单相异步电动机工作原理ppt.ppt

单相异步电动机 组长：马光平 成员： 曾利新 李杰 汤国映 冯祯 欧梓贤 单相异步电动机的基本类型 概述 单相异步电动机具有结构简单、成本低廉、噪声小等优点。由于它只需要单相电源供电且使用方便，因此被广泛应用于工业和人民日常生活的各个领域，尤其以电动工具、医疗器械、家用电器等使用的更多。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，因此一船只能做成小容量的，功率从零点几瓦到几百瓦。 单相电机在定子绕组接上电源后，转子为什么能够转动起来？下面我们来简单介绍一下它的基本原理。 基本原理 单相电机接上电源后，要使转子受到转矩从静止状态转动起来，一般来说，定子上必需有两套绕组。如右图所示，表示了一个最简单的两相绕组，定子上有四个槽，均匀放置两个线圈mm′和aa′,它们在空间的位置互相垂直。 如果两个线圈的匝数相等，接上一个两相交流电源Um和Ua，它们的有效值相等，相位上Um落后Ua 90°。因为两个线圈均流过正弦交流电流，因此电流的有效值相等，但是 mm′中的电流im在相位上落后aa′中的电流ia 90°电角度， 即 其中Iym为正弦交流电流的最大值，ω为角频率。 单相异步电动机的基本原理 图1-1 什么是单相异步交流电动机 单相异步电机是指由单相电源供电的电动机，但它并不 表示电机的定子上只有一相绕组，它是由空间上相差90°相位角的两套绕组构成，二者共同产生旋转磁场，在转子上产生转矩而旋转的电动机。 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。 单相异步电动机的结构 单相异步电动机的结构 单相异步电动机的结构 1、固定部分—定子；由定子铁芯、定子绕组和机座（壳）组成。 定子铁芯是电机磁路的一部分，一般由0.5mm硅钢片叠压而成，片与片之间相互绝缘，以减少涡流损耗。 定子绕组一般由高强度聚酯漆包线绕制而成。 机座（或机壳）一般由A3钢板冲制而成，大电机（单相）则是钢板卷筒后在与铸铝端盖配合而成，三相电机一般均为铸铁机座。 2、转动部分—转子：由转子铁芯、转子绕组（纯 铝）、转轴（45＃碳结钢）组成。 图9.1 分相电动机定子 图9.2 单相凸极式罩极异步电动机 绕组分布示意图 结构示意图 单相异步电动机的结构 单相异步电动机的型号 单相异步电动机的工作原理 单相异步电动机旋转磁场的产生 定子绕组产生的脉动磁场?，可用正、反两个 旋转磁场合成来等效。即 ? + ? - ?m = ? + ? - = t ? O 脉动磁场的分解 ④ ⑥ ⑧ ⑧ ? ③ ⑦ ⑦ ⑨ ⑨ ⑥ ⑤ ② ① ? + ?- ? ① ?- ? + ? + ? - ? ② ③ ④ ⑤ ? ? 正反向旋转磁场的合成转矩特性 合成转矩 (正向) 起动转矩 为零 (反向) 正 转 转 反 单相异步电动机主要应用于电动工具、洗衣机、电冰箱、空调、电风扇等小功率电器中。单相异步电动机的定子中放置单相绕组,转子一般用鼠笼式。 定子绕组中通入单相交流电后, 形成脉动磁场，若不采取措施，将无法获得所需的起动转矩。 定子 定子 绕组 转子 A A ? N S 单相异步电动机的工作原理 　　如果单相异步电动机的转子是静止不动的，在脉动磁场的作用下，在转子绕组左、右半侧所产生的电磁转矩因大小相等而方向相反相互抵消，如图所示。也就是说，单相异步电动机产生的脉动磁场不能产生启动转矩，电动机无法自行启动。如果启动时用外力朝任意一个方向拨动电动机的转子，则转子两边产生的电磁转矩就有了差距，就会产生该方向的合成转矩，电动机就会朝着被拨动的方向旋转起来。 电容分相式异步电动机 iA S ? ? A B B ? ? ? A? ~ iB 设两相电流为 两相电流 正弦波形如图所示。 工作绕组 iB iA O 起动绕组 A B B A A B B A A B B A 两相旋转磁场 动画 450 900 iB iA O 单相异步电动机 谢谢观赏