相电容运转异步电机工作原理及故障

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1、单相电容运转异步电机工作原理及故障分析一、单相异步电机的定义及标识说明1、单相异步电机是指由单相电源供电的电动机，但它并不表示电机的定子上只有一相绕组，它是由空间上相差90°相位角的两套绕组构成，二者共同产生旋转磁场，在转子上产生转矩而旋转的电动机。2、YD（S）Kaa-bc所代表的意义Y—异步；D（S）—单（双）轴；K—空调用；aa代表功率名义值；b代表极数；c为设计序号或其它意义以YDK24-6T为例说明如下设计序列号为T、功率名义值为24W、极数为6极的单轴伸空调用异步电动机。二、单相异步电机

2、的基本结构1、固定部分—定子；由定子铁芯、定子绕组和机座（壳）组成。定子铁芯是电机磁路的一部分，一般由0.5mm硅钢片叠压而成，片与片之间相互绝缘，以减少涡流损耗。定子绕组一般由高强度聚酯漆包线绕制而成。机座（或机壳）一般由A3钢板冲制而成，大电机（单相）则是钢板卷筒后在与铸铝端盖配合而成，三相电机一般均为铸铁机座。2、转动部分—转子：由转子铁芯、转子绕组（纯铝）、转轴（45＃碳结钢）组成。三、单相电容运转异步电动机工作原理单相电容运转异步电机与三相电机的区别：三相电机的绕组在空间按120°电角度分

3、部，单相异步电机则按则按90°电角度分部，见右图在单相电机中，由于单相绕组产生的是脉振磁场，电机没有起动转矩，不能起动，如右图表示：i=Icosωt要使单相电机具有起动转矩并旋转，就必须使其分相，一般的，单相电机分相有以下几种型式：1、电阻分相2、电容分相3、罩极分相空调风机用单相异步电机几乎均采用第二种方式，即要使单相电机既能运转又能独立启动，就必须在电机定子铁芯中嵌放轴线在空间相隔90°电角度的两相绕组，其中一相绕组称为主绕组（用M表示）。另一相称为副绕组或起动绕组（用A表示）。副绕组串接一移相

4、元件电容器，形成事实上的两相电源。原理如7页图示：在单相电机中，若定子上的主、副两相绕组完全对称，两相绕组接到两相对称电源上，则与4页三相电机图示一样也产生在空间旋转的圆形旋转磁势和磁场。可见对称两相绕组通入对称两相电流产生的旋转磁势与三相电机产生旋转磁势一样。其旋转速度与电源频率和电机极数有关：即n＝2×60f/p，其中“f”—电源频率（Hz）“p”—电机极对数“n”—磁场旋转转速，即电机同步转速（r/min）当电机中磁场以n速度旋转时，处于旋转磁场中的转子导条就会切割磁力线而产生感应电势和感应电

5、流，感应电流在磁场的作用下产生电磁力和电磁力矩，行成一定的转速n’。一般情况下电机转速n’不等于旋转磁场转速n。因为n’=n时，转子导条相对旋转磁场是静止的，导条中就不会产生感应电势和感应电流，电机就不会产生电磁力矩，电机转速就会自然下降。因转子速度始终低于旋转磁场速度，故称此种电机为“单相异步电动机”。四、电容运转单相异步电动机前面讲到，单相绕组产生的是一个脉振磁势，因此单相电机的启动转矩为零，即电机不能自行启动，要使单相电机能够自行启动，就必须如同三相异步电机一样，在电机内部产生一个旋转磁场。产

6、生旋转磁场最简单的方法是在两相绕组中通入相位不同的两相电流。因此在单相异步电机中必须有两套绕组，一套为工作绕组，另一套为副绕组或启动绕组，工作绕组或主绕组M与副绕组A的轴线在空间相隔90°电角度，副绕组串联一个适当的电容C（电容选配不当会使电机系统变差，如片面增大或减小电容量,负序磁场可能加强，使输出功率减小性能变坏，磁场可能会由圆形或近似圆形变为椭圆形）再与工作绕组并接于电源。由于副绕组串联了电容，所以副绕组中的电流在相位上超前于主绕组电流，这样由单相电流分解成具有时间相位差的两相电流M和A(也就

7、是事实上的两相电流)，因而电机的两相绕组就能产生圆形或椭圆形的旋转磁场。由于大多数情况下两相绕组总是不对称的，谐波分量较多，因此单相异步电机的性能总要比三相异步电机差得多。谐波对电机的影响主要有以下三个方面：1、使电机的附加损耗增加；2、引起电机振动并产生噪音；3、产生附加转矩，使电机的启动发生困难（某些位置较大、某些位置又较小、某些位置干脆就不能启动，削弱办法之一，就是采用斜槽转子。这就是我们看到的转子槽是斜的原因之一）六、电机的调速方法及原理作为单相异步电动机其调速方法有三种：（1）变极调速；（

8、2）降压调速；（3）抽头调速。变极调速（简介）在单相电机中，有倍极调速和非倍极调速之分。倍极调速电机一般定子上只有一套绕组，用改变绕组端部联接方法获得不同的极对数以达到调整旋转磁场的转速。在极数比较大的变极调速中，定子槽中安放两套不同极数的独立绕组，实际上相当于两台不同极数的单速电机的组合，其原理和性能与一般单相异步电机一样。降压调速降压调速方法很多，如串联电抗器（吊扇）、串联电容、自耦变压器和串连可控硅调压调速。空调中最常用的调压调速是可控硅（塑封）调压调速。可控硅