第6章单相异步电动机ppt课件.ppt

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1、本章基本教学要求1.了解单相异步电动机的结构特点、优缺点及应用情况；2.理解单相异步电动机的工作原理及起动问题；3.掌握单相异步电动机的的起动方法与类型。本章重点和难点重点：1.单相异步电动机的基本工作原理；2.单相异步电动机的的起动方法与类型。难点：单相异步电动机起动存在的问题第6章单相异步电动机一、单相异步电动机的结构第一节单相异步电动机的工作原理及起动问题单相异步电动机在结构上与三相笼形异步电动机类似，包括定子和转子两大部分，单相异步电动机转子绕组也是笼形转子。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，

2、其结构如下图所示。二、单相异步电动机的工作原理1.脉振磁场:定子单相交流绕组通入单相交流电流将产生一个脉振磁场。定子定子绕组××定子单相绕组产生的脉振磁场，如图所示:mt0③②tOm定子绕组产生的脉振磁场，可用正、反两个旋转磁场合成来等效。即:+-=+-=2.脉振磁场的分解:Φ①①-++-②③+-④④+-设电动机转速为n，则对正转磁场而言，转差率s+为:对反转磁场而言，转差率s-为:3.单相异步电动机正、反转的转差率:正转和反转磁场ф+、ф-，分别切割转子导体，产生感应电动势和感应电流，从而形成正、反向电磁转矩M+

3、、M-，叠加后即为推动转子转动的合成转矩M。如图所示:起动转矩为零合成转矩(正向)(反向)正转转反从单相异步电动机的正反向旋转磁场的合成转矩特性曲线可看出:转子静止时，n=0,S=1，合成转矩为0。类似的情况:三相异步电动机电源断一相，相当于一台单相异步电动机，故也不能起动。说明:单相异步电动机无起动转矩，故单相异步电动机不能自行起动。(1)若外加的作用转矩使转子正转时，则此时电动机的合成转矩M为正，转子就能维持正向转动；(2)若外加的作用转矩使转子反转时，则此时电动机的合成转矩M为负，转子就能维持反向转动；所以，此时单相异步电动机的转向由外加转矩的方向决定

4、。单相异步电动机正常工作时，一般只需要单相绕组即可，但单相绕组通以单相交流电时产生的磁场是单相脉振磁场，可以分解为两个幅值相等、转速相同、转向相反的圆形旋转磁场。从而形成正反向电磁转矩，叠加后即为推动转子转动的合成转矩。但转子静止时，电动机的合成转矩为零。即单相运行的电动机没有起动转矩。因此:单相异步电动机的主要缺点是不能自行起动。因此，定子上只有一个工作绕组的单相异步电动机没有起动转矩，必须要用某种特殊的起动装置，才能解决起动问题。三、起动方法及单相异步电动机的类型单相异步电动机获得起动转矩的方法，是使脉振磁场变为旋转磁场。一个单相绕组产生的是脉振磁场，不

5、旋转，因此必须加设辅助的绕组。1.单相异步电动机的起动方法三相电动机通入对称三相交流电源，能方便地产生旋转磁场，但对于小容量电动机多数是单相。一个单相绕组产生的是脉振磁场，不旋转，因此必须加设辅助的绕组，在辅助绕组中流过相位不同的电流，产生旋转磁场使电动机起动。电动机一旦开始旋转，即使只有单相绕组，也能在转子感应电流的作用下产生椭圆磁场，维持电动机的旋转。为使电动机能自行起动和改善运行性能，除单相绕组(也称工作绕组或称主绕组）外，可在定子上还安装一个辅助绕组(也称起动绕组或称副绕组）。让两个绕组在空间相距900或一定的电角度。然后，绕组中分别通入相位差900

6、或一定的电角度的两相交流电流，便能满足绕组和电流都对称的条件，就可在电动机内产生理想的旋转磁场。实用中，绕组和电流并不能完全满足对称的条件。这时，虽然产生的旋转磁场不很理想，但仍然能产生起动转矩。2.单相异步电动机的类型为了获得所需的起动转矩，单相异步电动机的定子进行了特殊设计。因此，根据获得旋转磁场方式的不同，常用的单相异步电动机主要分为分相式异步电动机和罩极式异步电动机两大类。他们都采用鼠笼式转子，但定子结构不同。(1)分相电动机(两相起动电动机)分相电动机是把起动绕组设在与工作绕组空间相距900电角度的位置上，在单相交流电压的作用下，使用各种方法，让工

7、作绕组通入有不同相位的两相交流电流，从而获得旋转磁场和起动转矩。根据交流电流“分相”方法的不同，分相电动机分为:电容起动电动机、电容运转电动机、电容起动运转电动机和电阻分相电动机等四类型。分相电动机起动原理图:工作绕组起动绕组◆原理：两相电流→旋转磁场~S转子CABiAiB→起动转矩单相电容分相电动机电容分相式异步电动机iAS••ABB'•••A~iB设两相电流为两相电流正弦波形如图所示。工作绕组起动绕组ABYXABYXABYX两相旋转磁场产生过程ABYXABYXABYX如上图所示，如同分析三相绕组旋转磁场一样，将正交的两相交流电流通入在空间位置上互差90

8、°的两相绕组中，同样能产生旋转磁场。与三相异步电动机