第6章单相异步电动机
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单相异步电机原理
单相异步电机是一种常见的电动机,其工作原理主要基于磁场的旋转。
首先,在单相异步电机中,有一对定子绕组,称为主绕组。
这对定子绕组中的一条绕组与电源相连接,另一条绕组与一组电容器并联连接。
在电源供电的情况下,电容器会产生一个相位差,从而在定子绕组中形成一个旋转磁场。
其次,单相异步电机中还有一个旋转子,它位于定子绕组内部,并与定子绕组之间存在一定的间隙。
当旋转子静止时,由于旋转子的形状不对称,定子绕组中的旋转磁场将产生一个磁力,使得旋转子开始转动。
然而,单相异步电机由于缺乏旋转磁场的自激励,无法自动启动运行。
因此,在启动过程中,通常需要一种辅助装置来帮助启动电机。
例如,可以通过加装一个起动绕组或者一个辅助磁极来产生旋转磁场,并通过电容器来实现相位差。
综上所述,单相异步电机的工作原理主要基于磁场的旋转,通过定子绕组中的旋转磁场产生磁力,使得旋转子开始转动。
单相异步工作原理
单相异步电动机是一种常用的电动机类型。
它由定子和转子两部分组成。
定子上绕有若干绕组,通过电源供电产生磁场。
转子上绕有导体,制造转矩。
工作原理如下:当电机接通电源,定子绕组中流过交流电流,产生旋转磁场。
转子上的导体感受到磁场的作用力,产生转矩。
转子在磁场的作用下开始旋转。
由于转子上感应电流的存在,产生了反磁场。
这个反磁场与定子磁场相互作用,使得转子受到制动力。
由于导体自身的阻尼特性,转子会不断地进行短跑运动,即快速振动。
这个短跑运动帮助转子逐渐接近同步转速,最终与旋转磁场同步。
当转子同步转速之后,它将按照旋转磁场的方向和速度旋转。
此时,转子不再感应电流,反磁场减弱,不再对转子产生制动作用。
转子继续稳定地旋转,直至电机断电停止。
由于单相电源只能提供单向电流,无法产生旋转磁场。
因此,单相异步电机需要通过附加设备(如电容器)产生旋转磁场。
这使得单相异步电机在启动时表现较差,效率较低。
单相异步电机工作原理
单相异步电机是一种常用的交流电动机,其工作原理基于感应电动机的原理。
该电机的结构简单,由转子和定子组成。
定子是由两个互相垂直的绕组构成,一个是主绕组,通过外部交流电源供电;另一个是辅助绕组,通过电容器与主绕组串联连接。
转子由导磁性较好的材料制成,铝制转子是常用的材料。
当外部交流电源接通后,定子主绕组中产生的磁场会引起铝制转子中异步电动势的感应。
由于电动势的存在,转子中也会形成一个反向的磁场。
这两个磁场之间的相互作用会导致转子受到一个旋转力矩的作用。
由于对称性的缺失,单相异步电机无法实现自启动,因此需要通过其他方式实现转子的旋转。
常见的方式是通过附加的起动绕组或者通过外部的帮助装置(如起动电容器)来产生起动转矩。
一旦转子运动起来,它就能够以同步速度旋转。
在单相异步电机的工作过程中,仍然会有滑差存在。
滑差是指转子的转速与同步转速之间的差值。
滑差越大,电机的转矩也越大。
通常情况下,滑差会影响电机的效率和性能。
总结起来,单相异步电机的工作原理是利用定子主绕组产生的磁场与转子中的异步电动势相互作用,从而产生一个旋转力矩。
通过适当的起动装置和滑差的存在,单相异步电机能够实现稳定的运行。
第6章习题解答6-1 一个具有闭合的均匀的铁心线圈,其匝数为300,铁心中的磁感应强度为 0.9T ,磁路的平均长度为45cm ,试求: (1)铁心材料为铸铁时线圈中的电流; (2)铁心材料为硅钢片时线圈中的电流。
解:B =0.9T 时,查图6-5曲线,铁心为铸钢时,H=700A/m, 铁心为硅钢片时,H=350A/m(1) A NL H I m A H 2.130045.0800,/800111=⨯===(2) A NL H I m A H 525.030045.0350,/350222=⨯===6-2 题图6-2为环形铁心线圈,其内径为10cm ,外径为15cm ,铁心材料为铸钢。
磁路中含有一空气隙,其长度为0.2cm 。
设线圈中通有1A 的电流,如要得到1T 的磁感应强度,试求线圈匝数。
解:1096.71041570⨯=⨯==-πμB H H 1592102.01096.7250=⨯⨯⨯=-δ铸钢铁心的磁场强度,查铸钢的磁化曲线, 磁路的平均总长度为2.3921510cm l =+=π1l =当 l H 11=NI = 6-3 有一交流铁心线圈,电源电压 U= 220 V 电路中电流 I=2 A ,功率表读数P=100W ,频率f=50Hz ,漏磁通和线圈电阻上的电压降可忽略不计,试求:(1)铁心线圈的功率因数;(2)铁心线圈的等效电阻和感抗。
解:(1)100cos 0.232202P U I ϕ===⨯(2) Ω==1102220I U Z由于线圈电阻R 可忽略不计,所以Ω====+=2541002'IP R R R R Fe Fe由于漏磁通可忽略不计,所以Ω=-=-==+=107251102222'FeFe Fe R ZX X X X6-4 如题图6-4所示,交流信号源的电动势 E=12V ,内阻 R 0=200Ω,负载为扬声器,其等效电阻为R L =8Ω。
要求:(1)当R L 折算到原边的等效内阻200Ω时,求变压器的匝数比和信号源输出的功率;(2)当将负载直接与信号源联接时,信号源输出多大功率?解:(1)L LR K R R 20200=Ω==' 5=K 20()0.18O L LE P R W R R '=='+(2) 20()0.027O L LE P R W R R ==+6-5 有一单相变压器,100V A, U 1=220 V , U 2 =36 V ,一次绕组匝数N 1=1000匝、(1)试计算二次绕组N 2匝数?(2)若二次绕组接60W多少?解:6-6 , f=50Hz 。
电机学简易习题集姜宏伟陈玉国中原工学院电子信息学院绪论1.电机是一种机电能量转换或信号准换的电磁机械装置。
2.就能量转换的功能来看,电机可分为两大类,发电机把其他形式能转化为电能,电动机把电能转化为机械能。
第1章:磁路1.磁通所流过的路径称为磁路。
2.沿任何一条闭合回线,磁场强度H 的线积分值恰好等于该闭合回线所包围的总电流值。
3.F=Ni为作用在铁心磁路上的安匝数,称为磁路的磁动势。
4.简述磁路的欧姆定律,和磁路的基尔霍夫第二定律的内容。
5.铁磁材料在外磁场中呈现很强的磁性,此现象称为铁磁物质的磁化。
6.什么是铁磁材料的起始磁化曲线?7.铁磁材料所具有的这种磁通密度的变化滞后于磁场强度H变化的现象,叫做剩磁。
8.铁心损耗包括哪两部分,铁心损耗的大小和哪些因素有关?与绕组电流的频率、铁芯的重量以及磁场密度的平均值有关。
9.什么是电路的叠加原理?当电阻变化时,能否使用叠加原理?为什么?电路叠加定理是指电路中某条支路的电压或电流等于各个电源单独工作时的和;若电阻线性变换是,可以使用叠加定理。
第2章:变压器1.变压器中最主要的部件是和。
2.变压器绕组是变压器电路部分,输入电能的绕组称为,输出电能的绕组称为。
3.什么是变压器的额定容量和额定电压?4.一台单相变压器,额定容量500kV A,额定电压10kV/400V,则电压400V为:①变压器一次加额定电压,空载时的二次电压;②变压器额定运行时的二次电压;③变压器短路实验时(二次通额定电流),变压器一次侧施加电压。
5.一台单相变压器,额定容量100kV A,电压为10kV/0.4kV,该变压器一次额定电流和二次的额定电流。
6.一台单相变压器,电压为220/110V,一次绕组200匝,该变压器的变比,二次绕组匝数。
7.什么是变压器的主磁通和漏磁通,对一台制作好的变压器,主磁通的大小主要取决于什么因素。
8.变压器负载运行时,用以建立主磁通的磁动势为一次和二次绕组的。