三相異步電動(dòng)機(jī)改單相

1、三相異步電動(dòng)機(jī)改單相的原理和方法三相異步電動(dòng)機(jī)由于構(gòu)造簡單、成本低、維修使用方便、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。三相電動(dòng)機(jī)的電源應(yīng)是三相電源,但實(shí)際上常會(huì)遇到只有單相 電源的問題,特別是在家用電器上用的都是單相電動(dòng)機(jī),壞了以后想用三相電動(dòng)機(jī)代替,就必須做適當(dāng)?shù)母慕?以使三相電動(dòng)機(jī)適應(yīng)于單相電源而正常工作,下面具 體談其接線方法。 一、改接原理 三相異步電機(jī)是利用三相互隔120°角度的平衡電流,通過定子繞組時(shí)產(chǎn)生一個(gè)隨時(shí)間變化的旋轉(zhuǎn)磁場,以驅(qū)使電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作的。在談到三相異步電機(jī)改單相使用之前,先要說明單相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場建立問題,單相電動(dòng)機(jī)只有在建立旋轉(zhuǎn)磁場后才能夠起動(dòng)。

2、它之所以沒有初始起動(dòng)轉(zhuǎn)距,是因?yàn)樵趩蜗嗬@組中建立起的磁場不是旋轉(zhuǎn)的,而是脈動(dòng)的,換句話說,它對(duì)定子來講是不動(dòng)的。在這種情況下,定子的脈動(dòng)磁場與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)的電流相互作用是不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的,因?yàn)闆]有旋轉(zhuǎn)磁場,所以就不能使電機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。但是電動(dòng)機(jī)內(nèi)部兩個(gè)繞組的位置有空間角度差,若設(shè)法再產(chǎn)生一不同相的電流,使兩相電流在時(shí)間上有一定的相位差,才能產(chǎn)生旋 轉(zhuǎn)磁場,使電機(jī)起動(dòng)。因此單相電動(dòng)機(jī)的定子除了有工作繞組外,還必須有起動(dòng)繞組。根據(jù)此原理,可利用三相異步電機(jī)定子的三相繞組,將其中一相繞組線圈采用 電容或電感移相的方法,使兩相通過不同的電流,這樣就能建立旋轉(zhuǎn)磁場,使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)三相異步電機(jī)改為單相電源

3、使用時(shí),其功率僅是原來的2/3。 二、改接方法 要把三相電機(jī)使用在單相電源上,可將三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組中的任意二相繞組線圈首先串聯(lián),再與另一相繞組并聯(lián)接入電源。這時(shí),兩個(gè)繞組里的磁通量在空間上雖然有相位差,但因工作繞組和起動(dòng)繞組都是接在同一電源上,如按時(shí)間來講,電流是相同的。因此,只有在起動(dòng)繞組上串聯(lián)一只電容器、電感線圈或電阻,才能使電流有相位差。在接法上為了增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,可用一臺(tái)自耦變壓器將單相電源的電壓由220V升到380V,示意圖如圖1所示。（圖1） 一般小型電動(dòng)機(jī)均為Y接,對(duì)Y 接的三相異步電動(dòng)機(jī)用此種方法接線,應(yīng)將串入電容C的繞組接線端子接在自耦變壓器起頭端子上,如需改變轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方

4、向,可按圖2接線。（圖2）如果不升高電壓,接在220V的電源也可用此圖示。因?yàn)樵瓉斫尤?80V電源電壓的繞組,現(xiàn)在用于220V電源,電壓太低了,所以轉(zhuǎn)矩太低。（圖3）（圖4） 圖3接線轉(zhuǎn)矩太低,若增大力矩可將移相電容串入二相繞組連在一起的線圈中,用此繞組為起動(dòng)繞組,單只線圈直接接在220V電源上,見圖4。圖3、圖4如果需要改變轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向,可將起動(dòng)繞組或運(yùn)轉(zhuǎn)繞組的頭尾換一下就可。 兩個(gè)繞組串聯(lián)后的磁矩(其中一相反串)是由兩個(gè)夾角互為60°磁矩合成的(如圖5),其磁矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由兩個(gè)夾角互為120°合成的磁矩(如圖6兩繞組順串), 所以圖5接線的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于圖6接線的起動(dòng)

5、轉(zhuǎn)矩。 （圖5）（圖6） 在起動(dòng)繞組上接入電阻R(圖7)的數(shù)值應(yīng)當(dāng)與定子繞組相電阻接近,并且應(yīng)當(dāng)能夠承受起動(dòng)電流,這種接法起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的0.10.12倍。（圖7）三、移相電容的選擇 ： 工作電容C=1950×Ie/Ue×cos(微法),Ie、Ue、cos是電動(dòng)機(jī)原來的額定電流、額定電壓及功率因數(shù)。 一般工作電容用在單相電源上的三相異步電機(jī)時(shí)(220V),每100W用46微法電容即可。 起動(dòng)電容可根據(jù)起動(dòng)的負(fù)載大小而選擇。通常是工作電容的14倍。當(dāng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的75%80%時(shí),應(yīng)當(dāng)斷開起動(dòng)電容,否則電動(dòng)機(jī)易燒壞。 正確選擇電容的容量使二相繞組的電流I1、I2相等,

6、且等于額定電流Ie,即I1=I2=Ie。若要求起動(dòng)力矩大些,可增加一個(gè)起動(dòng)電容,并接在運(yùn)轉(zhuǎn)電容上,當(dāng)起動(dòng)正常時(shí),斷開起動(dòng)電容。 三相異步電動(dòng)機(jī)用于單相電源的改接意義較大,方便易行,但由于單相電源一般容量較小,所以適用于1kW以下小電機(jī)。補(bǔ)充： 補(bǔ)充：re/detail/3133716    相關(guān)知識(shí)· 三相異步電動(dòng)機(jī)為何會(huì)形成走單相運(yùn)行2回答2009-09-16· 三相異步電動(dòng)機(jī)和單相異步電動(dòng)機(jī)的異步指的是什么1回答2010-08-20· 三相異步電動(dòng)機(jī)如何改為單相運(yùn)行？2回答2009-11-19· 單相異步電動(dòng)機(jī)

7、2回答2008-08-01· 三相異步電動(dòng)機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有何區(qū)別1回答2009-10-26 更多三相異步電動(dòng)機(jī)改單相的原理和方法相關(guān)知識(shí)>>· 三相異步電動(dòng)機(jī)改單相· 三相異步電動(dòng)機(jī)原理· 三相異步電動(dòng)機(jī)接線圖· 單相異步電動(dòng)機(jī)原理· 三相電動(dòng)機(jī)改單相· 三相異步電動(dòng)機(jī)繞組· 三相異步電動(dòng)機(jī)接線· 三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù) 轉(zhuǎn)載來自于：三相異步電動(dòng)機(jī)可以改單相的嗎 搜搜問問 三相異步電機(jī)工作原理三相異步電機(jī)的工作方式，電機(jī)定子上有三相對(duì)稱的交流繞組，三相對(duì)稱交流繞組通入三相對(duì)稱交流電流時(shí)，將在電機(jī)氣

8、隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)體處于旋轉(zhuǎn)磁場中，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線，并產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，判斷感應(yīng)電勢(shì)方向，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體通過端環(huán)自成閉路，并通過感應(yīng)電流。感應(yīng)電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁力， 電磁力作用在轉(zhuǎn)子上將產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。三相異步電機(jī)工作原理：一、旋轉(zhuǎn)磁場（一）定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的原理 旋轉(zhuǎn)磁場：指磁場的軸線位置隨時(shí)間而旋轉(zhuǎn)的磁場。 在三相異步電動(dòng)機(jī)的定子鐵心中放置三組結(jié)構(gòu)完全相同的繞組U1U2、V1V2、W1W2，各相繞組在空間互差120°電角度，向這三相繞組中通入對(duì)稱的三相交流電，則在定子與轉(zhuǎn)子的空氣隙中產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。 以兩極電機(jī)即2p=2為例說明，對(duì)稱的三相繞組

9、U1U2、V1V2、W1W2假定為集中繞組，三相繞組接成星形，并通以三相對(duì)稱電流iA、iB、iC。如動(dòng)畫演示所示。假定電流的瞬時(shí)值為正時(shí)是從各繞組的首端流入，末端流出。電流流入端用“×”表示，電流流出端用“”表示。 wt=0時(shí)，iA=0； iB為負(fù)值，即iB由末端V2流入，首端V1流出； iC為正值，即iC由首端W1流入，末端W2流出。 電流流入端用“×”表示，電流流出端用“” 表示。 利用右手螺旋定則可確定在wt=0瞬間由三相電流所產(chǎn)生的合成磁場方向，如動(dòng)畫演示所示。 可見合成磁場是一對(duì)磁極，磁場方向與縱軸線方向一致，上方是北極，下方是南極。wt= /2時(shí)，iA為正最大值

10、，即iA由首端U1流入，末端U2流出； iB為負(fù)值，即iB由末端V2流入，首端V1流出； iC為負(fù)值，即iC由W2流入，W1流出。 可見合成磁場方向以較wt=0時(shí)按時(shí)針方向轉(zhuǎn)過90o。 同理可畫出wt= ，wt=3/2，wt= 2時(shí)的合成磁場，可看出磁場的方向逐步按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，共轉(zhuǎn)過360o，即旋轉(zhuǎn)一周。 綜上所述，在三相交流電動(dòng)機(jī)定子上布置有結(jié)構(gòu)完全相同在空間位置各相差120o電角度的三相繞組，分別通入三相交流電，則在定子與轉(zhuǎn)子的空氣隙間所產(chǎn)生的合成磁場是沿定子內(nèi)圓旋轉(zhuǎn)的，故稱旋轉(zhuǎn)磁場。 （二）旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向 U相、V相、W相繞組的電流分別為iA、iB、iC。 三相交流電的相序A B

11、 C。 旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)閁相 V相 W相（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)） 若 U相、V相、W相繞組的電流分別為iA、iC、iB（即任意調(diào)換電動(dòng)機(jī)兩相繞組所接交流電源的相序） 旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)。 綜上所述，旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向決定于通入定子繞組中的三相交流電源的相序。只要任意調(diào)換電動(dòng)機(jī)兩相繞組所接交流電源的相序，旋轉(zhuǎn)磁場即反轉(zhuǎn)。 （三）旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度 兩極三相異步電動(dòng)機(jī)（即2P=2）定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場，當(dāng)三相交流電變化一周后，其所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場也正好旋轉(zhuǎn)一周。 故在兩極電動(dòng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速等于三相交流電的變化速度，即n1=60f1=3000轉(zhuǎn)分。 四極三相異步電動(dòng)機(jī)（即2P=4）定子繞組

12、產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場，當(dāng)三相交流電變化一周后，其所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場只旋轉(zhuǎn)了半圈。 故在四極電動(dòng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速等于三相交流電的變化速度的一半，即n1= 60 f1/2 =1500轉(zhuǎn)/分。 綜上所述，當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組為p 對(duì)磁極時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為 n1 = 60f1/p 式中 n1:旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速（又稱同步轉(zhuǎn)速），轉(zhuǎn)/分 f1:三相交流電源的頻率，赫； p:磁極對(duì)數(shù)。 二、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理問題：為什么稱“異步”電動(dòng)機(jī)？ 正常情況下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速即同步轉(zhuǎn)速n1，若n= n1 ，則旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體間將不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)為零 。n和n1總存在差異，異步電

13、動(dòng)機(jī)的名稱由此而來。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組并不直接與電源相接，而是依靠電磁感應(yīng)的原理產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，故又可稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。 三、異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率 分析n和n1間的關(guān)系： 1、當(dāng)n=0，轉(zhuǎn)子切割旋轉(zhuǎn)磁場的相對(duì)轉(zhuǎn)速n1n= n1為最大，故轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流最大。 2、當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n增加時(shí)，則n1n開始下降，故轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流下降。 3、當(dāng)n= n1，則n1n=0，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割定子旋轉(zhuǎn)磁場，故轉(zhuǎn)子中 沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 轉(zhuǎn)差率：同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n之差對(duì)同步轉(zhuǎn)速之比值，用S表示。 S是恒量異步電動(dòng)機(jī)性能的一個(gè)重要參數(shù)，分析幾個(gè)特定工作狀態(tài)下的S值。 1、電動(dòng)機(jī)靜止或在啟動(dòng)的瞬

14、間，n=0，S=1。 2、電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，需克服的阻力很小，故轉(zhuǎn)速很高，S很小。 3、電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率S約為0.010.07。 4、電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)0S1。三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理簡單說應(yīng)該是：當(dāng)向三相定子繞組中通過入對(duì)稱的三相交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。由于旋轉(zhuǎn)磁場以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開始時(shí)是靜止的，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用右手定則判定）。由于導(dǎo)子導(dǎo)體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向基本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體在定子磁場中受到電磁力的

15、作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子 沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)。通過上述分析可以總結(jié)出電動(dòng)機(jī)工作原理為：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。單相電動(dòng)機(jī)工作原理單相電動(dòng)機(jī)由定子和鼠籠式轉(zhuǎn)子組成，定子上嵌有主繞組和副繞組，主、副繞組在空間上互成90度電角度。副繞組串聯(lián)了一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)電容器后與主繞組并聯(lián)接人電路。當(dāng)主、副繞組

16、通入單相交流電時(shí)，主繞組產(chǎn)生脈動(dòng)磁場，副繞組在電容器的作用下，產(chǎn)生與主繞組相位超前約90度電角度的脈動(dòng)磁場。這兩個(gè)脈動(dòng)磁場合成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，推動(dòng)轉(zhuǎn)子啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。三相異步電動(dòng)機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有何區(qū)別異步電機(jī)(感應(yīng)電機(jī))的工作原理是通過定子的旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子中并不直接產(chǎn)生磁場。因此，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一定是小于同步速的(沒有這個(gè)差值，即轉(zhuǎn)差率，就沒有轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流)，也因此叫做異步電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開