单相异步电动机

电机与电气控制第9章单相异步电动机内容提要:单相异步电动机结构特点、工作原理、不同启动方法。单相正弦绕组的分布规律。同步电动机的结构特点、工作原理。同步电动机不同启动方法、功率因数的调整。电机与电气控制9.1单相异步电动机单相异步电动机的定子1定子铁芯2．定子绕组图9.1分相电动机定子图9.2单相凸极式罩极异步电动机绕组分布示意图结构示意图3机座电机与电气控制9.1单相异步电动机的结构特点9.1.2单相异步电动机转子图9.3单相异步电动机的结构电机与电气控制9.1单相异步电动机的结构特点9.1.3气隙9.1.4单相异步电动机的型号电机与电气控制9.2单相异步电动机工作原理9.2.1单相异步电动机的脉振磁场图9.4单相绕组产生的脉振磁场电机与电气控制9.2单相异步电动机工作原理9.2.2单相异步电动机的工作原理图9.5单相异步电动机的T-S曲线电机与电气控制9.2单相异步电动机工作原理9.2.3单相异步电动机旋转磁场的产生图9.6两相绕组产生的旋转磁场电机与电气控制9.2单相异步电动机工作原理9.2.3单相异步电动机旋转磁场的产生电机与电气控制9.3单相分相式异步电动机9.3.1单相电阻（分相）启动异步电动机1．接线图2．启动原理图9.8单相电阻启动异步电动机接线及向量图电机与电气控制9.3单相分相式异步电动机9.3.1单相电阻（分相）启动异步电动机3．单相电阻（分相）启动异步电动机的应用电机与电气控制9.3单相分相式异步电动机9.3.2单相电容（分相）启动异步电动机图9.10单相电容启动异步电动机接线及向量图电机与电气控制9.3单相分相式异步电动机9.3.3单相电容运转异步电动机图9.11单相电容运转异步电动机接线图电机与电气控制9.3单相分相式异步电动机9.3.4单相双值电容异步电动机1．接线图图9.12单相电容启动及运转异步电动机接线图2．单相双值电容异步电动机工作原理电机与电气控制9.4单相罩极式异步电动机9.4.1单相凸极式罩极异步电动机的结构9.4.2单相凸极式罩极异步电动机的工作原理图9.13罩极电动机旋转磁场的形成电机与电气控制9.4单相罩极式异步电动机9.4.1单相凸极式罩极异步电动机的结构9.4.2单相凸极式罩极异步电动机的工作原理图9.13罩极电动机旋转磁场的形成9.4.3单相罩极式异步电动机的应用电机与电气控制9.5三相异步电动机的单相运行图9.14三相异步电动机单相运行图9.15三相异步电动机改接成单相异步电动机接线图电机与电气控制9.5三相异步电动机的单相运行9.5.1Y接法的三相电机改接为单相使用9.5.2D()接法的三相电机改接为单相使用1．电动机绕组中并入的工作电容C12．启动电容C2例9.1一台Y2-90L-4型电动机，PN=1.5kW，UN=380V，IN=3.7A，ηN=78%，=0.79。若将该电动机接在220V单相电源上运行，试确定并入的工作电容C1和启动电容C2的电容值？解：Ncos电机与电气控制9.5三相异步电动机的单相运行9.5.1Y接法的三相电机改接为单相使用9.5.2D()接法的三相电机改接为单相使用1．电动机绕组中并入的工作电容C12．启动电容C2例9.1一台Y2-90L-4型电动机，PN=1.5kW，UN=380V，IN=3.7A，ηN=78%，=0.79。若将该电动机接在220V单相电源上运行，试确定并入的工作电容C1和启动电容C2的电容值？解：(F)工作电容的耐压为：(V)启动电容为：(F)NcosN1N195019503.741.51342cos2200.79ICU3522206.16.1CUU21(1~4)(1~4)4242~168CC电机与电气控制9.6单相异步电动机的调速9.6.1串联电抗器降压调速电机与电气控制9.6单相异步电动机的调速9.6.2电动机绕组抽头调速图9.17单相异步电动机绕组抽头调速线路图电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.1单相电阻分相启动和电容分相启动异步电动机的定子绕组1．工作绕组与启动绕组所占槽数ZU、ZV2．工作绕组U1-U2与启动绕组V1-V2匝数比3．工作绕组U1-U2与辅助绕组V1-V2导线截面积之比电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.2单相单层同心式绕组例9.2一台单相电容启动异步电动机，Z1=24槽，2P=4极，支路数a=1，试绕制单层同心式绕组.解：电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.2单相单层同心式绕组例9.2一台单相电容启动异步电动机，Z1=24槽，2P=4极，支路数a=1，试绕制单层同心式绕组.解：（1）绕组数据的计算。极距：工作绕组槽数：启动绕组槽数：工作绕组每极下槽数：启动绕组每极下槽数：槽距角：644221PZ162432321UZZ82431311VZZ4)14(6121UUPmZq2)14(821VVPmZq302423603601ZP电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.2单相单层同心式绕组例9.2一台单相电容启动异步电动机，Z1=24槽，2P=4极，支路数a=1，试绕制单层同心式绕组.解：（2）各相槽号划分如图所示。U相：1、2、3、4；7、8、9、10；13、14、15、16；19、20、21、22V相：5、6；11、12；17、18；23、24图9.1824槽4极单相电容启动异步电动机绕组槽号的划分电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.2单相单层同心式绕组例9.2一台单相电容启动异步电动机，Z1=24槽，2P=4极，支路数a=1，试绕制单层同心式绕组.解：（3）U相绕组展开图。工作绕组U1-U2的连接规律，采用头接头，尾连尾，如图9.19（b）所示。（4）启动绕组V1-V2展开图。启动绕组V1-V2与工作绕组U1-U2应相距90°电角度，即相隔3个槽，U相绕组首端从3号槽进，尾端从21号槽出；而V相绕组首端从(3+3)6号槽进，尾端从(21+3)24号槽出。启动绕组V1-V2的连接规律则与工作绕组U1-U2的连接规律相同，如图9.19（c）所示。电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.3单相电容运转和双值电容异步电动机绕组例9.3一台用于单相电容运转异步电动机，Z1=24槽，2P=4极，支路数a=1，采用单层同心式绕组，试说明连接规律。解：（1）绕组数据的计算。极距：工作绕组及辅助绕组槽数：工作绕组及辅助绕组每极下槽数：槽距角：电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.3单相电容运转和双值电容异步电动机绕组例9.3一台用于单相电容运转异步电动机，Z1=24槽，2P=4极，支路数a=1，采用单层同心式绕组，试说明连接规律。解：电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.3单相电容运转和双值电容异步电动机绕组例9.3一台用于单相电容运转异步电动机，Z1=24槽，2P=4极，支路数a=1，采用单层同心式绕组，试说明连接规律。解：（1）绕组数据的计算。极距：工作绕组及辅助绕组槽数：工作绕组及辅助绕组每极下槽数：槽距角：644221PZ1224221VUZZZ3)14(2121UVUPmZqq302423603601ZP电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.3单相电容运转和双值电容异步电动机绕组例9.3一台用于单相电容运转异步电动机，Z1=24槽，2P=4极，支路数a=1，采用单层同心式绕组，试说明连接规律。解：（2）各相槽号的划分。各相槽号的划分如图所示。U相：1、2、3；7、8、9；13、14、15；19、20、21V相：4、5、6；10、11、12；16、17、18；22、23、24电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.3单相电容运转和双值电容异步电动机绕组例9.3一台用于单相电容运转异步电动机，Z1=24槽，2P=4极，支路数a=1，采用单层同心式绕组，试说明连接规律。解：（3）U相绕组展开图。工作绕组U1-U2的连接规律，采用头接头，尾连尾的交叉链式绕组，可节省铜线，如图9.21（b）所示。（4）辅助绕组V1-V2连接规律。辅助绕组V1-V2与工作绕组应相距90°电角度，即相隔3个槽，U相绕组首端U1从号槽进，尾端U2从号槽出；则V相绕组首端V1从(2+3)5号槽进，尾端V2从24号槽出。辅助绕组V1-V2的连接规律与工作绕组U1-U2的连接规律相同，如图9.21（c）所示。电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.4单相正弦绕组1．正弦绕组的构成图9.22单相异步电动机正弦绕组分布电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.4单相正弦绕组2．正弦绕组的分布规律3．正弦绕组分布举例电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.4单相正弦绕组图9.23单相洗衣机电动绕组展开图电机与电气控制9.7单相异步电动机的绕组9.7.4单相正弦绕组图9.24单相电容运转异步电动机（吊扇）绕组展开图电机与电气控制9.8单相异步电动机常见故障及维修9.8.1单相异步电动机常见故障与三相异步电动机常见故障的区别（1）单相异步电动机设有启动装置（如离心式开关、启动继电器等）。（2）单相异步电动机定子铁芯中不仅嵌有工作绕组，而且还嵌有启动绕组，配有启动电容器。（3）单相异步电动机功率小，定子、转子之间气隙小。电机与电气控制9.8单相异步电动机常见故障及维修9.8.2单相异步电动机常见故障及维修方法单相异步电动机常见故障及维修方法见表9.4所列。电机与电气控制本章小结