电机与控制电子教案：单相异步电动机02.doc

【课题】 【教学目标】 1．知识目标： 2．能力目标：3．情感目标：激发学生浓厚的学习兴趣，培养学生严谨的科学态度 【教学重点】 【教学难点】 【教学方法】 读书指导法、分析法、演示法、练习法。 【课时安排】 2课时（90分钟）。 【教学过程】 〖导入〗（3分钟） 〖新课〗 2．转子 转子由转子铁心、转子绕组和转轴构成，如图所示。 转子绕组一般有笼形转子和绕线式转子绕组两种。 3.其他部件 单相异步电动机的其他部件还有机壳、前后端盖、风叶等。 二、单相异步电动机的工作原理 1．运转原理 异步电动机属于感应电动机。 (a)转动原理实验装置 (b)转动原理示意图 实验装置如图(a)所示，在一个马蹄形磁铁上装有旋转手柄，两磁极之间放一个可以自由转动的笼型转子，磁极和转子之间是空气隙，没有机械或电气的联系。当我们转动手柄使磁铁旋转时，现象： （1）笼型转子随着磁极一起转动。磁极转得快，转子跟着转得快；磁极转得慢，转子也跟着转得慢。 （2）若改变磁极旋转方向，笼型转子也跟着改变旋转方向。 （3）仔细设磁极按逆时针方向旋转，形成一个旋转磁场，置于旋转磁场中的转子导条切割磁感应线，产生感应电动势，由于笼型转子绕组是闭合结构，所以转子绕组中产生感应电流。根据右手定则，可以判断出位于N极下的导条感应电流方向为进入纸面；而位于S极下的导条感称同步转速0）与转子转速之差称为转差，转差与同步转速0的比值用“转差率”表示： 差率s是反映异步电动机运行状态的一个重要参数。异步电动机额定转速时的转差率称为额定转差率，一般很小（约2%～5%），即异步电动机在额定状态下运行时的转速ｎＮ很接近同步转速ｎ0。 ，求反电动势。 解： 2．旋转磁场 从上述原理分析可知，单相异步电动机必须首先建立一个旋转磁场，才能驱动笼型转子旋转。 （1）单相绕组的定子磁场 单相异步电动机能电后不能自行起动，需要拨动一下电动机的转子，电动机才能朝拨动的方向转动起来。 结论： ① 单相绕组只能建立脉动磁场。 ② 在脉动磁场下电动机的起动转矩为零，即电动机不能自行起动，但在外力作用下起动后能够运行。 （2）n0为： 式中，f为交流电源的频率；P为定子磁极对数。 单相异步电动机形成圆形旋转磁场的对称条件： ① 两相绕组在空间上相差90(电角度； ② 两相电流的相位相差90(电角度； ③ 两相绕组电流大小相等、匝数相同、分布相同。 圆形旋转磁场的特点：是在定子内圆任意位置上的磁场强度均相同。 结论： ① 两相绕组空间位置不同；两相电流相位不同，就能产生旋转磁场。其轨迹一般是椭圆。 ② 旋转磁场的转速n0 = 60f / P 。 ③ 旋转磁场的旋转方向总是从电流超前的绕组转向电流滞后的绕组。 第二节 单相异步电动机的分类 分相式单相异步电动机：电动机定子铁心上嵌放了主绕组（运行绕组或工作绕组）和辅助绕组（起动绕组），且两绕组在空间互差90(电角度，如图所示。为使两绕组在接同一单相电源时能产生相位不同的两相电流，往往在起动绕组中串入电容或电阻（也可以利用两绕组自身阻抗的不同）进行分相的电动机。 一、电阻起动式电动机 1. 电路构成图为单相电阻起动式异步电动机的原理图。图中“1” 为绕组 “2” 为动绕组匝数较少导线较细超前于工作绕组的电流I ·一个φ角从而形成旋转磁场, 产生起动转矩。 2. 特点起动绕组一般是按短时工作设计, 因此串有一个起动开关S , 当转速上升到一定程度时, 开关自动断开起动绕组, 由工作绕组维持运行。由于φ角不大, 因此电阻起动式电动机的起动转矩较小3. 应用适用于空载或轻载起动的场合。 、 1. 电路构成图为单相电起动式电动机的原理图。 2. 特点起动绕组是按短时工作设计, 因此串有一个起动开关S , 当转速上升到一定程度时, 开关自动断开起动绕组, 由工作绕组维持运行。、 1. 电路构成图为单相电式电动机的原理图。电式电动机 2. 特点3. 应用、 五、 罩极式电动机的转子是笼型的, 定子有凸极式和隐极式两种。 图为凸极式罩极电动机结构示意图。 在凸出的定子磁极约1/3 处开一小槽, 套入罩极线圈(一个短路铜环) , 作为副绕组, 凸极上的另一个线圈作为主绕组。 罩极式异步电动机结构简单, 价格低廉, 但起动转矩小且不能改变转向，多用于电唱机、小型电风扇和鼓风机中。 〖板书〗 单相异步电动机的结构和工作原理 一、单相异步电动机的基本结构 二、单相异步电动机的工作原理 例2-1 第二节 单相异步电动机的分类 一、电阻起动式电动机 二、电容起动式电动机 三、电容运转式电动机 四、电容起动运转式电动机 五、罩极式异步电动机 【课题】 第章单相异步电动机【教学目标