电机与拖动基础 教学课件 作者 王秀丽 主编第4章其他交流电动机.ppt

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1、4.1单相异步电动机4.1.1基本结构与铭牌数据单相异步电动机在结构上与三相笼形异步电动机类似，转子绕组也为一笼形转子。定子上有一个单相工作绕组和一个启动绕组，为了能产生旋转磁场，在启动绕组中还串联了一个电容器，其结构如图所示。单相异步电动机结构图（1）型号　型号表示该产品的种类、技术指标、防护结构型式及使用环境等。型号意义如下：2．单相异步电动机的铭牌4.1.1基本结构与铭牌数据（2）额定电压　是指电动机在额定状态下运行时加在定子绕组上的电压，单位为V。电动机使用的电压一般均为标准电压，我国单相异步电动机电动机的标准电压有12、24、36、42V

2、和220V。（3）额定功率　指电动机在额定电压、额定频率和额定转速下运行时输出的功率。我国常用的单相异步电动机的标准额定功率为：6、10、16、25、40、60、90、120、180、250、370、550W及750W。4.1.1基本结构与铭牌数据4.1.2单相异步电动机的工作原理单相异步电动机具有结构简单、成本低、噪声小、运行可靠等优点，因此，广泛应用在家用电器、电动工具、自动控制系统等领域。单相异步电动机与同容量的三相异步电动机比较，它的体积较大，运行性能较差。因此，一般只制成小容量的电动机。我国现有产品的功率从几瓦到几千瓦。一、单相异步电动机

3、基本工作原理一相定子绕组通电的异步电动机一相定子绕组通电的异步电动机就是指单相异步电动机定子上的主绕组(工作绕组)是一个单相绕组。当主绕组外加单相交流电后，在定子气隙中就产生一个脉振磁场(脉动磁场)，该磁场振幅位置在空间固定不变，大小随时间做正弦规律变化，如图所示。(a)正半周(b)负半周(c)脉振磁势变化曲线4.1.3单相异步电动机的主要类型根据获得旋转磁场方式的不同，主要分为分相电动机和罩极电动机一、分相起动电动机特点：ⅰ）起动绕组和电容按短时工作设计；ⅱ）电容起分相和提高功率因数的作用。由于起动绕组和电容按短时工作设计，因此，当n达75～80

4、%n1时，离心开关自动打开。电容电动机电容电动机实质是一台两相异步电动机，起动绕组和电容应按长期工作设计。二、罩极电动机结构特点：定子作成凸极式，由硅钢片叠压而成，工作绕组为集中绕组，套在定子磁极上，每个极靴表面1/3～1/4处开有一个小槽，放入罩极绕组（短路环），如下图：4.1.3单相异步电动机的主要类型4.2同步电动机同步电动机也是交流电动机。同步电动机可以作发电动机用，世界上各发电厂和发电站所发的三相交流电能，都是三相同步发电机发出的；也可以作电动机用。三相同步电动机主要用于功率较大、转速不要求调节的生产机械，例如拖动大型水泵、空气压缩机和矿

5、井通风机等。4.2.1同步电动机的分类1.同步电动机的分类同步电动机就是转子的转速始终与定子旋转磁场的转速相同的交流电动机。按照其结构形式分类有：同步发电动机、同步电动机、同步调相机。2.同步电动机的特点同步电动机转子的转速n与定子电源频率f1、磁极对数p之间应满足n=n1=60f1/p上式表明，当定子电流频率f1不变时，同步电动机的转速为常数，与负载大小无关(在不超过其最大拖动能力时)，是它的一大优点。另外，同步电动机的功率因数可以调节，当处于过励状态时，还可以改善电网的功率因数，这也是它的最大优点。4.2.2同步电动机的结构同步电动机有旋转电枢

6、式和旋转磁极式两种。旋转电枢式应用在小容量电动机中，而旋转磁极式用于大容量电动机中。如图所示为旋转磁极式同步电动机。(a)隐极式(b)凸极式三相旋转磁极式同步电动机结构示意图1—定子2—转子3—集电环从图中可以看出，同步电动机的主要结构由定子和转子组成。定子部分与三相异步电动机完全一样，是同步电动机的电枢。同步电动机转子上装有磁极，分为凸极式和隐极式两种。当励磁绕组通入电流If时，转子上产生N、S极。4.2同步电动机4.2.3同步电动机基本工作原理及额定值由于同步电动机在工作中是可逆的，又多用于同步发电动机发电场合，所以在此我们只介绍同步电动机的基

7、本工作原理。1三相同步电动机的基本工作原理如果三相交流电源加在三相同步电动机定子绕组时，就产生旋转速度为n的旋转磁场。转子励磁绕组通电时建立固定磁场。假如转子以某种方法起动，并使转速接近n1，这时转子的磁场极性与定子旋转磁场极性之间异性对齐(定子S极与转子N极对齐)。根据磁极异性相吸原理，定转子磁场间就产生电磁转矩，促使转子跟旋转磁场一起同步转动即n=n1，故称为同步电动机。同步电动机实际运行时，由于空载总存在阻力，因此转子的磁极轴线总要滞后旋转磁场轴线一个很小角度θ，促使产生一个异性吸力(电磁场转矩)；负载时，θ角增大，电磁场转矩随之增大。电动机

8、仍保持同步状态。当然，负载若超过同步异性吸力(电磁转矩)时，转子就无法正常运转。4.2同步电动机2铭牌数据：主要铭牌数据有