电动机；单相电容启动电动机；单相罩极式电动机等。下面分别介绍。单相异步电动机容量一般较小，运行性能较差。(a)接线图(b)电流相量图　图1单相电容运行异步电动机原理图　　图1是单相电容运行异步电动机工作原理图。单相电容式异步电动机的

2、定子铁芯上嵌放两套绕组：主绕组U1—U2（主绕组又称工作绕组）和副绕组Z1—Z2（副绕组又称启动绕组）。两套绕组在空间的位置上互差90度电角度。在启动绕Z1—Z2中串入一个电容器C后再与工作绕组并联，然后接到单相电源上。设流过启动绕组Z1－Z2的电流为iz,流过工作绕组U1—U2的电流以为iu,当接上电源后，流过两套绕组的电流iz与iu在相位上相差90度，如图2所示。　　设电动机两个绕组接上交流电源后，电流为正值时，电流从绕组的头端进去尾端出来；电流为负值时，电流从绕组的尾端进去头端出来。　　从图2可看到：在t＝0瞬间，iz=0，绕组Z1—Z2中无电流流过；而这瞬时iu为负

3、值，绕组U1—U2中电流由U2进Ul出。用右手定则可判断，此时电动机中会产生如图2所示磁场，其合成磁场方向向下。8　　从图2可看到：在ωt=π/2瞬间，iu＝0，绕组U1—U2中无电流流过；这瞬间iz为负值，绕组Z1-Z2中电流从Z2进Z1出。此时电动机内磁场分布如图2所示，其合成磁场方向较t=0时刻顺时针方向旋转了一定角度。　　依此类推，可看到单相鼠笼式异步电动机中iz与iu两个电流在单相异步电动机中产生的合成磁场也是旋转磁场，如图2所示。　　单相鼠笼式异步电动机转子也是鼠笼式转子，即转子绕组是两端由短路环连接的鼠笼条。鼠笼条反方向切割旋转磁场，产生感应电动势和感应电流。

4、在旋转磁场作用下，受电磁力使转子转动。只要改变工作绕组或启动绕组的首端、尾端与电源的接线，就可改变旋转磁场旋转方向，控制电动机的正反转。三相鼠笼式异步电动机的工作原理（一）　　图1三相交流电波形图　　t＝0　　t＝T／6　　t＝T／3　　t＝T／2　　编者按 8应广大读者的要求，报纸从本期开始将陆续刊登进网作业电工考试的相关实用技术内容，方便读者提高实战技能。　　图2 磁场方向的变化情况　　撰文 陆荣华　　问：三相鼠笼式异步电动机内旋转磁场产生的原因？　　答：鼠笼式异步电动机结构简单、制造容易、成本低、运行维护方便，它被广泛地应用在工农业生产中，作为电力拖动的原动机。它的缺

5、点是调速性能差，启动力矩较小，因此在一些要求平滑调速和启动力矩很大的场合常用其他类型电动机来完成。　　在三相鼠笼式电动机的定子槽中嵌有空间互差120度的三相绕组。当三相绕组接上对称的三相电源时，在电动机内会产生一个旋转磁场。在旋转磁场作用下，转子鼠笼条中就会产生感应电动势和感应电流（因为鼠笼条两端由短路环连接，形成了闭合电路）。这时鼠笼条在磁场中会受到力的作用，通过分析可知，电动机转子在这些力的作用下，便转动起来。现在先分析三相定子绕组通上对称三相交流电后，产生旋转磁场的原理。　　设电动机三相绕组接成星形接线，接上对称三相交流电源后，电流为正值时，电流从绕组的头端进去尾端出

6、来；电流为负值时，电流从绕组的尾端进去头端出来。　　现在假定通入三相绕组的对称三相交流电的波形如图1所示，则电动机三相绕组电流通入情况如图2所示。　　从图2(a)可看到：在t＝0瞬间，iu=0，绕组U1—U2中无电流流过；而这瞬时iv为负值，绕组V1—V2中电流由V2进Vl出；这瞬时iw为正值，绕组W1—W2中电流由W1进W2出。用右手定则可判断，此时电动机中会产生如图2(a)所示磁场，其合成磁场方向向上。　　从图2(b)可看到：在t=T／6瞬间，iw＝0，绕组W1—W2中无电流流过；这瞬间iv为负值，绕组V1—V2中电流从V2进V1出；这瞬时iu为正值，绕组U1—U2中电

7、流由U1进U2出。此时电动机内磁场分布如图2(b)所示，其合成磁场方向较t=0时刻顺时针方向旋转了一定角度。　　从图2(c)可看到：在t=T／3瞬间，此时iv=0，绕组Vl—V2中无电流通过；这瞬时iu为正值，绕组U1—U2中的电流从U1进U2出；这瞬时iw为负值，绕组Wl—W2中电流从W2进W1出。这时电动机内磁场情况如图2(C)所示，其合成磁场方向又较t=T／6时刻顺时针转过了一定角度。　　从图2(d)可看到：t=T／2瞬间iu又等于零，此时U1—U2绕组中无电流通过，而此时iv为正值，绕组V1—V2中电流从V