单相电机的结构和原理

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单相异步电动机的结构

• 单相异步电动机一般只做成小容量的。
• 定子铁心的槽内嵌有主、副绕组，其中
• 主绕组为单相工作绕组；
• 副绕组为辅助启动绕组。副绕组在电机运行时可以存在也可以取消(借助于离心开关)。
• 子是普通的鼠笼转子。
  单相异步电动机根据启动方法或运行方法的不同，可分为：单相电容运转异步电动机；单相电容启动电动机；单相电阻启动电动机；单相罩极电动机等。下面我们分别予以介绍。
  单相电容运转异步电动机原理
  这是使用较为广泛的一种单相异步电动机，其原理线路如下（左）图所示。在电动定子铁心上嵌放两套绕组：主绕组U1U2（又称工作绕组）和副绕组Z1Z2（又称启动绕组），她们的结构基本相同，但在空间的位置则互差90°电角度。在启动绕组Z1Z2中串入电容器C以后再与工作绕组并联接在单相交流电源上，适当选择电容器C的容量，可以使流过工作绕组中的电流Iu和流过启动绕组中的电流Iz相差约90°电角度。与前面旋转磁场的产生分析方法相同，画出对应于不同瞬间定子绕组中的电流所产生的磁场，如下图（右）所示，由图中我们可以得到如下结论：相空间位置互差90°电角度的两相定子绕组内通入在时间上互差90°的两相电流，产生的磁场也是沿定子内圆旋转的旋转磁场。鼠笼式结构的转子在该旋转磁场的作用下获得启动转矩而使电动机旋转。
  
  电容运转异步电动机，使用维护方便，使用维护方便，只要任意改变工作绕组（或启动绕组）的首端、末端与电源的接线，即可改变旋转磁场的旋转方向，从而使电动机反转。这类电动机常用于吊扇、台扇、电冰箱、洗衣机、吸尘器等上面。
  单相电容启动异步电动机原理
  
  如果在电容运转异步电动机的启动绕组中串联一个离心开关S，就构成单相电容启动电动机，如右图所示。当电动机转子静止或转速较低时，离心开关S闭合，启动绕组与工作绕组一起接在单相电源上，电动机开始转动，并且旋转达到一定数值时，离心开关S断开，将启动绕组从电源上切除。
  电容启动异步电动机与电容运转异步电动机比较，前者有较大的启动转矩，但是启动电流也较大，适用于各种满载启动的机械，如小型空气压缩机，在部分电冰箱压缩机中也有采用。
  单相电阻启动电动机原理
  
  其启动线路如右图所示，其特点是电动机的工作绕组匝数较多，导线较粗，因此感抗远大于绕组的直流电阻，可以近似的看做流过绕组中的电流滞后于电源电压90°电角。而启动绕组Z1Z2的匝数较少，线直径较细，又与启动电阻R串联，则该支路的总电阻远大于感抗，可以近似认为电流与电源电压同相位，因此就可以看成工作绕组中的电流与启动绕组中的电流两者相位差近似90°电角度，从而在定子与转子之间产生旋转磁场，使转子产生转矩而转动。当转速达到额定值的80%，离心开关S动作，把启动电阻从电源中切除。电阻启动异步电动机在电冰箱的压缩机中获得广泛采用。
  

心静坦然

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