《其它类型电动机》PPT课件

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1、第4章其它类型电动机4.1单相异步电动机4.2直线异步电动机4.4控制电机4.3永磁直流电动机4.1单相异步电动机在电动机的家族中除了三相异步电动机以外，还有许多其它类型的电动机广泛应用于各行各业，特别是一些特种电机相继出现，极大地满足了实际需要。在这一章将介绍单相异步电动机、直线电动机、伺服电动机、步进电动机等的工作原理及应用。单相异步电动机：使用单相交流电源；特点：结构简单、成本低、使用方便其定子只有一相主绕组。功率：比较小，通常为几瓦~几百瓦应用：家用电器、电动工具、医疗器械等方面4.14.1.1单相异步电动机的结构和特点1.单相异步电动机的结构单相异步电动机转子—笼型结构定子隐极式结构

2、凸极式结构隐极式凸极式12344.14—笼型转子绕组1—定子2—定子绕组3—转子由于单相异步电动机由单相交流电源供电，所以当单相交流电流i通过定子绕组时，所产生的磁场不是一个旋转磁场，而是固定在空间随时间按正弦规律变化的脉动磁场，即磁场的大小随时间变化，而N、S极始终在一个轴线上。4.12.单相异步电动机的磁场分析i+–uZ1Z2单相绕组ti0xt0t1t2t3驻波B4.12.单相异步电动机的磁场分析由于单相异步电动机由单相交流电源供电，所以当单相交流电流i通过定子绕组时，所产生的磁场不是一个旋转磁场，而是固定在空间随时间按正弦规律变化的脉动磁场，即磁场的大小随时间变化，而N、S极始终在一

3、个轴线上。脉动磁场不能产生起动转矩，故不能自行起动。单相异步电动机的转子电流和电磁力f如图。当定子绕组中通入单相交流电后产生的磁场为交变脉动磁场：在每一瞬间各点分布为正弦；在不同瞬间各点分布为驻波。可将驻波分解为两个幅值相等、以同一转速向相反方向旋转的磁通。+T+–T–ff4.12.单相异步电动机的磁场分析4.13.单相异步电动机的机械特性nTT–合成转矩T=T+–T–TT+机械特性n=f(T)具有下列特点：当转速n=0时，转矩T=0，无起动转矩,电动机不能起动。若转速n0，转矩T0，电动机正转;若n0,T0，电动机反转。而单相电动机一经起动，TT（或TT

4、）,在单相绕组作用下,其合成电磁转矩T0，它能沿着某一个方向继续旋转下去。结论：1.单相电机不能自行起动；2.起动后可以继续运转。04.1.2分相式单相异步电动机4.1分相式单相异步电动机设置了两个绕组：由三相异步电动机的旋转原理可知，应在单相异步电动机起动时设法建立起旋转磁场，使其产生起动转矩。根据建立旋转磁场的方法，单相异步电动机可分为电容分相式、电阻分相式和罩极式等不同类型。1.电容分相式异步电动机Z1Z2—工作绕组(或称主绕组)F1F2—起动绕组(或称辅助绕组)两个绕组在空间相隔90放置通入绕组的电流在相位上相差接近于90这种情况称为分相，常用电容或电阻元件实现分相。工作绕组Z1

5、Z2IZQU••CIF•I•电容分相起动绕组F1F2,与工作绕组Z1Z2在空间相隔90,并串联电容器C，使二绕组中的电流相差约90,即可产生旋转磁场。在电机起动后，有些电动机用离心开关S断开起动绕组F1F2。起动绕组S1.电容分相式电动机4.1F1F2M1~+‒反转：只要将起动绕组接电源的两端F1F2对调即可。IFIZIU••••相量图iZtiF0t=0°iZ=0，iF为正值(1)两相绕组形成的旋转磁场磁场从F1F2的轴线位置转向Z1Z2的轴线位置iF=Imsin(t+90)iZ=ImsintF2F1Z1Z2Ct=45°iZ、iF均为正值F2F1Z1Z2t=90°iZ为正

6、值，iF=0F2F1Z1Z2n1uiFiZ4.1+‒0t(2)如何改变旋转磁场的转向？4.1iZtiF0iF=Imsin(t–90)iZ=ImsintiZiF反转：只要将起动绕组接电源的两端F1、F2对调即可。此时旋转磁场从Z1Z2的轴线位置转向F1F2的轴线位置。–工作绕组Z1Z2IZQU••IF•I•电阻分相工作绕组Z1Z2电感量大，电阻小，而起动绕组F1F2的电阻大而电感量小，因此两绕组中电流相位差接近于90，从而形成旋转磁场。在电机起动后，电动机用离心开关S断开起动绕组F1F2。起动绕组2.电阻分相式电动机4.1F1F2M1~+‒相量图•UIFIZI•••S空间相差120

7、º角的三相绕组，通入对称三相电流时，产生的是一对磁极的旋转磁场，当电流经过一个周期变化时，磁场也沿着顺时针方向旋转了一周(在空间旋转的角度为360º)。小结产生旋转磁场的条件空间位置相差一定角度的N相绕组，通入具有一定相位差的N相电流时，即可产生空间旋转磁场；当电流经过一个周期变化时，磁场也转过一个空间角度。4.1在电动机的极靴上加入短路铜环称为罩极。罩极式单相异步电动机起动转矩较小，但结构简单、