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單相異步電動機工作原理

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采用單相交流電源的異步電動機稱為單相異步電動機。
單相異步電動機工作原理
單相異步電動機是由單相交流電源供電的旋轉(zhuǎn)電機 ,其定子繞組為單相。當(dāng)接入單相交流電時 ,它在定轉(zhuǎn)子氣隙中會產(chǎn)生一交變脈動磁場 ,所以單相異步電動機不能自啟動。 [2]  在交流電機中,當(dāng)定子繞組通過交流電流時,建立了電樞磁動勢,它對電機能量轉(zhuǎn)換和運行性能都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產(chǎn)生脈振磁動勢,該磁動勢可分解為兩個幅值相等、轉(zhuǎn)速相反的旋轉(zhuǎn)磁動勢和,從而在氣隙中建立正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)磁場和。這兩個旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體,并分別在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流 。
該電流與磁場相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉(zhuǎn)矩。正向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn);反向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。這兩個轉(zhuǎn)矩疊加起來就是推動電動機轉(zhuǎn)動的合成轉(zhuǎn)矩。
不論是正轉(zhuǎn)磁場還是反轉(zhuǎn)磁場,他們的大小與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系和三相異步電動機的情況是一樣的。若電動機的轉(zhuǎn)速是n,
則對正轉(zhuǎn)磁場而言,轉(zhuǎn)差率為:s+=(n1-n)/n1=s
對反轉(zhuǎn)磁場而言,轉(zhuǎn)差率為:s-=(-n1-n)/-n1=s
單相異步電動機的T-s曲線見左圖
由圖可知單相異步電動機的主要特點有:
(1)n=0,s=1,T=T++ T- =0,說明單相異步電動機無啟動轉(zhuǎn)矩,如不采取其他措施,電動機不能啟動。
(2)當(dāng)s≠1時, T≠0,T無固定方向,它取決于s的正、負。
(3)由于反向轉(zhuǎn)矩存在,使合成轉(zhuǎn)矩也隨之減小,故單相異步電動機的過載能力較低。
電容分相式起動工作原理
啟動時開關(guān)K閉合,使兩繞組電流I1,I2相位差約為90°,從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,電機轉(zhuǎn)起來;轉(zhuǎn)動正
常以后離心開關(guān)被甩開,啟動繞組被切斷。
罩極式單相電機的工作原理
定子通入電流以后,部分磁通穿過短路環(huán),并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化,致使有短路環(huán)部分和沒有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差,從而形成旋轉(zhuǎn)磁場,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來。
上圖中電機的轉(zhuǎn)動方向:瞬時針旋轉(zhuǎn)。因為沒有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的磁通領(lǐng)先。
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