第四章異步電動(dòng)機(jī)

1、電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第一節(jié)第一節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) 第二節(jié)第二節(jié) 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī) 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 了解三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成，熟悉異步 電動(dòng)機(jī)的工作原理，了解銘牌數(shù)據(jù)； 理解和掌握三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的分析 方法； 了解單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及其工作原 理； 熟悉常用低壓電器及在電路中的作用； 理解電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速等概念。 作業(yè)：4-15；4-16； 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)

2、技術(shù)學(xué)院 一一. 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 三相異步電動(dòng)機(jī) 定子 轉(zhuǎn)子 三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低廉、使用和維 修方便、運(yùn)行可靠且效率高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)中的各種機(jī)床、水泵、通風(fēng)機(jī)、鍛壓和鑄造機(jī)械、傳送帶、 起重機(jī)及家用電器、實(shí)驗(yàn)設(shè)備中。 第一節(jié)第一節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 異步電動(dòng)機(jī)的定子指其固定不動(dòng)部分，主要包括有： 機(jī)座 機(jī)座是電動(dòng)機(jī) 的支架，通常 用鑄鐵或鑄鋼 制成。 定子鐵芯鐵芯硅鋼片 異步電動(dòng)機(jī)的定子鐵芯是 由0.5mm厚的硅鋼片疊壓制 成的

3、。定子鐵芯內(nèi)圓沖有分 布的槽。定子鐵芯構(gòu)成異步 電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。 定子繞組 定子繞組是 由 漆包線繞制 而 成，嵌入到 定子鐵芯槽 中。構(gòu)成電 機(jī)電路的一 部分。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 圖圖4-2 三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié) 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 一般用45號(hào)鋼制成， 用來傳遞電磁轉(zhuǎn)矩。 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子指其旋轉(zhuǎn)部分，主要部件包括： 轉(zhuǎn)子鐵芯也是由0.5mm 厚的硅鋼片疊壓制成。 在其外圓沖有均勻分布 的槽，用來嵌放轉(zhuǎn)子繞 組。轉(zhuǎn)子鐵芯構(gòu)

4、成電動(dòng) 機(jī)磁路的又一部分。 轉(zhuǎn)子鐵芯鐵芯硅鋼片 轉(zhuǎn)子繞組 轉(zhuǎn)子繞組大部分是 澆鑄鋁籠型，大功 率也有銅條制成的 籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)體。轉(zhuǎn) 子繞組構(gòu)成電動(dòng)機(jī) 電路的另一部分。 轉(zhuǎn)軸 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 型號(hào)型號(hào) Y112M4編號(hào)編號(hào) 4.0kW8.8A 380V1440r/minLW 82dB 接法接法 防護(hù)等級(jí)防護(hù)等級(jí) IP44 50Hz45kg 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)工作制工作制SIB級(jí)絕緣級(jí)絕緣 年年 月月 電機(jī)廠電機(jī)廠 二、二、三三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌 圖圖4-5 三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌 在三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)

5、座上有一塊銘牌，銘牌上標(biāo)出了在三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)座上有一塊銘牌，銘牌上標(biāo)出了 該電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)。該電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 磁極數(shù)，磁極數(shù)，4表示四極表示四極 機(jī)座類型（機(jī)座類型（L表示長(zhǎng)機(jī)座，表示長(zhǎng)機(jī)座，M表示中表示中 機(jī)機(jī) 座，座，S表示短機(jī)座）表示短機(jī)座） 中心高度（中心高度（mm） 異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī) Y 112 M 4 1型號(hào)型號(hào)(Y112M4） 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2額定值額定值 電動(dòng)機(jī)在加額定電壓、輸出額定功率時(shí)，流入定子繞組的

6、電動(dòng)機(jī)在加額定電壓、輸出額定功率時(shí)，流入定子繞組的 線電流線電流。 電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，定子繞組所加的電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，定子繞組所加的線電壓線電壓。 電動(dòng)機(jī)在額定工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，軸上電動(dòng)機(jī)在額定工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，軸上輸出輸出的機(jī)械功率的機(jī)械功率。 NNNNN cos3 IUP （1）額定功率）額定功率 (kW)N P （2）額定電壓）額定電壓 (kV或或V) N U （3）額定電流）額定電流 (A) N I 額定功率與其他額定值之間的關(guān)系額定功率與其他額定值之間的關(guān)系 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （4）額定轉(zhuǎn)速）額定轉(zhuǎn)速

7、(r/min) N n 在額定電壓下，定子繞組應(yīng)采用的聯(lián)結(jié)方法。在額定電壓下，定子繞組應(yīng)采用的聯(lián)結(jié)方法。 Y系列電動(dòng)機(jī)，系列電動(dòng)機(jī)，4kW以上者均采用三角形接法。以上者均采用三角形接法。 （6）接法）接法() 電動(dòng)機(jī)所接交流電源的頻率。我國(guó)電網(wǎng)的頻率規(guī)定為電動(dòng)機(jī)所接交流電源的頻率。我國(guó)電網(wǎng)的頻率規(guī)定為50Hz。 N f （5）額定頻率）額定頻率 (Hz) 電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （7）工作方式）工作方式 S1連續(xù)；連續(xù)；S2短時(shí)間；短時(shí)間；S3斷續(xù)。斷續(xù)。 （8）絕緣等

8、級(jí)）絕緣等級(jí) 根據(jù)絕緣材料允許的最高溫度分為根據(jù)絕緣材料允許的最高溫度分為Y、A、 E、B、F、H、C級(jí)，見表級(jí)，見表4-1，系列電動(dòng)機(jī)多采用，系列電動(dòng)機(jī)多采用E、B級(jí)級(jí) 絕緣。絕緣。 表表4-1 絕緣材料耐熱等級(jí)絕緣材料耐熱等級(jí) 18018015513012010590 CHFBEAY等級(jí)等級(jí) 最高允許溫度最高允許溫度/C 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 三、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理三、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 三相異步三相異步 電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)機(jī)是 如何轉(zhuǎn)動(dòng)如何轉(zhuǎn)動(dòng) 起來的？起來的？ 設(shè)三相異步電動(dòng)機(jī)模型的定子設(shè)三相異步電動(dòng)機(jī)模型的定

9、子 磁極是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的。磁極是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的。 固定不動(dòng)的轉(zhuǎn)子繞組和旋轉(zhuǎn)的定子磁固定不動(dòng)的轉(zhuǎn)子繞組和旋轉(zhuǎn)的定子磁 場(chǎng)相切割而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。場(chǎng)相切割而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在繞組中產(chǎn)生轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流感應(yīng)電流。感應(yīng)電感應(yīng)電 流的方向與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的流的方向與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向相同方向相同。 載流的轉(zhuǎn)子繞組處在磁場(chǎng)中，載流的轉(zhuǎn)子繞組處在磁場(chǎng)中， 必定受到必定受到電磁力電磁力的作用。的作用。 兩個(gè)電磁力的大小相等、方向相反，兩個(gè)電磁力的大小相等、方向相反， 因此對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸形成了因此對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸形成了電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩于于 是轉(zhuǎn)子就順著定子磁場(chǎng)的方向

10、轉(zhuǎn)動(dòng)起來。是轉(zhuǎn)子就順著定子磁場(chǎng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來。 模型電機(jī)的模型電機(jī)的 定子磁極定子磁極 模型電機(jī)的模型電機(jī)的 轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組 e e i2 F F n0 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)鍵是：旋轉(zhuǎn)的定子磁場(chǎng)！電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)鍵是：旋轉(zhuǎn)的定子磁場(chǎng)！ 用右手定則用右手定則 判斷判斷 用左手定則用左手定則 判斷判斷 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實(shí)際三相電動(dòng)機(jī)實(shí)際三相電動(dòng)機(jī) 的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是如的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是如 何產(chǎn)生的呢？何產(chǎn)生的呢？ 在電動(dòng)機(jī)的對(duì)稱三相定子繞 組中通入對(duì)稱三相交流電； 150sin 90sin )30sin( tIi tIi tIi mC mB mA t

11、0 i t =0時(shí)電流和磁場(chǎng)情況 A、C兩相電流t=0時(shí)為正， 因此首端流入、尾端流出。 B相電流t=0時(shí)為負(fù)，尾端流 入、首端流出。 電流入電流入 電流出電流出 n0 相鄰線圈電流流向一致，在氣隙中生成合成磁場(chǎng)，方向?yàn)椋?電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 t 0 i t =120 t =120時(shí)電流和磁場(chǎng)情況 n0 顯然，電流隨時(shí)間變化 120電角，電動(dòng)機(jī)的氣 隙磁場(chǎng)在空間的位置也隨 之旋轉(zhuǎn)了120。 觀察電流波形圖及電機(jī)示意圖可看出，合成磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向取合成磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向取 決于三相電流的順序決于三相電流的順序，ABC正序時(shí)氣隙磁場(chǎng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 電

12、工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 t 0 i t =240 t =240時(shí)電流和磁場(chǎng)情況 n0 電流隨時(shí)間繼續(xù)變化，經(jīng) 歷了120電角的同時(shí)，電動(dòng) 機(jī)的氣隙磁場(chǎng)在空間的位置 也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了120。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 t 0 i t =360 t =360時(shí)電流和磁場(chǎng)情況 n0 電流隨時(shí)間變化一周，電動(dòng) 機(jī)的氣隙磁場(chǎng)在空間的位置也 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了360。 可見，工程實(shí)際中，三相異步電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子之間 的氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)代替了模型電機(jī)定子的轉(zhuǎn)動(dòng)磁極。 只要三相異步機(jī)的對(duì)稱三相定子繞組中通入

13、對(duì)稱 三相交流電，就會(huì)在定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn) 生一個(gè)隨時(shí)間空間位置不斷變化的。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 n0 三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理概括三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理概括 在電動(dòng)機(jī)對(duì)稱三相定子繞組 中通入對(duì)稱三相交流電流 產(chǎn)生氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與磁場(chǎng)相切割感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)，由于閉合生成感應(yīng)電流 載流導(dǎo)體受電磁力的作用形成力偶 力偶對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩 從而使固定不動(dòng)的轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來。 F F 若要改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，只需任調(diào)通入定子任調(diào)通入定子 繞組中兩相電流的相序即可繞組中兩相電流的相序即可。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電

14、子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速的分析 N SS N 相鄰線圈電流的流向一致，其合 成磁場(chǎng)的分布情況為： t 0 i t =0時(shí) t =120時(shí) N S S N 60 電流變化120，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間 的位置僅轉(zhuǎn)過了60；當(dāng)電流變化 360時(shí)，四極電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)才 能旋轉(zhuǎn)180。顯然，四極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 的轉(zhuǎn)速是二極電機(jī)的1/2。 B i C i A i 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 三相電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)三相電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與哪磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與哪 些因素有關(guān)？些因素有關(guān)？ 設(shè)電動(dòng)機(jī)各相定子繞組有一個(gè) 線圈

15、，其磁極對(duì)數(shù)： 當(dāng)電動(dòng)機(jī)各相定子繞組增加一倍， 且每個(gè)繞組始端在空間以相差60 排列，并把相差180的兩個(gè)繞組 首尾相串，組成一相繞組時(shí)，其磁 極對(duì)數(shù)： N S S N min/ r 3000 1 506060 , 1 0 p f np 顯然，頻率不變頻率不變時(shí)，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁 場(chǎng)的轉(zhuǎn)速取決于電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)p。 min/ r 1500 2 506060 , 2 0 p f np 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 依此類推，可得電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與極對(duì)數(shù)之間的 關(guān)系為： min)/r (/ 60 1 分轉(zhuǎn) p f n 電動(dòng)機(jī)通常工作在50H

16、z的工頻情況下，因此： r/min0001 3 r/min0015 2 r/min3000 1 1 1 1 ；時(shí)， ；時(shí)， ；時(shí)， np np np 即：異步電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比，與電機(jī)電源頻率成正比，與電機(jī) 的極對(duì)數(shù)的極對(duì)數(shù)(出廠時(shí)就已經(jīng)確定)成反比成反比。顯然，改變電機(jī)的 極對(duì)數(shù)，可以得到不同的轉(zhuǎn)速。 式中， 是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，亦稱同步轉(zhuǎn)速（r/min）； 是電源頻率（ ）； 是磁極對(duì)數(shù)。 1 n 1 f Hz p 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 有關(guān)轉(zhuǎn)差率的討論有關(guān)轉(zhuǎn)差率的討論 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差速度與磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速n1之比稱為

17、轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率，用s 表示： 1 1 n nn s 顯然，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而減小。 (1) 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=0，轉(zhuǎn)差率s =1； (2) 理想空載時(shí)，轉(zhuǎn)速nn1，轉(zhuǎn)差率s 0； (3) 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)速0nn1，轉(zhuǎn)差率0sn0情況時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)， 此時(shí)在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電流，感應(yīng)電流 的方向與原電流方向相反，因此產(chǎn)生的 電磁轉(zhuǎn)矩方向也相反，這種制動(dòng)稱為再 生發(fā)電制動(dòng)。 nn0 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：耗能大，經(jīng)濟(jì)性差。：耗能大，經(jīng)濟(jì)性差。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：適用于低速下放重物，安全性好：適用于低速下放重物，安全性好 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

18、廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 何謂起動(dòng)？如何判何謂起動(dòng)？如何判 斷三相異步電動(dòng)機(jī)斷三相異步電動(dòng)機(jī) 能否直接起動(dòng)能否直接起動(dòng) ？ 三相異步電動(dòng)機(jī)在滿三相異步電動(dòng)機(jī)在滿 載和空載兩種情況下載和空載兩種情況下 起動(dòng)，起動(dòng)電流和起起動(dòng)，起動(dòng)電流和起 動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否一樣動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否一樣 ？ 一臺(tái)一臺(tái)380V、Y接的鼠籠式接的鼠籠式 異步機(jī)，能否采用異步機(jī)，能否采用Y-起動(dòng)？起動(dòng)？ 為什么為什么 ？ 鼠籠式三相異步電鼠籠式三相異步電 動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)方動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)方 法有哪幾種？調(diào)速法有哪幾種？調(diào)速 和制動(dòng)方法又有哪和制動(dòng)方法又有哪 幾種幾種 ？ 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電

19、力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 4. 單相異步電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介 實(shí)驗(yàn)室、家庭及辦公場(chǎng)所通常是單相供電，因此實(shí)驗(yàn)室的 很多儀器、各種電動(dòng)小型工具、家用洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng) 扇等，都采用單相異步電動(dòng)機(jī)。單相異步機(jī)采用鼠籠式轉(zhuǎn)子 結(jié)構(gòu)，一般容量多在0.75KW以下。 電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相機(jī)洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī) 電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī) 制冷壓縮機(jī) 單相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品圖 三相異步電動(dòng)機(jī)只所以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，是因?yàn)樗亩ㄗ永@組通 入對(duì)稱三相交流電后產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。那么，單相異步電動(dòng) 機(jī)通入單相交流電后，產(chǎn)生的是一個(gè)什么樣的磁場(chǎng)呢？ 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 單相異步電動(dòng)機(jī)的定子磁場(chǎng) 單相機(jī)定子 單相機(jī)

20、轉(zhuǎn)子 t 0 i 在定子繞組中通入單相交流電 電流正半周，線圈導(dǎo)體中通過 的電流始終為正值，如圖示： 相鄰導(dǎo)體中電流方向相同， 電流的合成磁場(chǎng)方向一致。 合成磁場(chǎng)隨時(shí)間大小不斷變 化，但磁場(chǎng)軸線的位置始終不 變。 電流的負(fù)半周，線圈導(dǎo)體中通 過的電流方向始終為負(fù)，如圖： 相鄰導(dǎo)體中電流方向相同， 電流的合成磁場(chǎng)方向一致。 合成磁場(chǎng)隨時(shí)間大小不斷變 化，但磁場(chǎng)軸線的位置始終不 變。 顯然，單相異步電動(dòng)機(jī)的定子磁場(chǎng)是一個(gè)大小和方向顯然，單相異步電動(dòng)機(jī)的定子磁場(chǎng)是一個(gè)大小和方向 隨時(shí)間不斷變化、但磁場(chǎng)軸線位置始終不變的隨時(shí)間不斷變化、但磁場(chǎng)軸線位置始終不變的脈動(dòng)磁脈動(dòng)磁 場(chǎng)場(chǎng)。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工

21、電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 單相異步電動(dòng)機(jī)脈動(dòng)磁場(chǎng)的分析單相異步電動(dòng)機(jī)脈動(dòng)磁場(chǎng)的分析 t B O 45 90 135 180 235 270 315 360 B1 B2 B2 B1 B1 B2 B1 B2 B2 B1 B1 B2 B2 B1 B1 B2 B2 B1 B B B B B B 脈動(dòng)磁場(chǎng)可以分解為兩個(gè)大小相等、轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的旋 轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B1和B2。 順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)B1對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生順時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩；逆 時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)B2對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩。由于在 任何時(shí)刻這兩個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩都大小相等、方向相反兩個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩都大小相等、方向相反，

22、所以單向異步 機(jī)的轉(zhuǎn)子不會(huì)自行起動(dòng)不會(huì)自行起動(dòng)，也就是說單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為 零零。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 如何使單相異如何使單相異 步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 起來呢？起來呢？ 電容分相法可讓單相異步機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)容分相法可讓單相異步機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 電容分相式異步電動(dòng)機(jī)的定子有兩個(gè) 繞組：一個(gè)是工作繞組工作繞組；另一個(gè)是起動(dòng)繞組起動(dòng)繞組，兩個(gè)繞 組在空間對(duì)稱對(duì)稱嵌放而且并聯(lián)連接于單相交流電源上。 起動(dòng)繞阻與電容C串聯(lián)，使起動(dòng) 繞組電流iV和工作繞組電流iU產(chǎn)生90的相位差，即： 可見，單相電動(dòng)機(jī)定子兩繞組的合成磁場(chǎng)也是一個(gè)隨時(shí)間空間

23、 位置不斷變化的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。單相電動(dòng)機(jī)也因之可以自行起動(dòng)了。 A X BY A X B Y A X B Y 0t 90t180t 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 在起動(dòng)前，若起動(dòng)繞組斷開，則電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。在起動(dòng)前，若起動(dòng)繞組斷開，則電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。 認(rèn)識(shí)起動(dòng)繞組認(rèn)識(shí)起動(dòng)繞組 在起動(dòng)后，若把起動(dòng)繞組去掉，電動(dòng)機(jī)仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)在起動(dòng)后，若把起動(dòng)繞組去掉，電動(dòng)機(jī)仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 單相異步電動(dòng)機(jī)與三相異步電動(dòng)機(jī)的比較單相異步電動(dòng)機(jī)與三相異步電動(dòng)機(jī)的比較 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)前，若定子起動(dòng)繞組斷開，則電在起動(dòng)前，若定子起動(dòng)繞組斷開，則電 動(dòng)動(dòng) 機(jī)不能起動(dòng)，但在運(yùn)行過程中，若起動(dòng)繞斷開，則電動(dòng)機(jī)機(jī)不能起動(dòng)，但在運(yùn)行過程中，若起動(dòng)繞斷開，則電動(dòng)機(jī) 仍將繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。仍將繼續(xù)