1、第五章电动机第三节 单相异步电动机,第三节 单相异步电动机,【学习目标】1了解单相异步电动机的结构、特点及其起动、反转和调速的基本方法。2明确单相异步电动机的维护常识。【重点难点】单相异步电动机的维护常识。,一、单相异步电动机的结构,单相异步电动机结构及各部分介绍: （1）拆开示意图如下：,动画演示：单相异步电动机的结构,单相异步电动机的结构,（2）各部分简介 机座：一般用铸铁制作，起固定与支撑作用。 铁心：包括定子铁心和转子铁心，构成电动机的磁路。用0.35mm和0.5mm厚的硅钢片叠压而成。 绕组：定子绕组做成两相：主绕组（工作绕组）和副绕组（起动绕组）。它们的中轴线错开一定的电角度，为了
2、改善起动性能和运行性能，通常采用高强度聚脂漆包线绕制。 转子绕组一般采用笼型绕组，常用铝压铸而成。 起动开关：在起动过程中，当转子转速达到同步转速的80%左右时，常借助于起动开关，切除起动绕组或起动电容器。,单相异步电动机的结构,离心开关：一种常用的起动开关，一般安装在电动机端盖边的转子上。当电动机转子静止或转速较低时，触点接通；当电动机转速达到一定值后，触点断开。离心开关如下图所示。,二、单相异步电动机的起动方法,1、单相异步电动机脉动磁场 （1）脉动磁场：单相异步电动机工作绕组中通入单相交流电后，产生一个在空间位置不变、大小和方向随交流电流而变的磁场。 （2）脉动磁场不旋转，不产生起动力矩
3、，电动机不能自行起动。2、单相异步电动机的起动 （1）常用方法：在电动机中增加一相起动绕组，且与工作绕组对称（匝数相等、空间互差90），通入相位差90的两相交流电时，则可产生旋转磁场（如下图）。转子自行起动，电动机一旦转动，切除起动绕组后仍可以继续运行。,动画演示：脉动磁场的特点,单相异步电动机的起动方法,单相异步电动机的起动方法,（2）单相电阻起动异步电动机 起动绕组匝数少、导线细，视为纯电阻负载。 工作绕组匝数多、导线粗，视为纯电感负载。 两绕组并联接同一电源时，起动绕组电流I2超前工作绕组电流I1一个电角度，产生旋转磁场，获得起动转矩。转速达到80%左右额定值后，起动开关自动断开起动绕组
4、，实现单相运行。 起动转矩为额定转矩的1.22倍。 起动电流较大。 应用于电冰箱的压缩机中。,单相异步电动机的起动方法,（3）单相电容起动异步电动机 在起动绕组中串入一个电容器构成。 起动绕组中的电流I2超前于工作绕组电流I1一定的电角度。当电容量合适时，可使相位差接近90。电动机起动后，利用起动绕组支路的起动开关切断起动绕组。 起动转矩大(一般为额定转矩的1.53.5倍)、起动电流，起动性能好。 适用于各种满载起动的机械，如小型空气压缩机，木工机械等。,单相异步电动机的起动方法,（4）单相电容运行异步电动机 将单相电容起动异步电动机中的起动开关去掉，并将起动绕组的导线加粗，由短时工作方式变成
5、长期运行方式。如下图所示。 铁心上嵌放两套绕组，结构相同，空间位置互差90电角度。起动绕组和电容器在起动和运行时都起作用。 电容器容量较小，起动转矩较小，工作可靠、效率与功率因数较高。广泛应用于电风扇、洗衣机等单相用电设备中。,单相异步电动机的起动方法,（5）单相电容起动与运行异步电动机 在起动绕组回路中串入两个并联的电容器，容量较大的电容器串一个起动开关。如下图所示。 起动时，两个电容同时作用，电容量较大，电动机起动性能较好。转速上升到一定程度时，开关自动断开，只有小电容器参与运行，运行性能较好。 此种电动机结构复杂、成本较高，但起动转矩约为额定转矩的 22.5，效率与功率因数较高，适用空调
6、、小型空压机等设备中。,单相异步电动机的起动方法,（6）单相罩极式异步电动机 按磁极形式不同分为凸极式和隐极式两种。 凸极式按绕组形式分为集中绕组和分布绕组两种，转子采用笼型结构。 每个磁极的1/31/4处开有小槽，将磁极分成两部分，在极面较小的部分套装铜制短路环。 在定子绕组通入单相交流电流后，气隙中会形成一个连续移动的磁场，使笼型转子受力而旋转。 交流电流改变方向后，磁通同样由磁极的未罩部分向被罩部分移动，这样转子就跟着磁场移动的方向转动起来。,单相异步电动机的起动方法,优点：结构简单、制造方便、成本低、便于流水线生产。 缺点：起动性能和运行性能较差，转向只能由未罩部分向被罩部分旋转。 应
7、用：小功率空载起动，如微型电扇、仪器仪表的风扇等。 单相罩极式异步电动机的结构如下图所示：,【课堂练习】1.某一吊扇接通电源后不转动，在外力的作用下扇叶转动后，电扇才能正常转动，则外力应朝哪个方向拨？风扇朝哪个方向转？试分析原因。 2.罩极式电动机是如何产生旋转磁场的？其方向与什么有关？,第三节 单相异步电动机,【课堂小结】一、脉动磁场的特点:不旋转，不产生起动力矩。二、单相异步电动机的结构:定子和转子。三、单相异步电动机的起动1.单相电阻起动异步电动机2.单相电容起动异步电动机3.单相电容运行异步电动机4.单相电容起动与运行异步电动机5.单相罩极式异步电动,第三节 单相异步电动机,【课后作业】1本章后复习思考题第16.17.18.19 。2.电工电子技术及应用学习指导与练习第五章第一题20.21.22.23；第二题24.25.26.27.28；第三题14.15；第四题9。,第三节 单相异步电动机,
