单相异步电动机幻灯片课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,什么是单相异步交流电动机,采用单相交流电源供电的电动机称为单相异步电动机,单相异步电动机的容量一般在,750W,以下，与同容量的三相异步电动机相比，它的体积较大，运行性能较差，但是它结构简单、成本低廉、运行可靠、维修方便，通常广泛应用在小容量的场合，如家用电器（电风扇、电冰箱、洗衣机等）、空调设备、电动工具（如油泵、砂轮机）、医疗器械及轻工设备中。,1,什么是单相异步交流电动机采用单相交流电源供电的电动机称为单相,单相异步电动机,内容要点：,一、概述,1、,什么是单相异步交流电动机,采用单相交流电源供电的电动机称为单相异步电动机,2、,应用情况,通常广泛应用在小容量的场合，如家用电器（电风扇、电冰箱、洗衣机等）、空调设备、电动工具（如油泵、砂轮机）、医疗器械及轻工设备中。,1、了解单相电动机的典型分类及结构特点；,2、掌握单相电风扇电动机的结构,2,单相异步电动机内容要点：一、概述 1、什么是单相异步交流电,洗衣机电机,油烟机电机,电动车电机,家用空调电机,下一页,上一页,什么是单相异步交流电动机,3,洗衣机电机油烟机电机电动车电机家用空调电机下一页上一页什么是,4,4,5,5,优缺点,优点：结构简单，成本低廉，噪音小。,缺点：与同容量三相感应电动机相比较，体积较大，功率因数及过载能力都较低。,故单相感应电动机只能作成小容量：,微型：几瓦750瓦；,小型：550瓦3700瓦。,6,优缺点 优点：结构简单，成本低廉，噪音小。6,3、,结构,与三相感应电动机相似，包括,定子,和,转子,两大部分。转子结构都是笼型的，定子铁心由硅钢片叠压而成。定子铁心上嵌有定子绕组，定、转子之间有气隙。,7,3、结构 与三相感应电动机相似，包括定,单相异步电动机的结构,8,单相异步电动机的结构8,电动机多为电容运转交流异步电动机，体积小，重量轻，结构简单，拆装容易。,（1）台式风扇电动机,前端盖,定子,转子,轴承盖,油毡圈,后端盖,9,电动机多为电容运转交流异步电动机，体积小，重量轻，结构简单，,封闭式外转子结构：,定子在内，固定在不旋转的吊杆上，而转子安放在外，与扇叶相连。,上端盖,挡油罩,定子,下端盖,引出线,外转子,挡油罩,（2）吊式风扇电动机,结构特点：,10,封闭式外转子结构：定子在内，固定在不旋转的吊杆上，而转子安放,（3）洗衣机电动机,洗衣时要求交替正、反转，工作状态相同。,因此其主绕组和副绕组的结构参数完全一样，相差 90 电角度。,结构特点：,11,（3）洗衣机电动机洗衣时要求交替正、反转，工作状态相同。结构,4、单相异步电动机的工作原理,结构：,定子放单相绕组（其中通,220V,单相交流电）,转子一般用鼠笼式。,定子,转子,定子,绕组,12,4、单相异步电动机的工作原理结构：定子放单相绕组（其中通2,220V,N,S,当定子绕组产生的合成磁场增加时，根据右手螺旋定则和左手定则，可知转子导条左、右受力大小相等方向相反，所以没有起动转矩。,在电流正半周,在电流负半周,？,13,220VNS 当定子绕组产生的合成磁场增加时，,单相绕组的脉动磁场,定子绕组：主绕组是一单相绕组,m,m,：加一正弦交流电气隙产生脉振磁场,F0,14,单相绕组的脉动磁场14,转子借助其它力量转动后，外力去除后仍按原方,向继续转动。,其原理分析如下：,定子绕组产生的脉动磁场（,），可用正、反两个旋转磁场合成而等效。即：,+,-,t,m,=,+,-,=,m,/2,15,转子借助其它力量转动后，外力去除后仍按原方 定子绕组产,脉动磁场的分解,-,+,+,-,16,脉动磁场的分解-+,单相异步交流电动机的工作原理,17,单相异步交流电动机的工作原理17,分析：,1,）转子静止时，,n=0,S=1,，合成转矩为,0,。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。三相异步电动机电源断一相，相当于一台单相异步电动机，故不能起动。,2,）当,s1,时，,T0,，且,T,无固定方向，取决于,s,的正负。一旦旋转，转向依外力方向而定，即在外力矩作用下，电机可朝外力方向旋转。,三相异步电动机运行中断一相，电机仍能继续运转,。,3,）由于存在负序转矩，使合成转矩减小，过载能力低，,T,F,不变，,n,下降,S,上升,I,2,上升,I,1,上升温升增加。,单相异步交流电动机的工作原理,18,分析：2）当s1时，T0，且T无固定方向，取决于s的正负,分相式单相异步电动机起动的必要条件方法:,定子具有空间不同相位的两套绕组。,两套绕组中通入不同相位的交流电流。,通常可取两种方法：,副绕组中串入适当电阻。,副绕组采用的导线比主绕组的截面细，匝数比主绕组少。,19,分相式单相异步电动机起动的必要条件方法:定子具有空间不同相位,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脉动磁场，单相运行的电动机没有起动转矩。,为使电动机能自行起动和改善运行性能，除工作绕组（又称主绕组）外，在定子上还安装一个辅助的起动绕组（又称副绕组）。两个绕组在空间相距,90,0,或一定的电角度。,20,单相异步电动机正常工作时，一般只需要单相绕组,电容分相式起动,二、单相异步电动机的起动,K,D,C,W,ST,W,:,主绕组（工作绕组）,ST,：启动绕组,K,：离心开关,A,X,A,X,W,ST,A,X,A,X,21,电容分相式起动二、单相异步电动机的起动KDCWSTW:,K,D,C,W,ST,接近,90,电容分相式单相异步 电动机起动原理,22,KDCWST接近90电容分相式单相异步 电动机起动原理2,A,B,B,A,A,B,B,A,A,B,B,A,两相旋转磁场,动画,45,0,90,0,i,B,i,A,O,23,ABBAABBAABBA两相旋转磁场动画4509,启动时开关,K,闭合，使两绕组电流相位差约为,90,，从而产生旋转磁场，电机转起来；转动正常以后离心开关被甩开，启动绕组被切断，而电机仍按原方向继续转动。,工作原理,K,D,C,W,ST,A,X,A,X,24,启动时开关K闭合，使两绕组电流相位差约为90，从而产生旋转,S,A,B,B,i,A,i,B,A,1,2,实现正反转的电路,改变电容,C,的串联位置，可使,单相异步电动机反转。,将开关,S,合在位置,1,，电容,C,与,B,绕组串联，电流,i,B,较,i,A,超前近,90,；当将,S,切换到位置,2,，电容,C,与,A,绕组串联，电流,i,A,较,i,B,超,前近,90,。这样就改变了旋转磁,场的转向，从而实现电动机的,反转。,电动机转子转动起来后，利用,离心力将开关,S,断开,(S,是离心开,关,),，使起动绕组,BB,断电。,M,25,SABBiAiBA12实现正反转的电路,2,罩极式单相异步电机,i,1,2,定子绕组,鼠笼式转子,短路环,极掌,(,极靴,),26,2 罩极式单相异步电机i12定子绕组鼠笼式转子短路,当电流,i,流过定子绕组时，产生了一部分磁通,1,，同时产生的另一部分磁通与短路环作用生成了磁通,2,。由于短路环中感应电流的阻碍作用，使得,2,在相位上滞后,1,，从而在电动机定子极掌上形成一个向短路环方向移动的磁场，使转子获得所需的起动转矩。,27,当电流i 流过定子绕组时，产生了一部分磁通,罩极式单相电机,定子,磁极,转子,短路,环,定子通入电流以后，部分磁通穿过短路环，并在其中产生感应电流。短路环中的电流阻碍磁通的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差，从而形成旋转磁场，使转子转起来。,图中电机的转动方向：顺时针,旋转。因为没有短路环部分的磁通比有短路环部分的,磁通领先。,28,罩极式单相电机定子转子短路 定子通入电流以后，部分磁通,单相异步电动机的功率小，主要制成小型电机。它的应用非常广泛，如家用电器（洗衣机、电冰箱、电风扇）、电动工具（如手电钻）、医用器械、自动化仪表等。,三、单相电机的使用,三相异步电动机的单相运行,三相异步电动机在运行过程中，若其中一相和电,源断开，则变成单相运行。此时和单相电机一样，,电机仍会按原来方向运转。但若负载不变，三相供,电变为单相供电，电流将变大，导致电机过热。使,用中要特别注意这种现象；三相异步电动机若在启,动前有一相断电，和单相电机一样将不能启动。此,时只能听到嗡嗡声，长时间启动不了，也会过热，,必须赶快排除故障。,29,单相异步电动机的功率小，主要制成小型电机。它的应用非,4、单相异步交流电动机的工作原理,（1）,单相绕组的脉动磁场,定子绕组：主绕组是一单相绕组,m,m,：加一正弦交流电气隙产生脉振磁场,F0,30,4、单相异步交流电动机的工作原理（1）单相绕组的脉动磁场30,脉动磁场：,磁场大小及方向随电流的变化而变化，但磁场的轴线却固定不变。,结论,：,磁场只是脉动而不旋转，电动机不起动。,1）n=0，T0，无起动转矩，不采取措施，电机不能自行起动。,2）如果外力使电机转动：n0，T0，正转；n0，T0，反转可以运行但不能起动。,单相异步交流电动机的工作原理,31,脉动磁场：单相异步交流电动机的工作原理31,4、单相异步交流电动机的工作原理,（1）,单相绕组的脉动磁场,定子绕组：主绕组是一单相绕组,m,m,：加一正弦交流电气隙产生脉振磁场,F0,32,4、单相异步交流电动机的工作原理（1）单相绕组的脉动磁场32,