单相交流电机原理

定义:采用单相交流电源的异步电动机称为单相异步电动机。
结构:定子——单相绕组,转子——笼型转子。
原理:当单相定子绕组中通入单相交流电,在定子内会产生一个大小随时间按正弦规律变化而空间位置不动的脉动磁场。分析表明,此交变脉动磁场可分解成两个转向相反的旋转磁场,因而在电动机静止时正反两个转矩相等,起动转矩为零,不能自行起动。
适用对象:广泛应用于电动工具、家用电器、医用机械和自动化控制系统中。
分类:电容分相式和罩极式两种。

1 . 电容分相式单相异步电动机


引出:为使单相异步电动机能自行起动,必须使转子在起动时能产生一定的起动转矩。


原理:采用分相法产生起动转矩。

结论: (1)具有 90°相位差的两个电流通过空间位置相差 90°的两相绕组时,  产生的合成磁场为旋转磁场。笼型转子在旋转磁场的作用下产生电磁转矩而旋转。


2)在接近额定转速时,切断起动绕组;或者运行时不断开起动绕组以提高功率因数和增大转矩。
实现方法:在起动绕组电路中串入一个离心开关。

(3)改变电容 C 的串联位置,可使单相异步电动机反转。


    单相交流电只能产生交变磁场,经电容异相90度以后叠加才能产生旋转磁场,电机才能转,大电机可用离心开关,小电机用电容。

    单相交流电动机,一般都是用电容移相的方式来启动与运行,不光是电风扇,空调、洗衣机、冰箱等家用电器中的电机,也都有相配的电容器。这种电动机中有两个线圈:一个直接接交流电,另一个串联电容器。由于电容的移相作用,两个线圈中的电流是不同相的,产生的磁场也是不同相的,这样就形成了启动和转动力矩,使电机能够在使用交流电下旋转。
  生产中,也有用短路铜环的方式来裂相,但用得比较少。

  只有三相电机,由于三相交流电本身能产生旋转磁场,就不必用电容器来移相和启动,如单位用的功率较大的三相空调器。



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