第三章-第四節(jié)：單相罩極異步電動(dòng)機(jī)

第三章

單相異步電動(dòng)機(jī)第四節(jié)：單相罩極異步電動(dòng)機(jī)單相罩極異步電動(dòng)機(jī)單相罩極異步電動(dòng)機(jī)是結(jié)構(gòu)最簡單的一種單相異步電動(dòng)機(jī)，它的定子鐵芯部分通常由厚0.5mm以下的硅鋼片疊壓而成，按磁極形式的不同可分為凸極式和隱極式兩種，其中凸極式結(jié)構(gòu)最為常見，凸極式按勵(lì)磁繞組布置的位置不同又可分為集中勵(lì)磁和單獨(dú)勵(lì)磁兩種。由于勵(lì)磁繞組均放置在定子鐵芯內(nèi)，故又可稱為定子繞組。圖3-16所示為集中勵(lì)磁罩極異步電機(jī)的外形及結(jié)構(gòu)。勵(lì)磁繞組只有一個(gè)，均為兩極電機(jī)。而圖3-17所示為單獨(dú)勵(lì)磁罩極異步電動(dòng)機(jī)的外形及結(jié)構(gòu)。單相罩極異步電動(dòng)機(jī)電阻分相單相異步電動(dòng)機(jī)具有構(gòu)造簡單、價(jià)格低廉、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于小型機(jī)床、鼓風(fēng)機(jī)、電冰箱壓縮機(jī)、醫(yī)療器械等設(shè)備中，其外形如圖3-15所示。在單相罩極異步電動(dòng)機(jī)每個(gè)磁極面的1/4～1/3處開有小槽，在小槽的極面上套有銅制的短路環(huán)，就好像把這部分磁極罩起來，所以稱罩極電動(dòng)機(jī)。勵(lì)磁繞組用具有絕緣層的銅線繞成，套裝在磁極上，轉(zhuǎn)子則采用籠型結(jié)構(gòu)。單相罩極異步電動(dòng)機(jī)給單相罩極異步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組通入單相交流電時(shí)，在勵(lì)磁繞組與短路環(huán)的共同作用下，磁極之間形成一個(gè)連續(xù)移動(dòng)的磁場，好似旋轉(zhuǎn)磁場一樣，從而使籠型轉(zhuǎn)子受力而旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)磁場的形成可用圖3-18來說明。(1)當(dāng)勵(lì)磁繞組中的電流由零開始增大時(shí)由電流產(chǎn)生的磁通也隨之增大，但在被短路環(huán)罩住的一部分磁極中，根據(jù)楞次定律，變化的磁通將在短路環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和電流，力圖阻止原磁通的增加，從而使被罩磁極中的磁通較疏，未罩磁極中的磁通較密，如圖3-18(a)所示。(2)當(dāng)電流達(dá)到最大值時(shí)電流的變化率近似為零，這時(shí)短路環(huán)中基本上沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，因而磁極中的磁通均勻分布，如圖3-18(b)所示。單相罩極異步電動(dòng)機(jī)(3)當(dāng)勵(lì)磁繞組中的電流由最大值下降時(shí)短路環(huán)中又有感應(yīng)電流產(chǎn)生，以阻止被罩部分磁極中磁通的減小，因而此時(shí)被罩部分的磁通分布較密，而未罩部分的磁通分布較疏，如圖3-18(c)所示。綜上分析可以看出，單相罩極異步電動(dòng)機(jī)磁極的磁通分布在空間是移動(dòng)的，由磁極的未部分向被罩部分移動(dòng)，即與旋轉(zhuǎn)磁場一樣，使籠型結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子獲得啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)。單相罩極異步電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低、運(yùn)行噪聲小、維護(hù)方便；缺點(diǎn)是啟動(dòng)性能及運(yùn)行性能較差，效率和功率因數(shù)都較低，主要用于小功率空載啟動(dòng)的場合，如在臺(tái)式電扇、儀用電扇、換氣扇、錄音機(jī)、電動(dòng)工具及辦公自動(dòng)化設(shè)備上廣泛應(yīng)用。罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)短路環(huán)φB通過短路環(huán)時(shí)在其內(nèi)感應(yīng)的電動(dòng)勢短路環(huán)內(nèi)由于感應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢對應(yīng)的電流及磁通。通過短路環(huán)的總磁