1. 按电机定子相数分：三相异步电动机、两相异步电动机、 2.按电机转子结构分：笼型异步电动机、绕线型异步电动机.

Presentation on theme: "1. 按电机定子相数分：三相异步电动机、两相异步电动机、 2.按电机转子结构分：笼型异步电动机、绕线型异步电动机."— Presentation transcript:

1 1. 按电机定子相数分：三相异步电动机、两相异步电动机、 2.按电机转子结构分：笼型异步电动机、绕线型异步电动机.
第 4章 交流电动机 交流电动机的作用是将交流电能转换成机械能, 交流电动机分异步电动机和同步电动机两大类。 异步电动机的应用非常广泛： 在家用电器方面：电风扇、空调机、洗衣机、电冰箱等。 在农业方面：　　脱粒机、碾米机、揉草机、离心泵等。 在工业方面：　　水泵、破碎机、轧钢机、切削机床等。 异步电动机的分类： 1. 按电机定子相数分：三相异步电动机、两相异步电动机、 单相异步电动机。 2.按电机转子结构分：笼型异步电动机、绕线型异步电动机.

2 4.1 三相异步电动机的构造 *4.2 三相异步电动机的转动原理 *4.3 三相异步电动机的电路分析 *4.4 三相异步电动机的转矩与机械特性 *4.5 三相异步电动机的铭牌数据 4.6 三相异步电动机的起动 4.7 三相异步电动机的调速

3 4.1 三相异步电动机的结构 定子绕组 定子铁心 机座 三相异 步电动机 定子 转子 转子绕组 转子铁心 绕线式 鼠笼式
本节基本要求：了解异步电动机的基本结构 定子绕组 定子铁心 机座 三相异 步电动机 定子 转子 产生磁场 ——A、B、C三相绕组 转子绕组 转子铁心 绕线式 鼠笼式 产生电磁转矩 ——A、B、C 三相绕组

4 三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成。 此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。
这 是三 相异步电动机的基本结构 示意 图 三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成。 此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。

5 三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成。 此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。
这 是三 相异步电动机的基本结构 示意 图 三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成。 此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。 端盖 机座

6 三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成。 此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。
这 是三 相异步电动机的基本结构 示意 图 三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成。 此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。 定子

7 三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成。 此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。
这 是三 相异步电动机的基本结构 示意图 端盖 机座 轴承 转子 定子

8 1. 定子 三相异步电动机的定子是由定子铁心和定子绕组组成。 定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成 这是机座定子铁心和定子绕组示意图
这是定子硅钢片 定子绕组 铁心

9 定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成，为内圆 开槽的圆筒形
这是定子硅钢片 三相对称定子绕组

10 A Z C Z Y B C X 首端:A,B,C 末端:X,Y,Z 在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组 定子绕组 接法 A X B Y C

11 1. Y接法 W1 U1 V1 W2 U2 V2 接线盒 L1 L3 L2 U1 U2 V1 V2 W1 W2 L1 L2 L3 △接法
2. U1 U2 V1 V2 W1 W2 L1 L3 L2 1. Y接法 L1 L2 L3 L1 L2 L3 U1 V1 W1 W2 U2 V2 U1 V1 W1 W2 U2 V2

12 2. 转子 有线圈：绕线型转子 无线圈：笼型转子 滑环 转子绕组 转子铁心 电刷 外接电阻 转子铁心是由相互绝缘的硅钢片叠压而成。 这 是
2. 转子 有线圈：绕线型转子 无线圈：笼型转子 这 是 绕 线 型 转 子 铁 心 与 组 滑环 转子绕组 转子铁心 电刷 外接电阻 转子铁心是由相互绝缘的硅钢片叠压而成。

13 这 是 笼 型 转 子 笼型转子是由嵌放在转子铁心槽内的导电条组成， 在转子铁心的两端各用一个导电端环把所有的导电条 连接起来。

14 定子绕组与转子绕组 A Z B X C Y 定子绕组 转子绕组 设：电流的流入端用 表示 电流的流出端用 表示

15 三相异步电动机的基本结构示意图

16 7.2 三相异步电动机的转动原理 转子 异步电动机的工作原理：基于电磁感应定律 和电磁力定律

17 一. 定子旋转磁场 iA  0 X  A iA=Imsin t iB=Imsin( t-120 ) 相序A-B-C-A
如： iA  0 A  X iA  X  A iA iB iC A Z X  t i Y C iA iB iC B iA=Imsin t iB=Imsin( t-120 ) 相序A-B-C-A iC=Imsin( t+120 )

18 N S （1） 两极旋转磁场 iA= 0 iB为负值 iC为正值 设：电流的流入端用 表示 电流的流出端用 表示 iA A X iB B Y
Z iB iA iC N S 0°  t A Z Y  t = 0° B C X 设：电流的流入端用 表示 电流的流出端用 表示

19 N S iC = 0 iB为负值 iA为正值 iA A X iB B Y iC C Z i iC iA iB 60° A  t Y Z
Y Z  t = 60° C B X

20 S N iA为正值 iB为负值 iC为负值 iA A X iB B Y iC i C Z iA iB iC 90°  t A Y Z
Y Z N S  t = 90° C B X

21 S N iA= 0 iB为正值 iC为负值 iA A X iB B Y i iC C Z iA iB iC 180°  t A Y Z
Y Z  t = 180° C B X

22  t=0°  t=90° N N S S  t=60 S N S  t=180 N 0° 60° A A Z Y Y Z B C
X S X  t=60  t=0° 90° S A A Y Z Y Z 180° N S C B C B X X  t=180  t=90° N

23 设：电流的流入端用 表示 电流的流出端用 表示 i iA iB iC iA = 0 iB 0 iC  0 iA  0 iB 0
0° iA = 0 iB 0 iC  0 60° iA  0 iB 0 iC = 0 120° iA= 0 iB0 iC 0  t 设：电流的流入端用 表示 电流的流出端用 表示

24 结论：空间相差120º 角的三相绕组，通入对称三相电流，当电流随时间交变时，产生的两极磁场在空间旋转。 定子旋转磁场
旋转磁场的方向： 由电流超前的线圈转向电流滞后的线圈

25 （2）改变旋转磁场的转向 相序A-C-B-A 旋转磁场的反转： 定子绕组接至电源的三根导线中任意 两根） i iA iB iC iA A B
X Y Z iB  t iC 相序A-C-B-A 60° 0 90 A Z B X C Y N S 90° A Z B X C Y N S 0° A Z B X C Y N S 60° 旋转磁场的反转： 改变流入三相绕组的电流相序（即对调 定子绕组接至电源的三根导线中任意 两根）

26 N S (3)、旋转磁场的极对数P （P = 2） N S S N （P = 1） iA iB iC iA iB iC A X B Y C
Z X A' X' C' Z' B' Y' iA iB iC A X B Y C Z A Z B X C Y N S 0° （P = 1） 0° （P = 2）  t = 0° N Y' A Z' iA = 0 iB 0 iC  0 C' B X ' S X S B' C Z Y A' N

27 iA iB iC A B Y C Z X A' X' C' Z' B' Y' i 结论：当定子每相中有 n个线圈串联, 且每相绕组始端在空间相差120º/n 时, 通入对称三相交流电后, 产生一个2n极旋转磁场。 （P = n） 四极旋转磁场 iA iB iC  t 0° 0° 60°  t = 0° A Z' B X' C' N S X C Y A' Z B' Y' 0° 30° A Z' B X' C' X C Y A' Z B' Y' N S iA  0 iB 0 iC = 0 S N  t =6 0°

28 p 60 f1 n0 = —— P=3 n0 =1000 r/min P=2 n0 =1500 r/min
—电源的频率（50Hz） 同步转速— — 磁极对数 P=1 n0 =3000 r/min P=3 n0 =1000 r/min P=2 n0 =1500 r/min P=4 n0 =750 r/min

29 二. 三相异步电动机的转动原理 n0 n 1. 旋转磁极对导体的作用 N S 
旋转磁极形成旋转磁场，旋转磁场的转速也称为同步转速。笼型转子在旋转磁场的作用下也转动起来，其转向与旋转磁场的转向相同。 S N  n0 e( i ) f 转子 导体 n • • • f --基于电磁感应定律和电磁力定律

30 是定子旋转磁场和转子电流的相互作用的结果
--基于电磁感应定律和电磁力定律 三相异步电动机的工作原理 是定子旋转磁场和转子电流的相互作用的结果

31 2、 转子转速 n 和转差率 S n0–n 转差率 0 < S < 转子转速 n = (1–S) n0
结论：通过电磁感应，转子在旋转磁场的作用下也转动起来，其转向与旋转磁场的转向相同。--异步电动机也称为感应电动机 2、 转子转速 n 和转差率 S n0 S = —— n0–n 转差率 0 < S < 转子转速 n = (1–S) n0 启动时： n = 0，S = 1 额定运行时： nN  n0 ， SN = 0.015~ 0.06

32 =Sf1 3、 转子电动势频率 转子导线切割旋转磁场的速度 n= n0–n=n0S f2 = ———— 转子频率 P（n0–n） 60

33 4.3 三相异步电动机的电路分析 漏磁通s1 (很小) A 主磁通 Z i1 u1 + - Y 漏磁通s2 B C X

34  + _ – L2— i1 → →i2 e2 = – N2 —– dF dt s1→ s2→  es2 di2 dt
(主磁通) 三相异步电动机的一相等效电路图 i1 i1 → R1 i2 →i2 R2 e1 + _ u1 _ + e2 e2 = – N2 —– dF dt + _ es1 + _ es2 + _  s1 s1→ (漏磁通)  s2 s2→  – L2— es2 di2 dt e1= – N1 —– dF dt u1→ di1 dt es1 – L1— E1= 4.44 f1N1m E2= 4.44 f2N2 m

35 1 定子电路 + _ U1  E1=4.44 f1N1 i1 R1 U1=I1R1 – E1–ES1 e1
1 定子电路 i1 R1 u1 _ + es1 e1 U1=I1R1 – E1–ES1 • = –E1 +I1 (R1+jXS1) • 定子的内阻抗： Z1 =R1+jXS1 U1  E1=4.44 f1N1 R1：每相定子绕组电阻 Xs1：每相定子绕组漏磁 感抗 Xs1=2f1L1 ：旋转磁场每极磁通最大值 N1：每相定子绕组匝数 E1= 4.44 f1N1m Es1 = –jXS1 I1 •

36 2 转子电路 i2 R2 E2=4.44 f2N2 =4.44 f1N2 S=E20S E20 =4.44 f1N2
2 转子电路 i2 R2 es2 + _ e2 E2=4.44 f2N2 =4.44 f1N2 S=E20S E20 =4.44 f1N2 XS2=2f2L2= 2Sf1L2=S X20 X20= 2f1L2 E2= – ES2+ I2 R2 • R2：每相转子绕组电阻 Xs2：每相转子绕组漏磁 感抗 Xs2=2f2L2 ：旋转磁场每极磁通最大值 N2：每相转子绕组匝数 • = I2 (R2+ j XS2) = I2Z2 2 R2 +XS2 E2 I2 = ——— 2 R2 +(SX20) SE20 = cos 2= ————— R2 R2 +(SX20)2  2

37 R2 + (SX20) I2 = –————— SE20 cos 2 I2 I2 R2 cos 2= ————— cos 2 
S I2 2 = –————— SE20 R2 + (SX20) I2 cos 2= ————— R2 R2 +(SX20)2  2 cos 2 1 启动时，转差率S=1，n=0，此时f2 、 E2 、 I2最大 cos 2最小

38 = S f1 = 4.44 S f1 N2 = S E20 = S X20 X2 = 2f2L2 = 2 S f1L2
3、 转子电路中有关各电量 f2 ---转子电流的频率 转子和旋转磁场的相对速度 n0–n 60 f2 = ———— P（n0–n） = S f1 2. E2 ---转子感应电动势 E2=4.44 f2N2 = 4.44 S f1 N2 = S E20 E20=4.44 f1N2 E20是n=0时的E2 3. X2 ---转子漏磁感抗 = S X20 X2 = 2f2L2 = 2 S f1L2 X20是n=0时的X2 X20= 2 f1L2

39 结论：E2，I2，f2，X2和cos2均与S有关
R2 +X2 E2 I2 = ———— = –————— SE20 R2 + (SX20) 5. cos 2 ---转子功率因数 cos 2 I2 S I2  I2 E2 1 cos 2= ————— R2 R2 +(SX20)2  2 cos 2 1 结论：E2，I2，f2，X2和cos2均与S有关

40 小结 R2 + (SX20) SE20 = –————— I2 1. 定子每相绕组的感应电势 2. 转子每相绕组的各量均与转差率S有关
1. 定子每相绕组的感应电势 E1= 4.44f1N1φ ，且定子每相绕组电压 U1  E1 故有U1  Ф 2. 转子每相绕组的各量均与转差率S有关 转子电势频率： f2 = Sf1 E2= 4.44f2N2φ 转子每相绕组电势： I2 2 = –————— SE20 R2 + (SX20) 转子每相绕组电流： cos 2= ————— R2 R2 +(SX20)2  2 转子每相绕组功率因数： 启动时，转差率S=1，n=0，此时f2 、 E2 、 I2最大 cos 2最小

41 4.4 三相异步电动机的转矩与机械特性 R2 +XS2 R2 + (SX20) 4 . 4 . 1 转矩公式   ———— SR2
异步电机：电磁转矩是由旋转磁场和转子电流的有功分量相互作用而产生的，所以 与结构有关的常数 电磁转矩 T= KT I2cos 2 1 2 R2 +XS2 E2 I2 = ———— = –————— SE20 R2 + (SX20) 将   ———— U1 4.44 f1N1 cos 2= ————— R2 R2 +(SX20)2  2 常数 T = CU1 ______________ SR2 R2 +(SX20)2 2 代入 式得 1

42 SR2 转矩特性 T= f (S) T= CU12————— R2 + (SX20) 根据转矩公式得特性曲线： T b Tm c Tst
Tst Tm Sm a b c SN TN

43 三个重要转矩 TN = 9.55 ———– TN = ———— PN 2nN/60 或 TN = 9550 ———–
S T 1 Tst Tm Sm a b c SN TN 额定转矩 ： 电机在额定电压下，以额 定转速 运行，输出额 定功率 时，电机转轴 上输出的转矩。 ( 1 ) TN = 9.55 ———– PN (W) nN (r/min) TN = ———— PN 2nN/60 或 TN = 9550 ———– PN (kW) nN (r/min)

44 （2） 最大转矩 Tm Tm = C —— 求解 T = CU1 ————— SR2 R2 + (SX20)
R2 + (SX20)2 = 2 (SX20)2 2 Sm= ±–— R2 X20 解得 如果 电机将会 因带不动负载而停转。 Sm= –— R2 X20 取正值 S T U1> U1> U1   Tm Sm Sm — 称为临界转差率 U1 Tm U1 代入 T 的表达式 Tm U1  求得最大转矩 Tm U1增大 Tm = C —— U12 2X20  U12 1 不同电源电压的转矩特性

45 结论： Tm = C —— a. Tm  U12 U12 2X20 Sm= –— R2 X20 b. Tm 与 R2无关 S T
R2< R2 < R2 ″ c. Sm=R2 /X20 R2增大 Tm Sm R2 R2 ″ R2 Sm ′ Sm ″ 1 Sm与 U1无关 当X20不变时,临界转差率Sm随R2增大而增加。 不同转子电阻的转矩特性

46 注意 原因 电机严重过热 过载系数： 三相异步机 （1）三相异步机的 和电压的平方成正比，所 以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。
（1）三相异步机的 和电压的平方成正比，所 以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。 工作时，一定令负载转矩 ，否则电机将停转。致使 （2） 电机严重过热 原因 返回

47 负载转矩 TL<Tst ，可带负载起动
T= CU12————— SR2 R2 + (SX20) 2 （3） 起动转矩 TST 起动瞬间 n=0，S=1 U1↓→ Tst Tst= CU1 ———– R2 R2 + X20 2 R2↑→ Tst↑ T  CU1 —— R2 X20 2 Tm Sm R2 R2 U1 1 Tst 起动转矩倍数 U1  st Tst  TN 一般  st 1.0  2.2 S 特殊  st 2.2  2.8 负载转矩 TL>Tst ,不能起动, 可空载或轻载起动 负载转矩 TL<Tst ，可带负载起动

48 4.4.2 机械特性曲线 T （1） 分析起动过程 n = f (T) 因为 n=n0(1-S), 可以由 转矩特性得到机械特性
（1） 分析起动过程 在cb段 n↑→S↓T↑→ba段 当Tst>TL 时, 电机起动 在ab段 n↑→S↓T↓→T=TL T T TL =TN (在d点) T n n0 T a b c d b nN TN Tm c a 1 S n n0 Tst

49 n =(1– S)n1 → S↑ → T↑ （2） 分析转速平衡过程 转矩平衡方程式 T=TL+T0 =负载转矩+空载转矩
（2） 分析转速平衡过程 转矩平衡方程式 T=TL+T0 =负载转矩+空载转矩 a b 段为稳定运行区, 电动机工作在稳定运行区时, 具有自适应能力。例如, 原来在额定负载下稳 定运行(工作于d点), 若负载转矩 突然增大为 T2´, T2 >TN ， n n1 a nN TN=T2N d T2' d' n' n =(1– S)n1 则 : n↓——— b Tm → S↑ → T↑ 直到 T = T2' 电机稳定运行在新的 转速下,工作于d'点 Tst c T

50 机械特性的软硬 硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。 软特性：负载增加转速下降较快，但起动转矩大，起 动特性好。  硬特性
（R2小） 软特性 （R2大） 不同场合应选用不同的电动机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电动机。

51 4.5 三相异步电动机的起动 R2 +X2 R2 + (SX20) 4.5.1 起动性能 E2 I2 = ———— = –—————
cos 2 I2 S I2 起动性能 起动初始瞬间，n=0，S=1 2 R2 +X2 E2 I2 = ———— = –————— SE20 R2 + (SX20) cos 2 cos 2= ————— R2 R2 +(SX20)2  2 1  起动电流IST大，5~7 IN。频繁起动会使电动机过热。 过大的起动电流在短时间内会在线路上造成较大的电压降落， 影响邻近负载的正常工作。  起动转矩TST不大，虽然刚起动时转子电流较大，但转子的 功率 因数很低。 如果起动转矩小，就不能满载起动。

52 直接起动是在起动时把电动机的定子绕组直接接入电网。
起动方法 1. 直接起动 直接起动是在起动时把电动机的定子绕组直接接入电网。 特点： 起动转矩小；起动电流大，比额定值大4~7倍；影响同一电网上其它负载的正常工作。 优点： 简单、方便、经济、起动过程快，适用于中小型笼型异步电动机 2 .降压起动 起动时降低电动机的电源电压，待电动机转速接近稳定转速时，再把电压恢复正常。

53 型 Y型 ~ ~  （1）Y-降压起动法 Q2 Y 只适用于正常运行时 为接法的电动机 定子 绕组 Q1 FU W1 V1 U1
转子 起动电流和起动转矩都降 低到直接起动时的三分之一

54 所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合 Y－  起动应注意的问题： （1）仅适用于正常接法为三角形接法的电动机。 （2）
矩也减小了。 所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合 返回

55 ~ ~ Q1 Ist= (0.55) Ist 运转 Ist Q2 Ist =(0.55)2 Ist Ist Tst =(0.55)2 Tst
（2） 自耦变压器降压起动 ~ 自耦变压器抽头有 0.55, 0.64, 0.73 等 ~ 为 — = 0.55 1n 如: 变压器变比 Q1 则变压器副方电流 Ist= (0.55) Ist ' 运转 而变压器原方电流 (启动电流） Ist Ist =(0.55)2 Ist " Q2 U1 V1 W1 电动机起动转矩 Tst =(0.55)2 Tst " Ist " V2 起动 结论: 电动机起动 U2 W2 Ist ' 电流Ist和起动转矩Tst 均为直接起动的1/n2。 M 3 ~ 三相自耦变压器

56 R2 +XS2 Rst E2 I2 = ———— ~ ~ （3） 串电抗降压起动
（3） 串电抗降压起动 Q1 电动机起动时先合开关Q1, 当电动机的转速接近稳定值时, 再将开关 Q2合上,切除电抗器。 FU （4）转子串电阻起动 X Q2 绕线式电动机起动可在转子绕 组中串电阻，减小起动电流。 M 3~ S T 1 Tst Tm Sm R2 Rst 转子 2 R2 +XS2 E2 I2 = ————

57 p 4.6 三相异步电动机的调速 特点 n = (1–S) n0 = (1–S) —— p =2: 1,2,3接电源；4,5,6 悬空
60 f0 调速方法 n = (1–S) n0 1 2 3 6 5 4 1. 改变极对数 p 调速 —有级调速 p =2: 1,2,3接电源；4,5,6 悬空 p =1: 4,5,6接电源；1,2,3 短接 ：n0=15003000 r/m 2. 改变转差率 S 调速 R2 < R2 ' S T 1 Tst Tm Sm R2 ' 绕线式电动机在转子绕组 中串入电阻R2 , 可改变转 差率 S 和转速 n。 TN A. 小范围无级调速 特点 B. R2大→ 特性变软

58 特点 3. 改变电源频率 f1 调速 ' " n T Tm 变频调速 由 U1=4.44 f1N1K1 nN TN 为保证不变，在调整
f1 > f1 > f1 ' " f1 n T Tm 变频调速 由 U1=4.44 f1N1K1 nN TN 为保证不变，在调整 电源频率 f1 时, 应同时 调整电源电压U1。 nN ' f1 ' f1 " nN " 特点 A. 大范围无级平滑调速； B. 调速后机械特性平行，带负载能力(硬度)不变； C. 需要专门的变频调速设备，且成本较高。

59 4.6 铭牌数据 转差率 1. 型号 Y 132M－4 Y：三相异步电动机 132：机座中心高（132mm） 磁极数(极对数 p=2)
1. 型号 Y 132M－4 磁极数(极对数 p=2) 同步转速1500转/分 Y：三相异步电动机 132：机座中心高（132mm） M：机座长度代号， M-中机座；S-短机座， L-长机座。 2. 转速: 电机轴上的转速（n)。 如： n =1440 转/分 转差率

60 输入功率 3 UN IN cosN P1= 额定电压UN ---电动机在额定运行情况下的定子绕组所加线电压。
 3 UN IN cosN P1=

61 N TN = ———————— 100 PN 3 UN IN cosN = 9550 ——— PN nN
 3 UN IN cosN N 额定转速nN --- 电动机在额定运行情况下的转速 额定转矩TN ---在额定运行情况下，电动机轴上负载转矩。 = 9550 ——— PN nN TN

62 例：有一Y225M-4型三相异步电动机，额定数据如下,PN=45KW, UN=380V ,cosΦ=0.88 , ŋ=92.3%,
Ist/IN=7.0 , nN=1480r/min , Tst/TN=1.9, Tm/TN=2.2 求 (1) IN、 SN 、TN、Tm、Tst (2)若负载转矩为 N.m ,问U=UN和 U’=0.9UN两种情况下电机能否起动？ 　 (3)采用Y-起动时的起动电流和起动转矩 　(4)采用自耦降压起动,设起动时电动机的端电压降到电源电压的0.64 ,求线路起动电流和电动机的起动转矩

63 （如电风扇、电冰箱、洗衣机、抽油烟机等）
4.8 单相异步电动机 概 述 单相异步电动机: 定子只有一相主绕组的异步电动机。 单相异步电动机常用于功率不大的电动工具 （如电钻、搅拌器等）以及众多的家用电器 （如电风扇、电冰箱、洗衣机、抽油烟机等） 作为驱动，其功率一般为几 几百瓦。 单相异步电动机均采用鼠笼式转子，但定子 有所不同。

64 4.8.1 单相异步电动机的结构和工作原理 1. 单相异步电动机的结构 1 —定子 2 —定子绕组 3 —转子 4 —鼠笼式转子绕组 凸极式
单相异步电动机的结构和工作原理 1. 单相异步电动机的结构 凸极式 隐极式 1 2 4 3 1 —定子 2 —定子绕组 3 —转子 4 —鼠笼式转子绕组

65 单相异步电动机的起动方法 1. 分相起动法 电容分相 在定子上放置一个起动绕组 F1F2 , 与主绕组在空间相隔 90, 并串联电容器 C，使二绕组中的电流相差约 90,即可产生旋转磁场。 (1) 电容分相起动电路 U • 工作 绕组 S Q Z1 C I2 • I1 • I 在电机起动后，有的电动机利用离心开关 S 切断起动绕组F1F2。 • Z2 F1 F2 起动绕组

66 i1 i2 i1 i2 u 两相绕组形成的旋转磁场 设 i1=Imsin t i2=Imsin( t+90 )  t S 1 2 C
磁场从F1 F2的轴线位置 转向Z1 Z2的轴线位置 两相绕组形成的旋转磁场 i i1 i2 设 i1=Imsin t i2=Imsin( t+90 )  t S 1 2 i1 C n1 i2 u F2 F1 Z1 Z2  t = 90° i1为正值，i2= 0  Z1 F2 F1 Z1 Z2   t = 45° i1、i2均为正值  F1 F2 Z2  t = 0° i1= 0，i2为正值

67 i2 i1 i1 i2 u 如何改变旋转磁场的转向？ 磁场从Z1 Z2 的轴线位置 转向F1 F2的轴线位置
i1=Imsin( t+90 ) i2=Imsin  t t S 1 2 n1 i1 C i2 u i1= 0，i2为正值 F2 F1 Z1 Z2  t = 90°  Z1 F2 F1 Z1 Z2   t = 45° i1、i2均为正值  F1 F2 Z2  t = 0° i1为正值，i2= 0

68 2. 罩极起动法 在电动机的极靴上加入短路铜环称为罩极。 罩极内外的磁通产生相位差形成旋转磁场。 它使鼠笼形转子产生转矩而起动。 磁极极靴
c A

69 结构：单相绕组绕在磁极 上，在磁极的约1/3部分套一短路环
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。 转子 定子 磁极 返回

70 罩极内外的磁通分析 磁通相量图 A B A i B • • C K • EK • C • IK K 磁通示意图 • • •
 EK •  C IK • K • • 磁通示意图

71 作业 A选择题：4.2.1~4.4.5 B基本题：4.5.2 C拓宽题：4.5.3