機車電機與電器 課件 項目五 劈相機及其他電動機 任務一 單相異步電動機

項目五劈相機和其它電動機知識目標1.掌握單相異步電動機的用途、分類、結構和工作原理；2.掌握劈相機的結構、工作原理，能描述空載、負載工況的特點；3.能描述測速發(fā)電機的分類、結構和工作原理；4.能描述70BF3-3j步進電動機的結構和工作原理。5.能描述SS9、SS4改、HXD3電力機車輔助電機的種類和應用。技能目標1.

能實施單相異步電動機的起動、調速和反轉；2.

能實施劈相機的起動，能描述三相電壓不對稱的調整方法；3.

能描述DF4B內燃機車用壓縮機的結構、技術參數；4.

能描述HXN5內燃機車用輔助發(fā)電機的結構和起動；5.

培養(yǎng)學生嚴謹、認真的學習態(tài)度，提高理論聯系實際的能力。任務一單相異步電動機任務提出A任務目標B相關知識C任務實施D目錄CONTENTS思考題EPart任務一01任務提出任務提出定義：單相異步電動機是利用單相交流電源供電的一種小容量交流電機。優(yōu)點：結構簡單、成本低廉、運行可靠、維修方便等優(yōu)點及可以直接在單相220

V交流電源上使用的特點應用：單相異步電動機只做成小容量的，從幾瓦到幾百瓦，在家用電器（電扇、洗衣機、電冰箱、空調器等）及輕工業(yè)裝置上得到了廣泛的應用。缺點：與同容量的三相異步電動機比較，單相異步電動機的體積大，運行性能較差，效率較低。Part任務一02任務目標任務目標1.描述單相異步電動機的基本結構和工作原理；2.能描述單相異步電動機的起動、調速和反轉方法。Part任務一03相關知識相關知識1.基本結構

單相鼠籠式異步電動機的結構

單相異步電動機的類型很多，除罩極電動機的定子具有凸出的磁極外，其余各類單相異步電動機定子鐵心和普通三相異步電動機的相似。相關知識2.工作原理

相關知識2）基本原理

單相異步電動機示意圖

當單相異步電動機的定子繞組（工作繞組）接單相交流電源時，產生一個脈動磁場，此脈動磁場可分解為兩個大小相等、轉速相等而轉向相反的旋轉磁場和（證明略）。

相關知識2）基本原理

當異步電動機的轉子靜止不動時，轉子對正向旋轉磁場和反向旋轉磁場的轉差率都等于１，電磁轉矩和大小相等、方向相反。因此，合成電磁轉矩為零，電動機不能自行起動。

如果借助外力使電動機的轉子以轉速向某一方向（如向正向旋轉磁場的方向）轉動，正向旋轉磁場所產生的電磁轉矩大于反向旋轉磁場所產生的電磁轉矩。所以運行時的旋轉方向由起動時的轉動方向而定。只要外力把轉子向任一方向驅動，轉子就將沿著該方向繼續(xù)旋轉，直到接近同步轉速。相關知識2）基本原理

單相異步電動機的機械特性曲線

由于在單相異步電動機中始終存在一個反向旋轉磁場，因此單相異步電動機的損耗較大，效率較低，功率因數也較低。這樣，就使得單相異步電動機的效率等總是低于三相異步電動機。

相關知識3.分類和起動方法

單相電容起動電動機1）單相電容起動電動機

單相電容起動電動機有較大的起動轉矩，但起動電流也較大，適用于各種滿載起動的機械，如小型空氣壓縮機，在部分電冰箱壓縮機中也有采用。相關知識3.分類和起動方法

單相電容運轉電動機2）單相電容運轉電動機

單相電容運轉電動機結構簡單，維護保養(yǎng)方便，只要任意改變主繞組（或輔繞組）的首端、末端與電源的接線，即可改變旋轉磁場的轉向，從而使電動機反轉。這類電動機常用于吊扇、臺扇、洗衣機、吸塵器等。相關知識3.分類和起動方法

單相電阻起動電動機3）單相電阻起動電動機

這種電動機起動轉矩不大，宜于空載起動。相關知識3.分類和起動方法

單相電阻起動電動機4）單相雙值電容電動機

單相雙值電容電動機具有相對較高的起動轉矩、效率及功率因數，適用于機床、農副產品加工機械、醫(yī)療器械等。Part任務一04任務實施任務實施1.電冰箱的起動

單相電阻起動電動機

家用電冰箱中拖動壓縮機的單相異步電動機較多采用電阻R起動。PTC組件的工作特性圖

由于該類電動機起動轉矩小，因此當電冰箱在工作中突然斷電后又很快恢復供電時，壓縮機有殘壓而可能使電動機無法拖動壓縮機工作，這有可能導致燒毀電動機。因此，應經過幾分鐘后，讓壓縮機壓力下降，才能重新通電起動電動機。任務實施2.電風扇的調速

電容運轉電動機調速電路1）串電抗器調速

將電抗器與電動機定子繞組串聯，通電時，利用在電抗器上產生的電壓降，使加到電動機定子繞組上的電壓低于電源電壓，從而達到降低轉速的目的。因此用串電抗器調速時，電動機的轉速只能由額定轉速往低調。任務實施2.電風扇的調速

（a）L形接線法

（b）T形接線法2）繞組抽頭調速

與串電抗器調速比較，用繞組內部抽頭調速不需電抗器，耗電少，缺點是繞組嵌線和接線比較復雜，電動機與調速開關的接線較多。任務實施3.洗衣機的反轉

洗衣機工作時，要求電動機在定時器的控制下正反交替運轉。改變單相電容運轉電動機轉向的方法有兩種：一是在電動機與電源斷開時，在主繞組或副繞組中任何一組的首尾兩端換接以改變旋轉磁場的方向，從而改變電動機的轉向；二是在電動機運轉時，將副繞組上的電容器串接于主繞組上，即主、副繞組對調，從而改變旋轉磁場和轉子的轉向。洗衣機所采用的大都是后一種方法。

洗衣機脫水用電動機也是采用電容運轉式電動機，它的原理和結構同一般單相電容運轉電動機相同。由于脫水時一般不需要正反轉，故脫水用電機按一般單相電容運轉異步電動機接線，即主繞組直接接電源，副繞組和移相電容串聯后再接入電源。由于脫水用電動機只要求單方向運轉，所以主副繞組采用不同的線徑和匝數繞制。任務實施3.洗衣機的反轉

洗衣機用