华南理工大学《电机及拖动》单相异步电动机201305.pptVIP

思考： 三相异步电动机若一相断线，能否正常运行？ 能否正常启动？ 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。 第八章 单相异步电动机 电机学与拖动基础 电机学与拖动基础 1 主要教学内容 1. 单相异步电动机的基本结构 2. 单相异步电动机的基本原理 3. 单相异步电动机的等效电路 4. 单相异步电动机的启动 5. 单相异步电动机的调速 由单相电源供电的异步电动机即为单相异步电动机。 与同容量的三相异步电动机相比， 体积较大，运行性能较差，功率因数及过载能力较低； 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 微型：几瓦～750瓦； 小型：550瓦～3700瓦。 各种种类的单相异步电动机 洗衣机用电容电机 水泵用电容电机 Y系列电机 Y80-2 1.5kW 1. 单相异步电动机的基本结构 某双值电容异步电机结构图 单相异步电动机的接线如右图。 结构特点： 1）通常定子有主、辅两绕组，主绕组占2/3槽，辅绕组占1/3槽； 2）转子制成笼型 。 主要类型： 1)分相式：电阻分相或电容分相； 2)罩极式。 单相异步电动机的接线示意图 单相感应电动机正常工作时，一般只需要单相绕组，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900 或一定的电角度。 2. 单相异步电动机的工作原理 单相绕组通单相交流电建立的磁动势为脉振磁动势，仅考 虑基波分量时，其表达式为 脉振磁动势的分解 转子转速为 ，转子对正向旋转磁场的转差率为 ，则转子对反向旋转磁场的转差率为 正向旋转磁场与其所感应的转子电流作用，产生正向电磁转矩；反向旋转磁场与其所感应的转子电流作用，产生反向电磁转矩；两者之和构成电动机的合成电磁转矩，如下图。 单相异步电动机 曲线 异步电动机的 曲线 2. 单相运行时的机械特性曲线 特点： 1）当转子不动时，转差率 ， 和 大小相等 ； 2）当转子旋转时 ， 故 单相异步电动机的等效电路 2. 单相运行时的机械特性曲线 正常运行时，s 很小，正向旋转磁场的幅值数倍于反向旋转磁场的幅值，故气隙中的合成磁场接近于圆形旋转磁场，此时反向电磁转矩的作用不太明显。 单相异步电动机运行时曲线 合成转矩 起动转矩 为零 （正向） （反向） 正 转 转 反 特点： 时，合成电磁转矩为零， 无起动转矩； 左右两边， 合成转矩对称， 无固定的转向 ； (3) 工作时的转向 由起动时的转动 方向决定 。 3. 单相异步电动机的起动 （1） 分相式起动 接线如右图 起动原理： 1) 两个空间互差900电角度的不对称绕组通以不对称电流，在气隙中形成椭圆形旋转磁场，产生一定的起动转矩； 2)适当选择电容分相的电容，可在气隙中建立接近于圆形的旋转磁场，产生较大起动转矩，同时使起动电流减小。 分相启动接线图 两相绕组磁动势 椭圆形旋转磁动势 椭圆磁动势时单相异步 电动机的机械特性曲线 两相绕组磁动势 电阻分相启动相量图 电容分相启动相量图 W: 主绕组（工作绕组） ST：启动绕组 K：离心开关 注意： 工作绕组或起动绕组接电源的两出线端对调可 改变电动机的转向。 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。 电容启动运转式单相异步电动机 　　 为了使电动机的起动和运行性能都比较好，可以在启动绕组中串联两个相互并联的电容器，其中 C1与启动开关 S 串联。电动机启动时，两个电容器都参与工作；启动结束，由 S 断开启动电容器，只有 C2 参与运行，这样电动机的启动与运行性能都能得到保障。 常称为双值电容单相异步电动机： 启动电容（较大） 运行电容（较小） (2) 罩极式起动 罩极式单相异步