5．7单相异步电动机的基本结构和工作原理特点1.为小容量的电动机.pptVIP

* 5．7 单相异步电动机的基本结构和工作原理 特点： 1. 为小容量的电动机，从几瓦到几百瓦； .. 2. 由单相交流电源供电的旋转电机； 3. 具有结构简单、成本低廉、运行可靠等一系列优点。 所以单相异步电动机被广泛用于电风扇、洗衣机、电唱机、吸尘器、医疗器械及自动控制装置中。 一、 单相异步电动机的磁场 单相异步电动机的定子绕组为单相，转子一般为鼠笼式 。 当接入单相交流电源时，它在定、转子气隙中产生一个如图所示的脉动磁场。 由上可见： 此磁场在空间并不旋转，只是磁通或磁感应强度的大小随时间作正弦变化， 即 在电机系统中，常把磁通大小随时间做正弦变化的磁场称脉动磁场，其磁场曲线如图(a)所示 可以证明，一个空间轴线固定而大小按正弦规律变化的脉动磁场（用磁感应强度B表示），可以分解成两个转速相等而方向相反的旋转磁场 和 ，如图（b）所示，磁感应强度的大小为： 两个旋转磁场的同步转速为： 如果仅有一个单相绕组，则在通电前转子原来是静止的，通电后转子仍将静止不动。 两个旋转磁场分别作用于鼠笼式转子而产生两个方向相反的转矩，如图所示。 若此时用手拔动它，转子便顺着拔动方向转动起来，最后达到稳定运行状态。 单相 异步电动机没有启动能力，但一经推动后，它却能转动起来。 由此可得出结论： （1）在脉动磁场作用下的单相异步电动机没有启动能力，即启动转矩为零； （2）单相异步电动机一旦启动，它能自行加速到稳定运行状态，其旋转方向不固定，完全取决于启动时的旋转方向。 因此，要解决单相异步电动机的应用问题，首先必须解决它的启动转矩问题。 二、单相异步电动机的启动方法 单相异步电动机在启动时若能产生一个旋转磁场，就可以建立启动转矩而自行启动，下面介绍常见的单相异步电动机。 电容分相式异步电动机 如图所示为电容分相式异步电动机的接线原理图。 当选择参数使BY绕组中的电流在相位上超前AX绕组中的电流900时，通电后能在定、转子气隙内产生一个旋转磁场，如图所示： 在此旋转磁场作用下，鼠笼转子将跟着旋转磁场一起旋转。 若在启动绕组BY支路中，接入一离心开关QC，如图所示。电动机启动后，当转速达到额定值附近时，借离心力的作用，将QC打开，此后电动机就成为单相运行了，此种结构型式的电动机，称为电容分相式电动机。也可不用离心开关，即在运行时并不切断电容支路。 值得指出，欲使电动机反转，不能像三相异步电动机那样掉换两根电源线来实现，必须以掉换电容器C的串联位置来实现，如图所示，即改变QB的接通位置，就可改变旋转磁场的方向，从而实现电动机的反转。洗衣机中的电动机，就是靠定时器中的自动转换开关来实现这种切换的。 4．8 同步电动机的基本结构和工作原理 一、同步电动机的基本结构 定子：由铁心、定子绕组（又叫电枢绕组，通常是三相对称绕组，并通有对称三相交流电流）、机座以及端盖等主要部件组成 转子：包括主磁极、装在主磁极上的直流励磁绕组、特别设置的鼠笼型启动绕组、电刷以及集电环等主要部件。 同步电动机按转子主磁极的形状分为隐极式和凸极式两种，它们的结构如图所示。 二、同步电动机的工作原理和运行特性 1．工作原理 同步电动机的基本工作原理可用下图来说明。 电枢绕组通以对称三相交流电流后，气隙中便产生一电枢旋转磁场，其旋转速度为同步转速 在转子励磁绕组中通以直流电流后，同一空气隙中，又出现一个大小和极性固定、极对数与电枢旋转磁场相同的直流励磁磁场。这两个磁场的相互作用，使转子被电枢旋转磁场拖着以同步转速一起旋转，即“同步”电动机也由此而得名。 2．机械特性 在电源频率f 与电动机转子极对数p为一定的情况下，转子的转速为一常数，n=n0，因此同步电动机具有恒定转速的特性，它的运转速度是不随负载转矩而变化的。同步电动机的机械特性如图所示。 三、同步电动机的启动 同步电动机虽具有功率因数可以调节的优点,但却没有像异步电动机那样得到广泛应用，这不仅是由于它的结构复杂、价格贵，而且它的启动困难。如图所示 ： 为了启动同步电动机