电机与变压器教案(1)

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1、德州职业技术学院电机与变压器教案─────────────────────────────────────────────────────────────────────科目：电机与变压器《电机与变压器》项目六课题：单相异步电动机的原理、结构及分类授课课时2节授课日期授课方式讲授提问作业题数2拟用时间0.5教学目的1.掌握单相异步电动机的工作原理2.掌握单相异步电动机的启动方法3.掌握单相异步电动机的反转与调速的方法选用教具挂图模型、自制挂图重点1.单相异步电动机的工作原理2.单相异步电动机的启动方法3.单相异步电动

2、机的反转与调速的方法难点单相异步电动机的工作原理教学回顾导入课题复习：1、三相异步电动机的制动有哪几种方法？2、三相绕线式异步电动机的调速有什么特点？导入课题：单相异步电动机是利用单相电源供电的一种小容量交流电动机。它具有结构简单、运行可靠、维修方便等优点，特别是可以直接用220V交流电源供电，所以得到广泛应用，例如风扇、洗衣机、冰箱、小型车床等。单相异步电动机的不足之处是它与同容量的三相异步电动机相比较，体积较大，运行性能较差，效率较低。因此，一般只制成小型和微型系列，容量一般在几瓦到几百瓦之间。授课教师：陈爱敏教

3、学过程第7页一、讲授新课一、单相异步电动机的工作原理1、脉动磁场的分解和合成在三相异步电动机中曾讲到，向三相绕组通人三相对称交流电，则在定子与转子的气隙中会产生旋转磁场。当电源一相断开时，电动机就成了单相运行（也称为两相运行），气隙中产生的是脉动磁场。单相异步电动机工作绕组通人单相交流电时，产生的也是一个脉动磁场，脉动磁场的磁通大小随电流瞬时值的变化而变化，但磁场的轴线空间位置不变，因此磁场不会旋转，当然也不会产生启动力矩。但这个磁场可以用矢量分解的方法分成两个大小相等（B1=B2）、旋转方向相反的旋转磁场。两个正、

4、反向旋转的磁场就合成了时间上随正弦交流电变化的脉动磁场。a)单相电动机工作绕组的脉动磁场b)脉动磁场的分解图7—1单相脉动磁场及其分解2、单相异步电动机的工作原理脉动磁场分解成两个大小相等（B1=B2）旋转方向相反的旋转磁场，这两个旋转磁场产生的转矩曲线如图7—2中的两条虚线所示。转矩曲线是顺时针旋转磁场产生的，转矩曲线是逆时针旋转磁场产生的。在=0处，两个力矩大小相等、方向相反，合力矩=0，在≠0处，两个力矩大小不相等、方向相反，但合力矩≠0，说明单相绕组产生的脉动磁场是没有启动力矩的，但如果外加力矩使教学过程第7

5、页电动机启动，则启动后的电动机就有力矩了，电动机正反向都可旋转，方向由所加的外力矩方向决定。上述分析说明了缺相的三相异步电动机不会自行启动的原因，也说明了运行中的三相异步电动机如缺相后仍会继续转动的原因，但缺相运行的三相异步电动机工作的两相绕组可能会流过超出额定值的电流，时间稍长会过热损坏。3、两相旋转磁场（1）两相旋转磁场产生的条件为：1）定子在空间上有两个相差900电角度的绕组；2）通入两绕组的电流在相位上相差900，两绕组产生的磁动势相等。（2）两相旋转磁场的转向两相旋转磁场的转向是从电流相位超前的绕组转向电流

6、相位落后的绕组。（2）两相旋转磁场的同步转速：（）图7—补两相旋转磁场的产生a)电流波形图b)旋转磁场二、单相异步电动机的分类根据获得启动转矩的方法不同，单相异步电动机的结构也存在较大差异，主要分为罩极式单相异步电动机和分相式单相异步电动机两大类。分相式单相异步电动机又分为电容分相式单相异步电动机和电阻分相式单相教学过程第7页异步电动机两种。（1）罩极式单相罩极式异步电动机，系列号为YJ。（2）电阻分相式电阻启动单相异步电动机，系列号为YU。（3）电容分相式又可分为电容运行单相异步电动机，系列号为YY；电容启动单相步

7、电动机，系列号为YC；双值电容单相异步电动机，系列号为YL1、分相式单相异步电动机分相式电动机常在定子上安装两套绕组，一套是工作绕组(或称主绕组)，长期接通电源工作；另一套是启动绕组(或称为副绕组、辅助绕组)，以产生启动转矩和固定电动机转向，两套绕组的空间位置相差900电角度。根据启动方式的不同，可分为电阻启动和电容运行(电容)异步电动机。(1)电阻启动单相异步电动机①电路图：如图a所示。②结构特点：定子铁心上嵌放两套绕组，空间位置上互差900电角度。工作绕组LZ匝数多、导线较粗，可近似看成纯电感负载；启动绕组LF导

8、线较细，又串有启动电阻R，可近似看成纯电阻性负载，通过电阻来分开两个支路电流的相位。③启动特点：节约了启动电容。启动时工作绕组、启动绕组同时工作，当转速达到额定值的80％左右时，启动开关断开，启动绕组从电源上切断。它具有中等启动转矩(一般为额定转矩的l.2～2.2倍)，但启动电流较大。实际上许多电动机的启动绕组没有串联电阻R，而是设法增加导线电