范文一:单相电容异步电动机原理_单相异步电动机接线图
单相电容异步电动机原理_单相异步电
动机接线图
单相电机一般是指用单相交流电源(AC220V)供电的小功率单相异步电动机。这种电机通常在定子上有两相绕组,转子是普通鼠笼型的。两相绕组在定子上的分布以及供电情况的不同,可以产生不同的起动特性和运行特性。当单相正弦电流通过定子绕组时,电机就会产生一个交变磁场,这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场,当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电机无法旋转。当我们用外力使电动机向某一方向旋转时(如顺时针方向旋转),这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小;转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了,转子所产生的总的电磁转矩将不再是零,转子将顺着推动方向旋转起来。要使单相异步电动机能自动旋转起来,我们可在定子中加上一个起动绕组,起动绕组与主绕组在空间上相差90度,起动绕组要串接一个合适的电容,使得与主绕组的电流在相位上
近似相差90度,即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组,将会在空间上产生(两相)旋转磁场,
图1 电容分相电动机接线图及向量图在这个旋转磁场作用下,转子就能自动起动,起动后,待转速升到一定时,借助于一个安装在转子上的离心开关或其他自动控制装置将起动绕组断开,正常工作时只有主绕组工作。因此,起动绕组可以做成短时工作方式。但有很多时候,起动绕组并不断开,我们称这种电机为单相电机,要改变这种电机的转向,只要把辅助绕组的接线端头调换一下即可。在单相异步电动机中,产生旋转磁场的另一种方法称为罩极法,又称单相罩极式电动机。此种电动机定子做成凸极式的,有两极和四极两种。每个磁极在1/3--1/4全极面处开有小槽,把磁极分成两个部分,在小的部分上套装上一个短路铜环,好象把这部分磁极罩起来一样,所以叫罩极式电动机。单相绕组套装在整个磁极上,每个极的线圈是串联的,连接时必须使其产生的极性依次按N、S、N、S排列。当定子绕组通电后,在磁极中产生主磁通,根据楞次定律,其中穿过短路铜环的主磁通在铜环内产生一个在相位上滞后90度的感应电流,此电流产生的磁通在相位上也滞后于主磁通,它的作用与电容式电动机的起动绕组相当,从而产生旋转磁场使电动机转动起来。
又通常根据电动机的起动和运行方式的特点,将单相异步电动机分为单相电阻起动异步电动机、单相电容起动异步电动机、单相电容运转异步电动机、单相电容起动和运转异步电动机、单相罩极式异步电动机五种。
范文二:三相异步电动机和单相异步电动机的转动原理介绍
三相异步电动机和单相异步电动机的转动原理介绍
交流异步电动机可分为三相异步电动机和单相异步电动机两种, 是生产与生活中广泛应用 的电动机。 异步电动机的转动原理, 对使用和维修电动机十分重要, 电工人员应当有所了解 及掌握。
三相异步电动机的转动原理
三相异步电动机的转动原理可用以下三点来说明。
1. 电生磁 (即旋转磁场的产生 ) 三相异步电动机的定子绕组接成星形, 如图 1(a)所示。 当定子 绕组中通入三相对称交流电流时, 则在绕组中有对称三相电流流过, 其波形图如图 1(b)所示。 设三相电流的相序为 U-V-W , 且 iu 的初相角为零, 则各相电流的三角函数表示式为 iu=Imsinωtiv=Imsin(ωt-120度 ) iw=Imsin(ωt+120度 ) 为说明方便,现设定:三相交流电为正半周时, 电流由绕组的首端流入,从末端流出;反之,电流从绕组的末端流入,从首端流出。这样, 按不同时刻的电流方向, 根据右手螺旋定则, 即可画出 ω=0、 ωt=-60度、 ωt=120度及 ωt=-180度时电流产生的合成磁场,如图 2所示。同理。可判断出定子空间在 ωt=240度、 ωt=300度及 ωt=360度的磁场方向,是随定子绕组的三相电流不断地变化的,它所产生的合成磁场 也将在空间不断地旋转, 如同磁极在空间旋转一样, 这个磁场称为旋转磁场。 旋转磁场的转 向与相序一致,为顺时针方向。若电源频率为 f ,定子绕组的磁极对数为 p ,则转速 n1=60f /p 。
上述是两极旋转磁场, 每相绕组即一个线圈, 在空间位置互差 120度。 如果把线圈增加一倍, 每相绕组由两个线圈组成,各线圈的始端 (或末端 ) 之间在定子内圆周上以互差 60度的空间 角度排列, 并把两个沿轴线互差 180度的两线圈串联成一相绕组, 三相绕组连接成星形, 如 图 3所示。 当三相绕组通人三相正弦交流电时, 便产生四极旋转磁场。 若每相定子绕组由三 个线圈串联组成,线圈在定子内圆周上以互差 40度的空间角度排列,通入对称的三相交流 电流时,就会得到六极旋转磁场。可见, 适当布置定子绕组, 便可得到具有不同个数磁极的 旋转磁场。
2.磁生电假定某瞬间定子空间磁场方向向下。定子旋转——磁场旋转切割转子绕组,根据 右手螺旋定则, 可确定转子绕中组感应电动势的方向。 由于转子绕组是闭合的, 便有感生电 流通过,其方向与感应电动势方向相同,如图 4所示。
3.电生力矩定子空间有旋转磁场,转子绕组中有感应电流,根据左手定则可知转子绕组受 到电磁力的作用,对转轴形成力矩, 称电磁转矩。 在电磁转矩的作用下,电动机便顺着旋转 磁场的方向转动起来。电动机旋转的转速总是略小于旋转磁场的转速,故称作异步电动机。 单相异步电动机的工作原理是在定子绕组中通入二相交流电, 使定子铁芯产生旋转磁场, 而 鼠笼式转子切割磁力线产生的感应电流与旋转磁场相互作用,使单相异步电动机转动起来。 1、二相交流电产生原理交流电源只有两种,一种是三相交流电源,另。一种是从三相交流 电源中取出一相电源称为单相交流电源, 在供电电路中是没有二相交流电源供电的。 那么怎 样得到二相交流电源昵 ? 根据元件在交流电路中的特性,在有容抗电路里,电流的相位超前 于电压。在有感抗的电路里,电流相位滞后于电压。超前或滞后的多少,决定于电阻与容抗 或电阻与感抗的大小。
依此, 若将两条有感抗和电阻都不相同的电路, 或一条有感抗的电路并联后接到单相交流 电源上,则两条电路里电流的相位就不同了,便可从单相交流电源上获得二相交流电。 利用二相绕组的电阻和感抗的不同, 将单相交流电分成二相交流电, 称作分相电动机。 利用 电容器的容抗来取得二相交流电的,称电容分相电动机。
它又分电容启动式及电容运转式两种。
利用罩极线圈来获得二相交流电的称作罩极式电动机。
单相异步电动机只有主、副二相绕组,其排列的相对位置相隔 90度。副绕组用来使转子启 动,称启动绕组。主绕组是使转子持续运转,称运转绕组。
2.电容分相启动电动机运转原理现以电容分相启动电动机为例,说明其转动原理,两绕组 并联同一单相交流电源上。
若电容器容量选得适当,可使启动绕组电流在时间相位上超前于运转绕组 90度。
设运转绕组电流为 iA ,起动绕组电流为 iB , iB 超前 iA90度相位, 。
为了确定二相电流流进二相绕组所产生的磁场方向,规定电流从线圈的首端 (A或 B) 流入, 用符号×表示,从线圈末端 (X或 Y) 流出,用符号 0表示,根据右手螺旋定则可画出 ωt=O、 (ωt=90度、 ωt=180度、 ωt=270度及 ωt=360度。瞬时的合成磁场, 可见,两相绕组 在空间互差 90度电角度, 通以互差 90度电角度的电流则产生的二相合成磁场是一个旋转磁 场。 旋转磁场方向与各相绕组中电流达到最大值的次序有关。 而合成磁场的方向是由电流超 前的启动绕组 B-Y 相转向电流滞后的运转绕组 A-X 相。
在这个旋转磁场的作用下,电动机就能启动转动起来。
将二相绕组中任一相头与尾对调接至电源,即可改变单相异步电动机的启动旋转方向。
范文三:单相异步电动机
目录
单相异步电动机的定义单相异步电动机的工作原理单相异步电机的使用
编辑本段单相异步电动机的定义
单相异步电动机(single-phase asynchronous motor)是靠220V单相交流?
单相异步电动机
电源供电的一类电动机,它适用于只有单相电源(single-phase power)的小型工业设备和家用电器中。
编辑本段单相异步电动机的工作原理
在交流电机中,当定子绕组通过交流电流时,建立了电枢磁动势,它对电机能量转换和运行性能都有很大影响。所以单相交流绕组通入单相交流产生脉振磁动势,该磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和,从而在气隙中建立正转和反转磁场和。这两个旋转磁场切割转子导体,并分别在转子导体中产生感应电动势和感应电流 。
该电流与磁场相互作用产生正、反电磁转矩。正向电磁转矩企图使转子正转;反向电磁转矩企图使转子反转。这两个转矩叠加起来就是推动电动机转动的合成转矩。
不论是正转磁场还是反转磁场,他们的大小与转差率的关系和三相异步电动机的情况是一样的。若电动机的转速是,
则对正转磁场而言,转差率为:
对反转磁场而言,转差率为:
单相异步电动机的T-s曲线见左图
由图可知单相异步电动机的主要特点有:
(1)n=0,s=1,T=T++ T- =0,说明单相异步电动机无启动转矩,如不采取其他措施,电动机不能启动。
(2)当s≠1时, T≠0,T无固定方向,它取决于s的正、负。
(3)由于反向转矩存在,使合成转矩也随之减小,故单相异步电动机的过载能力较低。
电容分相式起动工作原理
启动时开关K闭合,使两绕组电流I1,I2相位差约为90°,从而产生旋转磁场,电机转起来;转动正
常以后离心开关被甩开,启动绕组被切断。
罩极式单相电机的工作原理
定子通入电流以后,部分磁通穿过短路环,并在其中产生感应电流。短路环中的电流阻碍磁通的变化,致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差,从而形成旋转磁场,使转子转起来。
上图中电机的转动方向:瞬时针旋转。因为没有短路环部分的磁通比有短路环部分的磁通领先。
编辑本段单相异步电机的使用
单相异步电动机功率小,主要制成小型电机。它的应用非常广泛,如家用电器(洗衣机、电冰箱、电风扇)、电动工具(如手电钻)、医用器械、自动化仪表等。
扩展阅读:???????????????? 1 http://www.elecfans.com/
2 http://www.elecfans.com/article/88/131/194/2008/2008111917862.html ??????????????? ?3 http://www.elecfans.com/article/88/171/2008/2008111917863.html ??????????????? ?4 http://www.elecfans.com/article
范文四:单相异步电动机
定义:采用单相交流电源的异步电动机称为单相异步电动机。
结构:定子——单相绕组,转子——笼型转子。
原理:当单相定子绕组中通入单相交流电,在定子内会产生一个大小随时间按正弦规律变化而 空间位置不动的脉动磁场。分析表明,此交变脉动磁场可分解成两个转向相反的旋转磁场,因而在 电动机静止时正反两个转矩相等,即起动转矩为零,不能自行起动。
适用对象:广泛应用于电动工具、家用电器、医用机械和自动化控制系统中。
分类:电容分相式和罩极式两种。
电容分相式
结构示意图
其中转子为笼型转子,定子上放置有工作绕组A和起动绕组B,这两
个绕组在空间位置上相差90°。起动绕组串接电容器C后与工作绕组
并联接入电源。在同一单相电源作用下,选择适当的电容器容量,使
工作绕组和起动绕组的电流在相位上近于相差90°,这就是分相。
电容分相式异步电动机
1.电容分相式单相异步电动机
引出:为使单相异步电动机能自行起动,必须使转子在起动时能产生一定的起动转矩。
两相电流
电容分相式单相异步电动机
两相磁场
原理:采用分相法产生起动转矩。
结论:(1)具有90°相位差的两个电流通过空间位置相差90°的两相绕组时,产生的合成磁场 为旋转磁场。笼型转子在旋转磁场的作用下产生电磁转矩而旋转。
大转矩。 (2)在接近额定转速时,切断起动绕组;或者运行时不断开起动绕组以提高功率因数和增
(3)改变电容C的串联位置,可使单相异步电动机反转。
2.罩极式单相异步电动机
结构:如下左图所示,单相绕组绕在磁极上,在磁极的约1/3部分套一短路铜环。
罩极式单相异步电动机的结构图
罩极式异步电动机的移动磁场
特点:结构简单,工作可靠,但起动转矩较小。
适应对象:常用于起动转矩要求不高的设备中,如风扇、吹风机等。
范文五:单相异步电动机
[编辑] 单相异步电动机
[编辑] 概述
单相异步电动机是一种将电能转化为机械能的装置,通常单相异步电动机容量都较小,只需单相电源供电,使用方便,广泛应用于工农业及生活电器等领域。典型应用如:洗衣机、电风扇、冰箱、空调、水泵、鼓风机、榨汁机、豆浆机等。
结构方面,普通的单相感应电动机与多相笼型电动机类似,除了定子绕组排列不同。单相绕组产生两个相等的正向和反向旋转磁势波,由于他们是对称的,当电机静止时,它会产生两个大小相等方向正好相反的转矩,这两个转矩相互抵消使马达本身没有合成起动转矩,此时如果采用辅助手段使电机起动起来后,将会产生一个沿着起动方向的合成转矩(此转矩非零),从而使电机持续地运转下去。单相异步电动机通常使用双旋转磁场理论[1]来分析。
单相异步电动机主要分为以下几类:
电阻起动单相异步电动机 电容起动单相异步电动机 电容运转单相异步电动机 双值电容单相异步电动机 罩极单相异步电动机
[编辑] 电阻起动单相异步电动机
[编辑] 概述[2]
电阻起动单相异步电动机的定子有两套绕组,一套是主绕组也叫运行绕组,另一套是副绕组,也叫起动绕组。它们一般在空间上相差电角度。副绕组通过一个起动开关和主绕组并接到单相电源上。当转子转速上升到同步速的时(此处使具体应用,数值可能会不同),通过起动开关将副绕组切离电源,由主绕组单独工作。常用的起动开关,装在电机轴上,当转速达到同步速的时,依靠离心块的离心力,克服弹簧的拉力或压力,使动触头与静触头脱离接触,切断副绕组电路。另一种是起动继电器,常用的有电流型起动继电器。它的吸引线圈串联在主绕组中,起动时主绕的起动电流较大,使继电器动作,电机的副绕组通过触头接到电源上。随着转速升高,主绕组中的电流减小,减小到一定程度时(视具体应用而定),继电器复位,副绕组的触头断开,脱离电源。
为使副绕组电阻与电抗值比值较高,使副绕组中的起动电流在相位上超前于主绕组的起动电流,通常采用如下措施:
用较细的铜线,以增大电阻 部分线圈反绕,以增大电阻减小电抗 用电阻率较高的铝线 串联一个外加电阻
[编辑] 原理
[编辑] 电容起动单相异步电动机
[编辑] 概述[2]
电容起动单相异步电动机的副绕组与起动电容器串联经启动开关与主绕组并接到单相电源上。副绕组回路呈容性,而主绕回路成感性,因此启动时副绕组的起动电流较主绕组的起动电流超前一个较大的角度。若电容器容量选择适当,可使副绕组电流刚好超前主绕组电流90度电角度,从而可得到比#电阻起动单相异步电动机更大的起动转矩,同时起动电流较小(与同容量电阻起动单相异步电动机相比而言)。
由于起动电容器只在启动时使用,且通电时间不长,而一般要求电容量较大,故常选用电解电容器。
[编辑] 原理
[编辑] 电容运转单相异步电动机
[编辑] 概述[2]
电容运转单相异步电动机不仅在起动时,在运转时也是一个两相电机。所以在运行时气隙中可以产生较强的旋转磁场,提高了他的运行性能,因而,它的功率因素、效率、过载能力都都比#电阻起动单相异步电动机和#电容起动单相异步电动机好。由于副绕组需长期运行,故副绕组的电流密度应与主绕组的电流密度接近,且和副绕组串联的电容应选耐压较高的聚丙烯电容器。电容运转单相异步电动机的起动性能不如电容起动单相异步电动机,与其相比,它的起动转矩低,起动电流也大。
[编辑] 原理
[编辑] 双值电容单相异步电动机
[编辑] 概述[2]
双值电容单相异步电动机的副绕组与两个并联的电容器串联后与主绕组并接单相电源。当电机转速达到同步速的时,通过起动开关将起动电容器切离电源,而工作电容与副绕组继续参与运行。
其优点是:
运行及起动性能都较好 电机噪音较小
其缺点是:
因有两个电容和一个起动开关使其成本较高
[编辑] 原理
[编辑] 罩极单相异步电动机
[编辑] 概述[2]
罩极单相异步电动机的结构分为隐极式和凸极式两种,其原理完全相同。隐极式具有分布绕组。凸极式每个极上具有集中绕组,极面约处开有小槽。槽中放有短路环。短路环把部分磁极罩了起来,故称为罩极电机。罩极电机产生的起动转矩较小,只能使用在轻载起动的场合,即启动转矩小于额定转矩0.5倍的情况下。当因其结构简单,制造方便,常用在小型风扇,电唱机等起动转矩较小的场合。
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