南昌航空大学：《电工电子技术》课程教学课件（理论讲稿）4.8单相异步电动机

单相异步电动机

单相异步电动机

1.单相异步电动机的工作原理单相异步电动机的定子中放置单相绕组，转子一般用鼠笼式。定子绕组中通入单相交流电后，形成脉动磁场，若不采取措施，将无法获得所需的起动转矩。定子转子Q图公:4A8定子A绕组

单相异步电动机的定子中放置单相绕组，转子一般用鼠笼式。 定子绕组中通入单相交流电后，形成脉动磁场，若不采取措 施，将无法获得所需的起动转矩。 定子 定子 绕组 转子 A  A'  N S 1. 单相异步电动机的工作原理 A  A'  N S

定子绕组产生的脉动磁场Φ，可以分解为两个相反方向旋转的旋转磁场。脉动磁场的分解

脉 动 磁 场 的 分 解 ④ ⑥ ⑧ ⑧  ③ ⑦ ⑦ ⑨ ⑨ ⑤ ⑥ ① ②  + -  ①  -  +  ② ③ ④ ⑤   -  + 0 0 -  + 定子绕组产生的脉动磁场，可以分解为两个相反方向旋转的旋 转磁场

正反向旋转磁场的合成转矩特性T(正向)合成转矩1=S, =1S1正转S=2S, = 0SS, =0S, = 2反转T,(反向)起动转矩为零

0 s2  1 1 2 s  s  正反向旋转磁场的合成转矩特性 合成转矩 s1  0 s 2 s2  2 s1  T1 (正向) 起动转矩 为零 T2 (反向) 正 转 转 反

根据右手定则和左手定鼠笼式转子导条及电流则可知，转子导条左、CA'A右受力大小相等方向相0区反，所以没有起动转矩为了获得所需的起动转矩，单相异步电动机的定子进行了特殊设计。常用的单相异步电动机有电容分相式异步电动机和罩极式异步电动机。他们都采用鼠笼式转子，但定子结构不同

  . . . . F 鼠笼式转子 导条及电流 根据右手定则和左手定 则可知，转子导条左、 右受力大小相等方向相 反，所以没有起动转矩。 A A' 为了获得所需的起动转矩，单相异步电动机的定子进行了特殊 设计。 常用的单相异步电动机有电容分相式异步电动机和罩极式异步 电动机。他们都采用鼠笼式转子，但定子结构不同

2.电容分相式异步电动机定子中有两个绕组：工作绕组A-A起动绕组B-B两个绕组在空间相隔90°起动时，合上开关S，B-B绕组经起动绕组电容接电源，两个绕组的电流相位相CB差近90°，从而获得所需的旋转磁场。BB转子转动起来后，利用离心力将开关S断开(S是离心开关），使起动绕组B-工作绕组B'断电。电容分相式异步电动机

2. 电容分相式异步电动机 定子中有两个绕组：工作绕组 A–A’ 起动绕组 B–B ’ 两个绕组在空间相隔90º 电容分相式异步电动机 iA S • • A B B' • • • A ~ iB 工作绕组 起动绕组 起动时， 合上开关S ，B–B ’绕组经 电容接电源，两个绕组的电流相位相 差近90º，从而获得所需的旋转磁场。 转子转动起来后，利用离心力将开关 S断开(S是离心开关)，使起动绕组B– B´断电

2.电容分相式异步电动机ot起动绕组BBi = lAm sinoti = lBmsin(t + 90°)工作绕组电容分相式异步电动机

2. 电容分相式异步电动机 电容分相式异步电动机 iA S • • A B B' • • • A ~ iB 工作绕组 起动绕组 iA = IAm sint iB = IBmsin(t + 90 ) iA t i iB 0 90º

2.电容分相式异步电动机两相绕组形成的旋转磁场iBi = Imsinototi = Imsin(ot + 90°)4no形成旋转磁场AA'④BiBOOOCBDOO0t = 0owt = 900wt=45°iA=0，iB为正值iA、iB均为正值iA为正值，iB=0

iA = Imsint iB = Imsin(t + 90) iA t i iB 0 两相绕组形成的旋转磁场 45º 90º 形成旋转磁场 2. 电容分相式异步电动机 t = 0 iA = 0，iB 为正值 B A + iA、iB 均为正值 t = 45 + + A B t = 90 iA 为正值，iB = 0 + A B

2.电容分相式异步电动机实现正反转的电路改变电容C的串联位置，可使异步电动机反转S21IF将S合向1，i超前iA福将S合向2，i超前i.6B这样就改变了旋转磁场的转向，从而实现电动机的正反转控制

C B S A iB iA 2 1 改变电容 C 的串联位置，可使异步电动机反转。 将 S 合向 1，iB 超前 iA 将 S 合向 2，iA 超前 iB 2. 电容分相式异步电动机 实现正反转的电路 这样就改变了旋转磁场的转向，从而实现电动机 的正反转控制

3.罩极式异步电动机定子绕组鼠笼式转子L8极掌（极靴）短路环由于短路环中感应电流的阻碍作用，使得Φ在相位上滞后Φ1，从而在电动机定子极掌上形成一个向短路环方向移动的磁场，使转子获得所需的起动转矩

~ ~ i 1 2 定子绕组 鼠笼式转子 短路环 极掌(极靴) 由于短路环中感应电流的阻碍作用，使得2在相位上滞后1 ， 从而在电动机定子极掌上形成一个向短路环方向移动的磁场，使转子 获得所需的起动转矩。 3. 罩极式异步电动机