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文件名称:电机及拖动基础(第三版)课件:其他交流电动机.pptx
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更新时间:2025-06-19
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文档摘要

;6.1单相异步电动机

单相异步电动机采用单相电源供电,功率比较小,从几瓦到几百瓦,它广泛应用于家用电器(如电风扇、电冰箱、空调、洗衣机、吸尘器等)、医疗器械和小型机械中。;6.1.1单相单绕组异步电动机的工作原理

单相异步电动机的工作原理也是从产生的磁场开始分析。;;由图可知,合成机械特性为一条过坐标原点的曲线,由该曲线可以看出单相异步电动机具有下列特点:

(1)当转速n=0(启动)时,电磁转矩T=0。这表明只有主绕组通电时,电动机无启动转矩,不能自行启动。

(2)当转速n>0时,电磁转矩T>0;当n<0时,T<0。这表明如果由于其他原因(如外力作用)使电动机正转或反转,且电磁转矩大于负载转矩时,电动机就能在电磁转矩的作用下进入稳定区域稳定运行。;6.1.2单相异步电动机的主要类型和启动方法

1.电阻启动分相式单相异步电动机

电阻启动分相式单相异步电动机的工作原理图如图6-2

所示。;;2.电容启动分相式单相异步电动机

电容启动分相式单相异步电动机的工作原理图如图6-3

所示。;;3.电容运转分相式单相异步电动机

电容运转分相式单相异步电动机在结构和原理上与电容启动分相式电动机完全一样,只是启动绕组和电容器都设计为长期工作状态,工作绕组与启动绕组在运转时都起作用。电容运转分相式单相异步电动机实际上是两相异步电动机,它的运行特性较好,功率因数、效率和过载能力都比电容启动和电阻启动的异步电动机要好。;4.罩极式单相异步电动机

罩极式单相异步电动机转子仍为笼型转子,定子仍由硅钢片叠成,可做成凸极式和隐极式两种类型。如图6-4(a)所示为凸极式定子的罩极电动机结构示意图。两个凸极上装有集中绕组,称为主绕组。每个极的侧面约1/3处开有一个小槽,槽中嵌入短路铜环,也称短路环,把磁极一小部分罩起来,故称之为罩极式异步电动机。;;6.1.3单相异步电动机的应用

单相交流异步电动机,结构简单,生产成本低廉,使用维护方便,在小功率电动机应用方面,如电风扇、电冰箱??洗衣机、空调等家用电器及汽车附件等领域占据主导地位。;;;6.2三相同步电动机

交流电机分为异步电机和同步电机两大类。

同步电机无论作何种用途,有一个共同的特点是转子转速总等于定子旋转磁场的同步转速,即

(6-1);6.2.1三相同步电动机的基本结构

1.定子

三相旋转磁极式同步电机的定子与三相异步电机的定子基本相同,它由定子铁芯、定子绕组(电枢绕组)、电刷、机座和端盖等组成。铁芯由硅钢片叠成,大型同步电机由于尺寸较大,硅钢片首先冲制成扇形(如图6-7所示),然后拼叠成圆形。定子铁芯内圆槽内嵌放三相对称绕组。;;2.转子

三相旋转磁极式同步电机的转子与异步电机的转子不同,它由转子铁芯、转子绕组(励磁绕组)和滑环组成。通过电刷和滑环给转子上的励磁绕组通入直流励磁电流,就可使转子产生固定极性的磁极。其转子结构形式有两种,即凸极式和隐极式。;;6.2.2三相同步电动机的工作原理

当三相同步电动机的定子三相绕组接到三相对称电源上时,三相绕组中流入三相对称电流,由磁场理论知道,它将产生一个圆形旋转磁场,如果转子已经通入直流励磁电流产生了固定的磁极极性,且转子转速接近于旋转磁场的同步转速,根据同名磁极相斥、异名磁极相吸的原理,旋转磁场磁极对转子磁极产生磁拉力,牵引着转子以同步转速旋转,即n=n1,如图6-9所示,故称之为同步电动机。;;6.2.3同步电动机的V形曲线及功率因数调节

若不计定子绕组电阻压降,隐极式同步电动机的电动势平衡方程式为(在此不作分析推导)

(6-2);经过分析推导,隐极式同步电动机的电磁功率公式为

(6-3);当隐极式同步电动机输出功率恒定不变时,忽略定子绕组的电阻,不计定子铁损耗和各种杂散损耗的微弱变化,则电动机的电磁功率和输入功率相等,且保持不变,即

(6-4);;;6.2.4同步电动机的启动

1.辅助电动机启动法

辅助电动机启动法是用一台辅助电动机来拖动同步电动机,将同步电动机的转子拖动至接近同步转速时,然后将同步电动机并入电网,撤出辅助电动机,最后再加上机械负载。这一方法适合于空载启动。;2.变频启动法

变频启动法是利用大功率可调频率的电源进行启动的。启动时,首先给转子加上直流励磁,然后给定子加上较低频率的电压,低频电源产生较低转速的