模块三 单相异步电动机

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模块三 单相异步电动机

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4-1 单相异步电动机的结构和工作原理 4-2 电容分相单相异步电动机 4-3 电阻分相单相异步电动机 4-4 单相罩极电动机 4-5 单相异步电动机的调速及反转 4-6 单相异步电动机定子绕组

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4-1 单相异步电动机的结构和工作原理1. 应用：家用电器、医疗器械、小型工具。一、单相异步电动机的结构

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单相异步电动机的应用单相异步电动机的应用

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洗衣机

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手电钻手电钻

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风扇风扇

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电吹风电吹风

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电动工具电动工具

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家用电器家用电器

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2.2. 单相异步电动机的结单相异步电动机的结构构

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转子 --- 笼型；定子有两相绕组（工作绕组和起动绕组），两者在空间互差 90° 电角度，通入相位不同的交流电，在电机中产生旋转磁场。

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吊扇的结构

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串励电动机绕线转子

串励电动机绕线转子

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二、单相异步电动机的铭牌二、单相异步电动机的铭牌

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1.1. 型号型号

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2.2. 单相异步电动机的系列代号单相异步电动机的系列代号

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1. 单相绕组的脉动磁场 （ 1 ） 单相交流绕组通入单相交流电产生脉振磁通势 ， 可分解为正转磁通势 和反转磁通势 ，在气隙中建立正转磁通 和反转磁 通 ，这两个磁场切割转子导体，在转子导体产生感应电动势和感应电流，两个磁场分别与转子作用形成正向电磁转矩 和反向电磁转矩 ，叠加后即为推动转子转动的合成转矩 T ， 合成转矩 T = + 。

F

F

F

T T

TT

F

三、单相异步电动机的工作原理

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（ 2 ）讨论1 ） n=0,s=1, T=T++T-=0 ，单相异步电动机无起动转矩 Tst 。

2 ）当 s≠1 时， T≠0 ，且 T 无固定方向，它取决于 s 的正负。（外力作用） 3 ）由于反向转矩的作用，合成转矩减小，单相步电动机的过载能力较低。

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（（ 33 ）单相脉）单相脉动磁场产生动磁场产生

向单相异步电动机定子绕组通入单相交流电后，产生的磁场大小和方向在不断变化，但磁场的轴线却固定不变，这种磁场称为脉动磁场。

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2.2. 两相绕组旋转磁场的产生两相绕组旋转磁场的产生

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根据获得旋转磁场方式的不同，单相异步电动机可分为分相起动电动机和罩极电动机两类。

3. 单相异步电动机的起动方法三、单相异步电动机的工作原理

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4-2 4-2 电容分相电容分相单相异步电动机单相异步电动机一、工作原理1. 电容运行单相异步电动机 应用：吊扇、台扇、电冰箱、洗衣机等

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2. 电容起动单相异步电动机 (1) 电路（ 2 ）特点：起动转矩大，起动电流大（ 3 ）应用：磨粉机、医疗器械等

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3. 电容分相起动原理分相起动原理

MS

C 1

2

1

I

I

stI

U

stI

I

1

I

U

电容电动机实质是一台两相异步电动机，起动绕组和电容应按长期工作设计。分相电动机可通过改变并联到单相电源的两绕组的任一个的首、末端，即可改变其转向。

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3. 双电容单相异步电动机

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M

S

1

2

1

I

I

stI

U

C Cst

3. 双电容单相异步电动机

应用在起动转矩大、功率因数高的设备上

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4-34-3 电阻分相单相异步电动机电阻分相单相异步电动机

1. 电路

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起动转矩小，只适用于比较容易起动的场合。M

R1

2

1

I

I

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U

I

1

I

U

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2.2. 电阻电阻分相起动原理分相起动原理

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4-4 4-4 单相罩极异步电动机单相罩极异步电动机一、结构

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二、罩极异步电动机中磁场的移动原理二、罩极异步电动机中磁场的移动原理

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① 结构特点： 凸极定子，工作绕组为集中绕组，极靴表面的1/3 ～ 1/4 处开槽，小极部分罩—短路环（即为罩极绕组），短路铜环作为起动绕组。罩极电动机的转子为鼠笼式。当工作绕组通入单相交流电流时， 将产生脉振磁通，未罩住部分的磁极的磁通与被罩住部分的磁极的磁通不仅在空间，而且在时间上均有相位差，因此它们的合成磁场将是一个由超前相转向滞后相的旋转磁场，由此产生电磁转矩使转子旋转。

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② 工作特点： 电动机起动转矩很小，只适用于小型风扇、电动模具及电唱机中，容量一般在 30 ～ 40 瓦以下。转向：由未罩部分转向被罩部分。

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4-5单相异步电动机的调速及反转一、单相异步电动机的调速一、单相异步电动机的调速

1. 串电抗器调速法

慢

~

快 中停

M1~

（ a ）罩极电动机

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电机应用技术 精品课程（ b ）电容运转电动机

慢

~

快中 停

W1 W2

S1

S2

1. 串电抗器调速法

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2.2. 自耦变压器调速自耦变压器调速

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3.3. 串电容调速串电容调速

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4. 绕组抽头法调速

慢~

快中 停D1

D2S1

S2

W1 W2

C

（ a ） L 形解法

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5.5. 晶闸管调压调速晶闸管调压调速

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6.PTC6.PTC 元件调速元件调速

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二、单相异步电动机的反转二、单相异步电动机的反转

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4-6 4-6 单相异步电动机定子绕组单相异步电动机定子绕组

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集中绕组 集中绕组 分布绕组：分布绕组： 单层链式绕组单层链式绕组 单层同心式绕组单层同心式绕组 双层绕组双层绕组 正弦绕组正弦绕组

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单相单相 2424 槽槽 44 极单层链式绕组（整距）极单层链式绕组（整距）

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单相单相 2424 槽槽 44 极单层链式绕组（短极单层链式绕组（短距）距）

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单相单相 2424 槽槽 44 极单层同心式绕组极单层同心式绕组

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单相单相 3636 槽槽 1818 极双层叠绕组（工作绕组）极双层叠绕组（工作绕组）

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正弦绕组正弦绕组

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正弦绕组正弦绕组

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