单相异步电动机原理及正反转.doc

单相异步电动机原理及正反转 本文档由【中文word文档库】提供，转载分发敬请保留本信息； 中文word文档库免费提供海量范文、教育、学习、政策、报告和经济类word文档。 单相异步电动机是指用单相交流电源供电的异步电动机。单相异步电动机具有结构简单成本低廉噪声小等优点，因此广泛用于工业、农单相异步电动机广泛 当单相正弦交流电通入定子单相绕组时，就在绕组轴线方向上产生一个交变的所示。(a)所示。可 (a)交变脉动磁场 (b)脉动磁场的分解 脉动磁场分成两个向相反的旋转磁场为了便于分析，这个脉动磁场可以分解为相等方向相反的两个旋转磁场，(b)所示。分别在转子中感应出大小相等，方向相反的电动势和电流。两个旋转磁场作用于笼转子产生两个T + 和 T - ，合成后得到单相异步所示。图中，T + 为正向转矩，由旋转磁场m1产生；T - 为Bm2产生，而为单相异步。 异步电动机上述启动方法称为单相异步电动机的分相启动，即把单相交流电裂变为两相交流电，从而在单相异步电动机内部建立一个旋转磁场。 单相异步电动机的分类 单相异步电动机的启动绕组和工作绕组由同一单相交流电源供电，如何把这两个绕组中电流的相位分开是很重要的。单相异步电动机根据分相的方法不同可分为：单相电阻启动异步电动机、单相电容启动异步电动机、单相电容运行异步电动机、单相电容启动与运行异步电动机、单相罩极电动机等。 1．单相电阻启动异步电动机 图4是单相电阻启动异步电动机的原理图。单相电阻启动异步电动机的启动绕组匝数少、导线细；工作绕组匝数多、导线粗。 图4 单相电阻启动异步电动机 图5 单相电容启动异步电动机 两个绕组并联接在同一交流电源时，会流过不同相位的电流，启动绕组电流超前于工作绕组电流一个电角度，从而产生旋转磁场，获得启动转矩。当转速上升后，自动断开启动绕组，实行单相运行。单相电阻启动异步电动机常用于电冰箱的压缩机电动机中。为了增大启动绕组电流与工作绕组电流的相位差，启动绕组在绕制时，往往会反绕若干匝数，以便减少有效匝数，达到减小电抗、增大电阻的目的，修理电动机时特别要注意这种情况，否则无法启动。 2．单相电容启动异步电动机 如果在启动绕组中串入一个电容器，就构成了单相电容启动异步电动机，图5是它的原理线路图。由于电容器的作用，使启动绕组中的电流超前于工作绕组电流一定的相位差。当电容量合适时，可使相位差接近90°。这样可使电动机在启动时获得最佳的旋转磁场。所以这种单相异步电动机的启动转矩较大，启动电流较小，启动性能最好。适用于各种满载启动的机械，如小型空气压缩机、木工机械等，在部分电冰箱压缩机中也采用。 上述两种电动机在启动过程接近结束时，离心开关S自动断开启动绕组，只留下工作绕组继续通电，工作在单相运行状态。由于启动绕组工作时间短，所以按短时工作制设计，线径较细，不能长期通电工作。 3．单相电容运行异步电动机 将单相电容启动异步电动机中的启动开关去掉，并将启动绕组的导线加粗，由短时工作方式变成长期运行方式，就组成了单相电容运行异步电动机。如图6所示。这时的启动绕组和电容器不仅在启动时起作用，运行时也起作用，这样可以提高电动机的功率因数和效率，所以这种电动机的工作性能最好。 单相电容运行异步电动机的电容器容量是根据运行性能确定的，容量较小，所以启动性能不如单相电容启动异步电动机好，但是由于这种电动机不要启动开关，电容量小，结构简单，价格低，工作可靠，运行性能好，所以广泛应用于电风扇、洗衣机等单相用电设备中。 4．单相电容启动与运行异步电动机 为了使单相异步电动机有好的启动性能，应该在启动绕组中串入一个大容量的电容器；而好的运行性能只需一个小容量电容器。为了兼顾两者，可在启动绕组的回路中串入两个并联的电容器，其中容量较大的电容器串一个启动开关，图7就是单相电容启动与运行异步电动机的接线原理图。启动时，两个电容器同时作用，电容量较大，电动机有较好的启动性能，当转速上升到一定程度时，开关S自动断开，只保留一个小电容器参与运行，确保运行时有较好的性能。由此可见，单相电容启动与运行异步电动机，虽然结构复杂、成本较高，但各种性能是最好的，所以适用于空调、小型空气压缩机等功率较大的设备中。 5．单相罩极式异步电动机 单相罩极式异步电动机是结构最简单的一种单相异步电动机。按磁极形式不同可分为凸极式和隐极式两种。凸极式按绕组形式又可分为集中绕组和分布绕组两种，转子都采用笼型结构，如图8所示。 单相罩极式异步电动机在每个磁极的1/3~1/4处开有小槽，将磁极分成两部分。在极面较小的那部分磁极上套装铜制短路环，就好像把这部分磁极罩起来一样，