单相异步电动机基本原理.ppt

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1、单相异步电动机基础知识2009年5月26日目录一、电机基本原理二、电机常见问题三、电机测试四、部分单相异步电机相关标准一、电机基本原理电机定义、种类安培环路定律、电磁感应定律、电磁力定理脉振磁场、圆形旋转磁场、椭圆旋转磁场单相异步电机如何转起来二、电机常见问题异步是什么意思？为什么要串连电容？如何合理选择电容？怎样合理设定转速？标准化有什么好处？常见噪音与那些因素有关？以及改进存在的问题？如何改变电机转向？如何调速？三、电机测试室内机挂机测试室外机测试电机T-N电机常规检验电机特殊实验四、部分单相异步电机相关标准部分国家标准电动机的定义电能机械能（动力）磁场磁场

2、是实际存在的一种物质，像空气一样摸不着看不到磁力线，从N极到S极闭合曲线磁场强度H磁通密度（磁感应强度）B磁是桥梁能量守恒空调中电机分类空调中使用的电机有：单相电容运转异步机无刷直流电机单相同步电机或步进电机罩极异步电机单相电机分类Single－PhaseAsynchronousMotor：电阻起动电容起动恒电容起动运转变电容起动运转罩极起动能量怎样转化电生磁磁生电磁、电生力电生磁通电导线产生磁场变化电流产生变化磁场右手螺旋法则IH沿任一条闭合回路L，磁场强度的线积分等于该闭合回路所包围的全电流。电生磁（磁场量化---安培环路定律）本定律阐述磁通变化产生感生电势

3、的规律。变化磁通产生的感应电势：式中W——与磁通Φ相交链的线圈匝数——与线圈交链的磁通（Wb）t——时间（S）e——感应电动势（V）磁生电—电磁感应定律当导线在磁场中运动并切割磁力线时，导体中产生感应电动势：式中B——磁感应强度（T）L——导线有效长度V——导线垂直于磁场的运动速度e——感应电动势（V）磁生电—电磁感应定律感应电势方向遵循右手定则磁、电生力—电磁力定律当磁场与载流导体互相成α角时，作用在导体上的电磁力为:F=BIL*sinα式中F——电磁力（N）B——磁感应强度（T）I——导体中的电流（A）L——导体的有效长度（m）电磁力方向遵循左手定则在

4、质量不变的物理系统中，能量总是守恒的，能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，而仅能变换的形式。在电动机中能量的平衡关系为：电源输入的电能=磁场储能的增加+转换为热能的能量损耗+机械能的输出式中：转换为热能的能量损耗主要包括三部分（1）定、转子绕组铜耗；（2）交变磁通在铁芯中的铁耗（3）通风、摩擦产生的机械损耗能量守恒原理旋转磁场对称的多项绕组通对称的多项电流时，产生圆形旋转磁场实际是椭圆形旋转磁场单相绕组可产生脉振磁场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，如下图表示：旋转磁场单相绕组产生脉振磁势，电机不能启动在三相电机中，当定子三相绕组接到

5、对称三相交流电源时，对称三相交流电流在对称三相绕组中流通，产生圆形旋转磁势和磁场，从下图表示：旋转磁场单相单相异步电容运转电机中的单相不是指单相绕组单相指单相电源单相电机定子铁芯中嵌放两相绕组且其轴线在空间相隔90°电角度，两相绕组的线径、匝数分布规律各不相同，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）。副绕组铁串联电容后接入电源。结构原理如下图：两相绕组单相电容运转异步电动机主绕组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电容C再与工作绕组并接于电源在单相电机中，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

6、电源，则与三相电机一样也产生在空间旋转的圆形旋转磁势和磁场，如下图：单相电机的旋转磁场对称两相绕组通对称两相电流时，产生圆形旋转磁场单相电容运转异步电动机重要这就是为什么要串连电容C副绕组中电流IA相位上超前于主绕组电流IM产生椭圆形旋转磁场两项绕组通两项电流可以产生旋转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：单相异步电动机基本原理同步转速在单相电机的转子中铸有许多彼此相连通的鼠笼形铝导条，如图示：单相异步电动机基本原理当电机中磁场以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

7、生感应电势和感应电流，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’。二、电机常见问题异步是什么意思？为什么要串连电容？如何合理选择电容？怎样合理设定转速？标准化有什么好处？常见噪音与那些因素有关？以及改进存在的问题？如何改变电机转向？如何调速？因为n1=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”。异步是怎么回事？异步电机转子转速n1不等于旋转磁场转速n异步为什么要串连电容？电容和绕组方案共同决定某个转速点是

8、否是圆形旋转磁场圆形旋转