定義:采用單相交流電源的異步電動機(jī)稱為單相異步電動機(jī)。
結(jié)構(gòu):定子——單相繞組,轉(zhuǎn)子——籠型轉(zhuǎn)子。
原理:當(dāng)單相定子繞組中通入單相交流電,在定子內(nèi)會產(chǎn)生一個大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化而 空間位置不動的脈動磁場。分析表明,此交變脈動磁場可分解成兩個轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場,因而在 電動機(jī)靜止時(shí)正反兩個轉(zhuǎn)矩相等,即
,起動轉(zhuǎn)矩為零,不能自行起動。
適用對象:廣泛應(yīng)用于電動工具、家用電器、醫(yī)用機(jī)械和自動化控制系統(tǒng)中。
分類:電容分相式和罩極式兩種。
電容分相式結(jié)構(gòu)示意圖
其中轉(zhuǎn)子為籠型轉(zhuǎn)子,定子上放置有工作繞組a和起動繞組b,這兩個繞組在空間位置上相差90°。起動繞組串接電容器c后與工作繞組并聯(lián)接入電源。在同一單相電源作用下,選擇適當(dāng)?shù)碾娙萜魅萘?,使工作繞組和起動繞組的電流在相位上近于相差90°,這就是分相。
電容分相式異步電動機(jī)
1.電容分相式單相異步電動機(jī)
引出:為使單相異步電動機(jī)能自行起動,必須使轉(zhuǎn)子在起動時(shí)能產(chǎn)生一定的起動轉(zhuǎn)矩。
兩相電流
兩相磁場
電容分相式單相異步電動機(jī)
原理:采用分相法產(chǎn)生起動轉(zhuǎn)矩。
結(jié)論:(1)具有90°相位差的兩個電流通過空間位置相差90°的兩相繞組時(shí),產(chǎn)生的合成磁場 為旋轉(zhuǎn)磁場?;\型轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)。
(2)在接近額定轉(zhuǎn)速時(shí),切斷起動繞組;或者運(yùn)行時(shí)不斷開起動繞組以提高功率因數(shù)和增 大轉(zhuǎn)矩。
(3)改變電容c的串聯(lián)位置,可使單相異步電動機(jī)反轉(zhuǎn)。
2.罩極式單相異步電動機(jī)
結(jié)構(gòu):如下左圖所示,單相繞組繞在磁極上,在磁極的約1/3部分套一短路銅環(huán)。
罩極式單相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)圖
罩極式異步電動機(jī)的移動磁場
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,但起動轉(zhuǎn)矩較小。
適應(yīng)對象:常用于起動轉(zhuǎn)矩要求不高的設(shè)備中,如風(fēng)扇、吹風(fēng)機(jī)等。
例題. 下圖是一種家用電扇的調(diào)速電路,試說明其工作原理。
該電扇采用電容分相式異步電動機(jī)拖動,電路中串入具有抽頭的電抗器,當(dāng)轉(zhuǎn)速開關(guān)s處于不同位置時(shí),電抗器的電壓降不同,使電動機(jī)端電壓改變而實(shí)現(xiàn)有級調(diào)速
思考題. 三相異步電動機(jī)在電源斷掉一根線后為什么不能起動?在運(yùn)行中斷掉一根線為什么還 能繼續(xù)轉(zhuǎn)動?長時(shí)間運(yùn)行是否可以?
三相異步電動機(jī)在電源斷掉一根線時(shí),就成為單相電動機(jī)運(yùn)行。在起動時(shí)斷了一線,因起動轉(zhuǎn)矩為零而不能起動,只能聽到嗡嗡聲,這時(shí)電流很大,時(shí)間長了,就將電動機(jī)燒壞。
如果在運(yùn)行中斷了一線,則電動機(jī)仍將繼續(xù)轉(zhuǎn)動。若此時(shí)還帶動額定負(fù)載,則勢必超過額定電流。時(shí)間一長,也會使電動機(jī)燒壞。