项目4 单相异步电动机教学课件电机与驱动技术电子教案.pptx

项目4 单相异步电动机教学课件电机与驱动技术 电子教案掌握单相异步电动机的工作原理1了解单相异步电动机的分类及特点2学习目标掌握单相异步电动机的调速方法3厚德|博学|笃行|乐业4.1 单相异步电动机的结构与原理4.1.1 单相异步电动机的结构厚德|博学|笃行|乐业4.1 单相异步电动机的结构与原理4.1.1 单相异步电动机的结构二、转子部分转子部分主要由转子铁芯、转子绕组和转轴组成。1、转子铁芯转子铁芯采用硅钢片叠压而成，铁芯表面有槽用于放置绕组。2、转子绕组转子绕组多为铝材铸造，采用鼠笼结构。厚德|博学|笃行|乐业4.1 单相异步电动机的结构与原理4.1.2 单相异步电动机的原理一、单相绕组通电情况电流在正半周期及负半周期之间不断交替变化，其产生的磁场及方向也在不断变化，但磁场的轴线沿纵轴固定不变，这样的磁场称为脉振磁场。厚德|博学|笃行|乐业4.1 单相异步电动机的结构与原理4.1.2 单相异步电动机的原理一、单相绕组通电情况脉振磁场与旋转磁场不同，当转子不动时，转子导体与磁场不会产生相对运动，转子导体中的感应电动势及电流均为零，转子上转矩为零，转子没有启动转矩，电动机无法启动，仍处于静止状态。这时候施加一个外力使转子转动一下，当转动转子时，转子导体切割脉振磁场，产生恒定方向的电动势和电流，同时在磁场中产生电磁转矩，转子就能沿该方向继续转动下去。但是其旋转方向是随意的，跟随着外力的方向而变。单相异步电动机启动后的原理和三相异步电动机是一样的。厚德|博学|笃行|乐业4.1 单相异步电动机的结构与原理4.1.2 单相异步电动机的原理一、单相绕组通电情况转子对正向磁场的转差率为电动机正向旋转的转差率对反向旋转磁场而言转差率为厚德|博学|笃行|乐业4.1 单相异步电动机的结构与原理4.1.2 单相异步电动机的原理二、两相绕组通电情况从上面分析可知，单相异步电动机的不足是无法自己启动，必须施加外力。最有效的方法就是增加一个启动绕组，启动绕组接上单相电源后又建立一个脉振磁动势，且与原来脉振磁动势相位也不同，与工作绕组共同建立椭圆形旋转磁场，从而产生启动转矩。厚德|博学|笃行|乐业4.1 单相异步电动机的结构与原理4.1.2 单相异步电动机的原理二、两相绕组通电情况厚德|博学|笃行|乐业4.1 单相异步电动机的结构与原理4.1.2 单相异步电动机的原理二、两相绕组通电情况对于两相绕组产生的椭圆形磁场，还是可以分解成两个幅值不相等、转速相同（均为同步转速n1）、转向相反的旋转磁动势F+和F-。厚德|博学|笃行|乐业4.2单相异步电动机的分类4.2.1 电阻分相式单相异步电动机电阻分相式单相异步电动机除工作绕组外，还装有启动绕组，并在启动绕组中串入电阻R，然后与工作绕组共同接到同一单相电源上。厚德|博学|笃行|乐业4.2单相异步电动机的分类4.2.2 电容分相式单相异步电动机一、电容启动单相异步电动机当启动绕组中串联一个电容器C和一个离心开关K时。如果电容器容量选择适当，则可以在启动时通过启动绕组的电流在时间和相位上超前主绕组电流90电角度，这样在启动时就可以得到一个接近圆形的旋转磁场，转子获得较大的启动转矩。厚德|博学|笃行|乐业4.2单相异步电动机的分类4.2.2 电容分相式单相异步电动机二、电容运行单相异步电动机如果单相异步电动机启动绕组不仅在启动时起作用，还在电动机运转中也长期工作，则这种电动机称为电容运行异步电动机。这时启动绕组是按长期工作制设计，启动电容也要按长期工作选取。厚德|博学|笃行|乐业4.2单相异步电动机的分类4.2.2 电容分相式单相异步电动机三、电容启动运行单相异步电动机要单相异步电动机在启动和运行时都能得到较好的性能，则可以采用将两个电容并联后再与启动绕组串联的接线方式。厚德|博学|笃行|乐业4.2单相异步电动机的分类4.2.3 罩极式单相异步电动机罩极式单相异步电动机的转子为鼠笼式，定子采用硅钢片叠压而成，定子铁芯按磁极形式可分为凸极式和隐极式，最常见的为隐极式。定子铁芯上装有运行绕组，每个磁极的极靴处一边开有小槽，小槽内放置有一个闭合的铜环，称为短路环，短路环就等效于启动绕组。厚德|博学|笃行|乐业4.3单相异步电动机调速与反转4.3.1 变极调速利用单相异步电动机的转速与磁极对数成正比。将绕组中线圈组的连接方法改变，使电动机的磁极对数变化，从而改变了转速。变极调速会增加电动机绕组出线端，导致绕组复杂，实际上很少应用。厚德|博学|笃行|乐业4.3单相异步电动机调速与反转4.3.2 调压调速1、串电抗器调速电抗器与电动机绕组串联，通电时，电抗器产生电压降，使加到电动机两端的电压低于电源电压，电动机的转速降低。厚德|博学|笃行|乐业4.3单相异步电动机调速与反转4.3.2 调压调速2、自耦变压器调速采用自耦变压器来调节输入电动机的电压实现调速，分为两种方式。第一种是运行绕组和启动绕组的电压同时调整，这种方式在低速时启动性能差；第二种，是运行绕组接入自耦变压器，启动绕组电压不变，这种方式在低速时启动性能好，但接线复杂。厚德|博学|笃行|乐业4.3单相异步电动机调速与反转4.3.2 调压调速3、串电容调速利用电容器容抗与电容量成反比的原理，在单相异步电动机电路中串入不同容量的电容器，调节电动机的转速。厚德|博学|笃行|乐业4.3单相异步电动机调速与反转4.3.2 调压调速4、绕组抽头法调速单相异步电动机定子铁芯上再嵌放一个中间绕组D。通过调速开关改变中间绕组与启动绕组及工作绕组的接线方法，从而达到改变电动机内部气隙磁场的大小，达到调节电动机转速的目的。厚德|博学|笃行|乐业4.3单相异步电动机调速与反转4.3.3 单相异步电动机反转一、把工作绕组或者启动绕组的首末端与电源接线对调，就改变旋转方向了。二、对电容运转的单机异步电动机可以把电容从一组绕组改接入另一组绕组中去。厚德|博学|笃行|乐业4.4 单相异步电动机实训操作4.3.3 单相异步电动机反转单相异步电动机三根引线端分别为a、b、c和一个电容器C，如图421所示。在维修时往往会折下电容器。如何区分单相异步电动机的运行绕组和启动绕组是一个常见问题。厚德|博学|笃行|乐业4.4 单相异步电动机实训操作4.3.3 单相异步电动机反转实训任务1、通过万用表区分单相异步电动机的运行绕组和启动绕组。2、掌握单相异步电动机的接线方式。实训设备1、单相异步电动机1台。2、万用表1台。3、电工常用工具1套、导线若干。厚德|博学|笃行|乐业4.4 单相异步电动机实训操作4.3.3 单相异步电动机反转实训操作1、使用万用表测量三根引线端a、b、c之间的电阻（也就是用万用表的欧姆档分别测量Rab、Rac和Rbc），找出电阻值最大的两端，剩余的一端是公共端。在图422中a、c端之间的电阻Rac最大，剩余的一端b就是公共端引线。2、再次使用万用表量出公共端引线与另外两根引线之间的电阻。连接在公共端引线与其中电阻较大的一根引线之间的绕组就是启动绕组，因为启动绕组比较细，电阻值比较大。连接在公共端引线与其中电阻较小的一根引线之间的绕组就是运行绕组，因为运行绕组比较粗，电阻值比较小。在图422中，测量得到RabRac，a、b端之间的是运行绕组，b、c端之间的是启动绕组。