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简述三相异步电动机的工作原理(单相异步电动机启动方法)

发布时间:2021-03-15 10:00
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单相异步电动机只需要单相功率,使用简单,并且广泛用于家用电器和医疗设备。定子是单相绕组,转子通常是松鼠多相绕组。与同容量的三相异步电动机相比,由于其性能较差,目前正在制造许多750w或以下的小容量电动机。

1.工作原理

单相异步电动机的示意图如图DX-8所示。当定子工作绕组连接到单相电源时,会产生脉动磁力F1,该脉动磁力F1可以分解为两个旋转磁力,速度相同,方向相反,振幅为F1的一半。 F1 +和F1-设置正向磁场Φ+和反向磁场Φ-,它们切断转子导体并产生感应电动势和感应电流,以形成正负电磁转矩Tem +和Tem-。产生的转矩Tem驱动转子的旋转。

假设电动机速度为n,对于正向旋转磁场,滑移速度s +为:

单相异步电动机工作原理及起动方法讲解(5.141)

在反向旋转磁场的情况下,反向旋转磁场的速度为-n1,因此滑移速度s-如下。

单相异步电动机工作原理及起动方法讲解(5.142)

单相异步电动机的Tem=f(s)曲线如图(DX-9)所示。虚线表示电磁转矩Tem +和Tem-之间的关系,并且Tem +和Tem-的组合电动机的Tem=f(s)曲线以实线表示。

单相异步电动机工作原理及起动方法讲解

图5.36单相异步电动机的示意图图5-37 Tem=f(s)单相异步电动机的曲线

如图所示,当转子固定时,转子对Φ+和Φ-的滑移率为1,因此转子对Φ+和Φ-的响应相同,并且尺寸为F1 +=F1-,所以Φ因为我们有+=Φ-,所以Tem +和Tem-具有相同的大小和相反的方向,并且合并的扭矩彼此抵消零。也就是说,单相异步电动机没有启动转矩。

0

同样,当0 因此,单相异步电动机的转向不固定,并且根据启动时的转向而不同。

因为单相异步电动机具有两个磁场,即正向磁场和反向磁场,所以在反向电磁转矩作用下组合的转矩要小于相同容量的三相异步电动机的转矩。过载能力,功率因数和效率均低于相同容量的三相异步电动机。

2.如何启动单相异步电动机

如上所述,单相异步电动机无法自动启动,但是如果具有启动转矩,则可以沿启动转矩的方向旋转电动机。没有产生起动转矩的根本原因是单相绕组仅产生脉动磁场。为了产生起动转矩,气隙磁力必须是旋转磁力。电动机启动时,该领域就是解决问题的方法。起动相位异步电动机的出发点是安装起动器绕组,该起动器绕组在空间轴与定子上的主绕组之间具有一定的角度差。不同的启动方法有不同的类型。

1)分相启动电动机

在图5-38中,在空间轴上相差900度的主绕组A和启动绕组B连接到同一电源,但启动绕组B与电容器C串联连接。绕组电流单相异步电动机工作原理及起动方法讲解领先电压单相异步电动机工作原理及起动方法讲解。绕组电流单相异步电动机工作原理及起动方法讲解滞后于电压单相异步电动机工作原理及起动方法讲解。如果电容器C配置正确,则可以设置为单相异步电动机工作原理及起动方法讲解。如果设计得当,A和B绕组的有效绕组NAKNA和NBKNB也可以用IANAKNA=IBNBKNB制成。因此,由A和B两相绕组电流产生的复合磁势是圆形旋转磁功率,并且由于其产生了空的旋转磁场,因此在磁场的作用下产生了起始转矩。马达。当电动机速度上升到(75%到80%)n1时,离心开关K会自动切断启动绕组,只有主绕组连接到电源,它才能正常工作。这种由电容器分相启动的电动机称为电容器启动器电动机。

如果允许将起动器绕组长时间连接到电源,则电容器C在工作期间仍将充当相分离的角色。

单相异步电动机工作原理及起动方法讲解

图5-38单相电容器启动电动机

(a)接线图,(b)电压和电流矢量图

这种电动机称为电容器电动机。实际上,电容器电动机是两相电动机。适当的设计可以通过使气隙旋转场更接近圆形来提高电动机的性能。例如,功率因数,效率和过载能力更高。它比单相异步电动机具有更广泛的应用范围。

还有一种电容器启动和驱动电动机,因为电动机的运行速度小于启动时所需的分相电容值。启动时,C1(启动电容器)和C2(工作电容器)并联连接,因此启动时默认情况下会产生圆形旋转磁场,因此启动转矩大。在运行中,使用离心开关关闭C1。仅C2连接到启动,并且绕组串联工作,因此在工作时,存在大约圆形的旋转磁场,因此具有更好的工作特性。这种电动机称为电容器启动和致动电动机。

具有电容器分相启动功能的电动机的转向取决于两个绕组的连接。当两个绕组以相同极性的末端并联连接时,旋转磁场和转子的旋转都会旋转。从具有超前电流的相位轴到具有延迟电流的相位轴。要改变转子的旋转,只需反转绕组两端的接线即可。

实际上,由于起始绕组和主绕组的匝数和线径不相同,因此即使起始绕组未串联连接到电容器,电流之间也存在一定的相位差。由两个绕组中的IA和IB相绕组电流产生的复合磁场是椭圆形磁场,并且还会产生特定的启动转矩。这种分相启动通常称为电阻分相启动,并且由于启动转矩相对较小,因此仅在不需要高启动转矩时才可以使用。

2)罩极电机

罩极电机定子铁芯通常由突出(或隐藏极)型制成,其中主绕组缠绕在表面的1/3到1/4处,并连接到单相电源。极靴的位置上有一个插槽,并用铜环将其覆盖,这称为阴影极,如图5.39所示。

单相异步电动机工作原理及起动方法讲解

图5.39凸极遮蔽极电动机

(a)结构图; (b)磁通量结构图

工作原理是,当主绕组A连接到单相AC时,会产生脉动磁场。极磁通的一部分单相异步电动机工作原理及起动方法讲解通过短路环并在环中感应出电势单相异步电动机工作原理及起动方法讲解和电流单相异步电动机工作原理及起动方法讲解单相异步电动机工作原理及起动方法讲解在与阴影极部分相同的相位中产生磁通ΦK",并与单相异步电动机工作原理及起动方法讲解磁通单相异步电动机工作原理及起动方法讲解组合通过戒指。磁极表面非阴影部分的磁通量为单相异步电动机工作原理及起动方法讲解。从图5.39(b)中可以看出,时间相位差是由单相异步电动机工作原理及起动方法讲解单相异步电动机工作原理及起动方法讲解形成的,阴影极和未覆盖部分的空间位置是角度差,并且单相异步电动机工作原理及起动方法讲解单相异步电动机工作原理及起动方法讲解合成了旋转磁场。绝对没有气隙和旋转方向。盖部分指向盖极部分,因此电动机产生一定的启动转矩,从而使电动机转子从未覆盖的部分旋转到阴影极部分。一旦启动,电动机将根据单相电动机的工作原理进行操作。

罩极电动机的起动转矩小,但结构简单,制造方便,主要用于小型电风扇,电唱机和录音机。容量通常小于30-40W。由于已经确定了该电动机的阴影极的结构,因此不可能通过改变主绕组的接线来改变旋转方向。

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