任務(wù)23單相異步電動機(jī)的認(rèn)識與應(yīng)用

1、情景二情景二 單相異步電動機(jī)單相異步電動機(jī)任務(wù)任務(wù)2-3 2-3 單相異步電動機(jī)單相異步電動機(jī)的認(rèn)識與應(yīng)用的認(rèn)識與應(yīng)用構(gòu)與工作原構(gòu)與工作原理理知識目標(biāo)知識目標(biāo)1、掌握單相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)。、掌握單相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)。2、掌握單相異步電動機(jī)的工作原理。、掌握單相異步電動機(jī)的工作原理。3、了解單相異步電動機(jī)的類型。、了解單相異步電動機(jī)的類型。4、了解單相異步電動機(jī)的應(yīng)用。、了解單相異步電動機(jī)的應(yīng)用。能力目標(biāo)能力目標(biāo)單相異步電動機(jī)的接線、操作使用單相異步電動機(jī)的接線、操作使用什么是單相異步交流電動機(jī) 洗衣機(jī)電機(jī)油煙機(jī)電機(jī)電動車電機(jī)家用空調(diào)電機(jī)下一頁上一頁什么是單相異步交流電動機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，成本

2、低廉，噪音小。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，噪音小。 缺點(diǎn)：與同容量三相感應(yīng)電動機(jī)相比較，體積較大，功率缺點(diǎn)：與同容量三相感應(yīng)電動機(jī)相比較，體積較大，功率因數(shù)及過載能力都較低。因數(shù)及過載能力都較低。故單相感應(yīng)電動機(jī)只能作成小容量：故單相感應(yīng)電動機(jī)只能作成小容量： 微型：幾瓦微型：幾瓦750瓦；瓦； 小型：小型：550瓦瓦3700瓦。瓦。 與三相感應(yīng)電動機(jī)相似，包括定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。轉(zhuǎn)子與三相感應(yīng)電動機(jī)相似，包括定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)都是籠型的，定子鐵心由硅鋼片疊壓而成。定子鐵心上嵌結(jié)構(gòu)都是籠型的，定子鐵心由硅鋼片疊壓而成。定子鐵心上嵌有定子繞組。有定子繞組。 單相感應(yīng)電動機(jī)正常工作時，一般

3、只需要單相繞組即可，單相感應(yīng)電動機(jī)正常工作時，一般只需要單相繞組即可，但單相繞組通以單相交流電時產(chǎn)生的磁場是脈動磁場，單相運(yùn)但單相繞組通以單相交流電時產(chǎn)生的磁場是脈動磁場，單相運(yùn)行的電動機(jī)沒有起動轉(zhuǎn)矩。行的電動機(jī)沒有起動轉(zhuǎn)矩。 為使電動機(jī)能自行起動和改善運(yùn)行性能，除工作繞組（又為使電動機(jī)能自行起動和改善運(yùn)行性能，除工作繞組（又稱主繞組）外，在定子上還安裝一個輔助的起動繞組（又稱副稱主繞組）外，在定子上還安裝一個輔助的起動繞組（又稱副繞組）。兩個繞組在空間相距繞組）。兩個繞組在空間相距900或一定的電角度?；蛞欢ǖ碾娊嵌?。1 1、單相繞組的脈振磁場、單相繞組的脈振磁場定子繞組：主繞組是一單相繞組

4、定子繞組：主繞組是一單相繞組m m m m：加一正弦交流電：加一正弦交流電氣隙氣隙產(chǎn)生產(chǎn)生脈振磁場脈振磁場f0f0l脈動磁場：磁場大小及方向隨電流的變脈動磁場：磁場大小及方向隨電流的變化而變化，但磁場的軸線卻固定不變?；兓?，但磁場的軸線卻固定不變。l結(jié)論結(jié)論 磁場只是脈動而不旋轉(zhuǎn)，電動機(jī)磁場只是脈動而不旋轉(zhuǎn)，電動機(jī)不起動。不起動。l1 1）n=0n=0，t t0 0，無起動轉(zhuǎn)矩，不采取措，無起動轉(zhuǎn)矩，不采取措施，電機(jī)不能自行起動。施，電機(jī)不能自行起動。l2 2）如果外力使電機(jī)轉(zhuǎn)動：）如果外力使電機(jī)轉(zhuǎn)動：n0n0，t0t0，正，正轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)； n0n0，t0t0，反轉(zhuǎn)可以運(yùn)行但不能，反轉(zhuǎn)可以運(yùn)行

5、但不能起動。起動。2 2、兩相繞組的旋轉(zhuǎn)磁場、兩相繞組的旋轉(zhuǎn)磁場單相分相式：定子安放單相分相式：定子安放2 2相繞組，它們參數(shù)相同，但空間位置上相差相繞組，它們參數(shù)相同，但空間位置上相差90900 0電電角（對稱），角（對稱），2 2相對稱繞組中通入大小相等，相位相差相對稱繞組中通入大小相等，相位相差90900 0電角的電角的2 2相對相對稱電流。稱電流。合成磁場：一個旋轉(zhuǎn)磁場：合成磁場：一個旋轉(zhuǎn)磁場：n1= n1= 起動必要條件：起動必要條件：1 1）定子具有空間不同相位的）定子具有空間不同相位的2 2個繞組個繞組 2 2）兩相繞組中通入不同相位的交流電流，分相）兩相繞組中通入不同相位的交流

6、電流，分相pf160分析：分析：1 1）轉(zhuǎn)子靜止時，轉(zhuǎn)子靜止時，n=0,s=1n=0,s=1，合成轉(zhuǎn)矩為，合成轉(zhuǎn)矩為0 0。單相感應(yīng)電動機(jī)無。單相感應(yīng)電動機(jī)無起動轉(zhuǎn)矩，故單相異步電動機(jī)不能自行起動。起動轉(zhuǎn)矩，故單相異步電動機(jī)不能自行起動。 三相異步電動機(jī)電源斷一相，相當(dāng)于一臺單相異步三相異步電動機(jī)電源斷一相，相當(dāng)于一臺單相異步電動機(jī)，故不能起動。電動機(jī)，故不能起動。2 2）當(dāng)當(dāng)s s1 1時，時，t t0 0，且，且t t無固定方向，取決于無固定方向，取決于s s的正負(fù)。一旦的正負(fù)。一旦旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向依外力方向而定，即在外力矩作用下，電機(jī)可朝外旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向依外力方向而定，即在外力矩作用下，電機(jī)可朝外

7、力方向旋轉(zhuǎn)。力方向旋轉(zhuǎn)。 三相感應(yīng)電動機(jī)運(yùn)行中斷一相，電機(jī)仍能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。三相感應(yīng)電動機(jī)運(yùn)行中斷一相，電機(jī)仍能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。3 3）由于存在負(fù)序轉(zhuǎn)矩，使合成轉(zhuǎn)矩減小，過載能力低，由于存在負(fù)序轉(zhuǎn)矩，使合成轉(zhuǎn)矩減小，過載能力低，t tf f不不變，變，n n下降下降s s上升上升i i2 2 上升上升i i1 1上升上升溫升增加。溫升增加。單相異步交流電動機(jī)的工作原理一、分相起動電動機(jī)一、分相起動電動機(jī) 分相起動電動機(jī)包括電容起動電動機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動機(jī)和分相起動電動機(jī)包括電容起動電動機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動機(jī)和電阻起動電動機(jī)電阻起動電動機(jī) 根據(jù)獲得旋轉(zhuǎn)磁場方式的不同，主要分為分相電動機(jī)和罩根據(jù)獲得旋轉(zhuǎn)磁場方式的

8、不同，主要分為分相電動機(jī)和罩極電動機(jī)極電動機(jī)特點(diǎn)：特點(diǎn)： ）起動繞組和電容按短時工作設(shè)計；）起動繞組和電容按短時工作設(shè)計； ）電容起分相和提高功率因數(shù)的作用。）電容起分相和提高功率因數(shù)的作用。 由于起動繞組和電容按短時工作設(shè)計，因此，當(dāng)由于起動繞組和電容按短時工作設(shè)計，因此，當(dāng)n達(dá)達(dá)7580%n1時，離心開關(guān)自動打開。時，離心開關(guān)自動打開。單相異步交流電動機(jī)的主要類型1）定子具有空間不同相位的2個繞組2）兩相繞組中通入不同相位的交流電流，分相產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。3）電容器c配得合適，可使超前900圓形旋轉(zhuǎn)磁勢，ts，iszi超前超前900ui特點(diǎn)：起動轉(zhuǎn)距較大，起動電流也較大，特點(diǎn)：起動轉(zhuǎn)距較大，起

9、動電流也較大，應(yīng)用在空氣壓縮機(jī)、電冰箱、水泵、電應(yīng)用在空氣壓縮機(jī)、電冰箱、水泵、電扇扇(70w)(70w)等滿載起動的場合。等滿載起動的場合。應(yīng)用最普遍應(yīng)用最普遍電容起動單相異步電動機(jī)起動：起動：c1tsc1ts運(yùn)行：（運(yùn)行：（75758080）11時，時，c2c2切除切除cc較小較小運(yùn)行性運(yùn)行性能較好能較好應(yīng)用：家用電器、泵、小應(yīng)用：家用電器、泵、小型機(jī)械等型機(jī)械等 改變方向：對調(diào)主繞組或改變方向：對調(diào)主繞組或副繞組副繞組2 2個接線端個接線端電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動機(jī)特點(diǎn)：特點(diǎn)：）起動繞組和電容器按長期工作設(shè)計；）起動繞組和電容器按長期工作設(shè)計；）過載能力、功率因數(shù)和效率均較高；）過載能力、功

10、率因數(shù)和效率均較高；）容量能做到五十瓦至幾千瓦；）容量能做到五十瓦至幾千瓦；）應(yīng)用比較廣泛，如應(yīng)用于壓氣機(jī)、空調(diào)等。）應(yīng)用比較廣泛，如應(yīng)用于壓氣機(jī)、空調(diào)等。電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動機(jī) 在起動繞組中串聯(lián)電阻來分相，即工作繞組電阻在起動繞組中串聯(lián)電阻來分相，即工作繞組電阻小，電抗大；起動繞組電阻大，電抗小。小，電抗大；起動繞組電阻大，電抗小。二、罩極電動機(jī)二、罩極電動機(jī) 1 1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：定子作成凸極式，由硅鋼片疊壓而成，工作繞組為集中繞定子作成凸極式，由硅鋼片疊壓而成，工作繞組為集中繞組，套在定子磁極上，每個極靴表面組，套在定子磁極上，每個極靴表面1/31/31/41/4處開有一個小處開

11、有一個小槽，放入罩極繞組（短路環(huán)），如下圖：槽，放入罩極繞組（短路環(huán)），如下圖：電阻起動單相異步電動機(jī)一、電阻起動電動機(jī)一、電阻起動電動機(jī)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低，維護(hù)方便，但起動和運(yùn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低，維護(hù)方便，但起動和運(yùn)行性能差，用于小功率，空載起動，如臺扇。行性能差，用于小功率，空載起動，如臺扇。2、工作原理工作原理 k.1.3. 在時間上滯后在時間上滯后 一個角度一個角度，而兩個繞組在空間也，而兩個繞組在空間也相隔一個角度，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)向由未罩極部分轉(zhuǎn)向罩相隔一個角度，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)向由未罩極部分轉(zhuǎn)向罩極部分。電機(jī)轉(zhuǎn)向也由未罩極部分轉(zhuǎn)向罩極部分。極部分。電機(jī)

12、轉(zhuǎn)向也由未罩極部分轉(zhuǎn)向罩極部分。 3.1.3、改變轉(zhuǎn)向的方法：、改變轉(zhuǎn)向的方法： 1） 定子上繞制兩套起動繞組；定子上繞制兩套起動繞組； 2） 將定、轉(zhuǎn)子反向安裝。將定、轉(zhuǎn)子反向安裝。4、優(yōu)缺點(diǎn)：、優(yōu)缺點(diǎn)：起動轉(zhuǎn)矩小，結(jié)構(gòu)簡單，不需要電容器。起動轉(zhuǎn)矩小，結(jié)構(gòu)簡單，不需要電容器。5、應(yīng)用、應(yīng)用: 用于小容量電動機(jī)中。如應(yīng)用于小型風(fēng)扇、電動模用于小容量電動機(jī)中。如應(yīng)用于小型風(fēng)扇、電動模型和電唱機(jī)中。型和電唱機(jī)中。l方法：同三相異步電動機(jī)，改變方法：同三相異步電動機(jī)，改變定子電壓定子電壓 ：串電抗器、晶閘管調(diào)：串電抗器、晶閘管調(diào)壓壓l一、調(diào)速方法：一、調(diào)速方法：l串電抗器調(diào)速串電抗器調(diào)速l簡單，方便

13、，但有級調(diào)速，簡單，方便，但有級調(diào)速，t t、ppl臺風(fēng)扇用臺風(fēng)扇用單相異步電動機(jī)的調(diào)速l2 2、晶閘管調(diào)壓、晶閘管調(diào)壓l雙向晶閘管、雙向二極管，帶電壓開關(guān)的電位器、電阻、電容雙向晶閘管、雙向二極管，帶電壓開關(guān)的電位器、電阻、電容l無級調(diào)速無級調(diào)速單相異步電動機(jī)的調(diào)速l3.3.自耦變壓器調(diào)速自耦變壓器調(diào)速l調(diào)自耦變壓器調(diào)壓：調(diào)自耦變壓器調(diào)壓：a:a:調(diào)速時整臺電動機(jī)降壓：低速檔起動性調(diào)速時整臺電動機(jī)降壓：低速檔起動性能差能差lb:b:工作繞組降壓：低速檔起動性能較好，接線復(fù)雜工作繞組降壓：低速檔起動性能較好，接線復(fù)雜單相異步電動機(jī)的調(diào)速l4.4.串電容調(diào)速串電容調(diào)速l電容與容抗成反比，電容量大

14、容抗小相應(yīng)的電壓降也小，電容與容抗成反比，電容量大容抗小相應(yīng)的電壓降也小，n n就就高，高，r r為泄防電阻為泄防電阻l特點(diǎn)：電動機(jī)起動性能好，正常運(yùn)行時無功率損耗，效率高特點(diǎn)：電動機(jī)起動性能好，正常運(yùn)行時無功率損耗，效率高l5.5.繞組抽頭法調(diào)速繞組抽頭法調(diào)速l定子繞組上嵌放一個調(diào)速繞組，省電抗器鐵心，降低成本，但接定子繞組上嵌放一個調(diào)速繞組，省電抗器鐵心，降低成本，但接線復(fù)雜線復(fù)雜l6.ptc6.ptc元件元件l微風(fēng)檔電風(fēng)扇：微風(fēng)檔電風(fēng)扇：500r/min500r/min電風(fēng)扇在這樣低的速度下往往難以電風(fēng)扇在這樣低的速度下往往難以起動，解決方法：起動，解決方法：lptcptc元件特性：低溫

15、：阻值小，高溫呈高阻狀態(tài)元件特性：低溫：阻值小，高溫呈高阻狀態(tài)l方法：與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同方法：與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同l1.1.工作繞組（或起動繞組）的首端和末端與電源的接線對調(diào)；工作繞組（或起動繞組）的首端和末端與電源的接線對調(diào)；l2 2電容器從第一組繞組改接到另一節(jié)繞組（電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動機(jī)）電容器從第一組繞組改接到另一節(jié)繞組（電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動機(jī)）l強(qiáng)洗：電動機(jī)始終朝一個方向旋轉(zhuǎn)強(qiáng)洗：電動機(jī)始終朝一個方向旋轉(zhuǎn)ls1:s1:通電時間通電時間 s2s2：正反轉(zhuǎn)：正反轉(zhuǎn)l標(biāo)準(zhǔn)：正標(biāo)準(zhǔn)：正30s 30s 停止停止30s 30s 反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)5s 5s l對調(diào)主或副繞組中任何一個繞組的對調(diào)主或副繞組中任何一個繞組的2 2個出線端個出線端ls1:s1:脫水定時器觸點(diǎn)脫水定時器觸點(diǎn) s2s2：脫水桶門蓋連鎖：脫水桶門蓋連鎖觸觸 單相異步電動機(jī)是由單相交流電源供電的一種小容單相異步電動機(jī)是由單相交流電源供電的一種小容量交流電機(jī)。由于它結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉