电机与控制教学课件作者陈键第二章.ppt

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1、第二章单相异步电动机第一节单相异步电动机的基本结构和工作原理第二节单相异步电动机的分类第三节单相异步电动机的反转和调速第四节单相异步电动机常见故障的检修返回第二章单相异步电动机本章概述单相电动机使用单相电源供电，可以直接使用一般的电源，具有结构简单，制造方便，成本低廉，运行可靠，检修方便，噪声小等一系列优点，被广泛应用在日常生活中，作为小功率驱动电动机使用。家用电器中的驱动电动机，绝大多数是单相电动机，尤其是单相异步电动机的应用更为广泛。教学目标1.掌握单相异步电动机的基本结构和工作原理;2.掌握单相异步

2、电动机的分类;3.了解单相异步电动机的反转和调速;4.掌握单相异步电动机的常见故障及检修。返回第一节单相异步电动机的基本结构和工作原理无论是什么类型的单相异步电动机，其结构基本相同，都是由定子、转子、端盖、启动元件等组成。图2-1所示为单相异步电动机的基本结构。一、单相异步电动机的基本结构1.定子单相异步电动机的定子包括机座、定子铁芯、定子绕组三大部分。(1)机座机座由铸铁、铸铝和钢板制成，其结构形式取决于电动机的使用场合及冷却方式。单相异步电动机的机座形式一般分为开启式、防护式、封闭式等几种。开启式结构

3、的定子铁芯和绕组外露，由周围空气自然冷却。多用于一些与整机装成一体的使用场合，如洗衣机等。下一页返回第一节单相异步电动机的基本结构和工作原理防护式结构是在电动机的通风路径上开一些必要的通风孔道，而电动机的铁芯和绕组则被机座遮盖着。封闭式结构是整个电动机采用密闭方式，电动机的内部与外部隔绝，防止外界的侵蚀与污染，电动机内部的热量由机座散发。当散热能力不足时，外部再加风扇冷却。另外有些专用电动机可以不用机座，直接把电动机与整机装成一体，如电钻、电锤等手提电动工具等。(2)定子铁芯定子铁芯多用铁损小，导磁性能好

4、，厚度为0.35~0.5mm的硅钢片冲槽叠压而成，定子、转子冲片上都均匀冲槽。由于单相异步电动机定子、转子之间气隙比较小，一般在0.2~0.4mm之间，为减小定子、转子开槽引起的电磁噪声和齿谐波附加转矩等的影响，定子槽口多采用半闭口形状，如图2-2所示。上一页下一页返回第一节单相异步电动机的基本结构和工作原理转子槽则为闭口或半闭口，并且还采用转子斜槽来降低定子齿谐波的影响。单相罩极式电动机的定子铁芯则采用凸极形状，也用硅钢片冲制叠压而成。(3)定子绕组单相异步电动机的定子绕组，一般都采取两相绕组的形式，即

5、主绕组和副绕组。主副绕组的轴线在空间相差900电角度，两相绕组的槽数、槽形、匝数可以是相同的，也可以是不相同的。一般主绕组占定子总槽数的2/3，副绕组占定子总槽数的1/3，但应视各种电动机的要求而定。定子绕组的导线都采用高强度聚醋漆包线，线圈在线模上绕好后，嵌放在备有槽绝缘的定子槽内。导线经浸漆、烘干等绝缘处理后，可以提高绕组的机械强度和导热性能。上一页下一页返回第一节单相异步电动机的基本结构和工作原理2.转子(1)转子是电动机的旋转部分，电动机的工作转矩就是从转子轴输出的。单相异步电动机一般均采用鼠笼式

6、转子。转子主要由转子铁芯、轴和转子绕组等组成。转子铁芯由硅钢片叠成，转子硅钢片的外圆上冲有嵌放绕组的槽。轴经滚花后压入转子铁芯。转子铁芯多采用斜槽结构，槽内经铸铝加工而形成铸铝条，在伸出铁芯两端的槽口处，用两个端环把所有铸铝条都短接起来，形成鼠笼式转子。铸铝条和端环通称为转子绕组。整个转子由上、下端盖的轴承定位。(2)转子绕组用于切割定子磁场的磁力线，在闭合回路的铸铝条(即导体)中产生感应电动势和感应电流，感应电流所产生的磁场和定子磁场相互作用，在导体上将会产生电磁转矩，从而带动转子启动旋转。上一页下一页

7、返回第一节单相异步电动机的基本结构和工作原理3.启动元件单相异步电动机没有启动力矩，不能自行启动，需在副绕组电路上附加启动元件才能启动运转。启动元件有电阻、电容器、耦合变压器、继电器、PTC元件等多种，因而构成不同类型的电动机。有些启动元件安装在电动机的内部，有些启动元件则装在外部。无论在内部还是在外部，一般认为启动元件是单相异步电动机结构的一个组成部分，常用的启动元件有以下几种。(1)离心开关离心开关装在电动机的端盖里，在电动机启动时它使启动绕组与电源接通，而当转速升到额定转速的75%时，在离心力的作用

8、下离心开关动作，使启动绕组脱离电源。上一页下一页返回第一节单相异步电动机的基本结构和工作原理离心开关包括静止部分和转动部分。较常用的是U形夹片式离心开关，开关的静止部分由U形磷铜夹片和绝缘接线板组成，还有一对动触头和静触头，以分断电路，其转动部分则装在转轴上，如图2-3所示。离心开关的工作原理如图2-4所示。电动机静止时，在弹簧压力作用下两触点闭合，接通副绕组。电动机通电启动后，当转速达到额定转速的75%时，在离心力作用下，旋