单相电容运转异步电机工作原理及故障

电容运转异步电机电容运转异步电机是一种常用的电机类型，它具有体积小、功率大、效率高等优点，广泛应用于家电、机械、制造等领域。

在本文中，我们将介绍电容运转异步电机的工作原理、特点、应用及维护保养等方面的内容。

一、工作原理电容运转异步电机是一种单相交流电机，其工作原理基于单相电源的交流电压。

在电机启动时，通过电容器的引入，可以产生一个旋转磁场，使得电机可以运转。

电容运转异步电机的转速与电源频率有关，因此在不同的电源频率下，其转速也会有所不同。

二、特点1、体积小：电容运转异步电机体积小，可以方便地安装在各种设备中，节约了空间。

2、功率大：虽然体积小，但是电容运转异步电机的功率很大，可以满足各种设备的需求。

3、效率高：电容运转异步电机的效率很高，可以节约能源，降低使用成本。

4、启动方便：电容运转异步电机的启动很方便，无需额外的设备，可以直接接入电源。

5、维护简单：电容运转异步电机的结构简单，维护保养也很容易，可以降低维修成本。

三、应用电容运转异步电机广泛应用于各种设备中，例如：1、家电：电容运转异步电机可以用于各种家电，如电风扇、洗衣机、吸尘器等等。

2、机械：电容运转异步电机可以用于各种机械设备，如泵、压缩机、切割机等等。

3、制造：电容运转异步电机可以用于各种制造设备，如搅拌机、烘干机、喷涂机等等。

四、维护保养电容运转异步电机的维护保养很简单，只需要注意以下几点： 1、定期清洁：电容运转异步电机需要定期清洁，避免灰尘、油污等杂物进入电机内部，影响电机正常工作。

2、定期检查：电容运转异步电机需要定期检查，避免电容器老化、线路松动等问题，影响电机正常工作。

3、正确使用：电容运转异步电机需要正确使用，避免过载、过热等问题，影响电机寿命。

4、定期维修：电容运转异步电机需要定期维修，避免电机出现故障，影响生产效率。

总之，电容运转异步电机是一种常用的电机类型，具有体积小、功率大、效率高等优点，广泛应用于家电、机械、制造等领域。

单相电容运转异步电机
单相电容运转异步电机：
单相电容运转异步电动机简称电容电动机。

这类电机在运行时，副绕组也连于电网上同时工作，且经适当设计可使电机对既定负载呈圆形旋转磁场运行。

单相双电容电动机称为单相双值电容异步电动机，属于电容分相原理电动机。

1、结构原理：
电容分相电动机的转子绕组是浇筑成型的鼠笼式，定子上饶有2组空间位置上相差90°的启动绕组B和工作绕组A，从而获得电角度ω为90°的两相交变电流，保证旋转磁场的形成条件。

（如图一所示）2、工作原理：
电容式单相电动机通过电容移相作用，将单相交流电分离出另一相相位差90度的交流电，获得两相交变电流并分别送入2个绕组。

工作原理流程如下：
定子绕组通入电角度相差90°的两相电流→定子上形成旋转磁场→转子切割磁力线产生感应电流→感应电流产生旋转磁场→转子磁场与定子磁场相互作用→转子转动。

扩展资料
在单相电动机中，产生旋转磁场的另一种方法称为罩极法，又称单相罩极式电动机。

此种电动机定子做成凸极式的，有两极和四极两种。

每个磁极在1/3-1/4全极面处开有小槽，把磁极分成两个部分，在小的部分上套装上一个短路铜环，好象把这部分磁极罩起来一样，所以叫罩极式电动机。

单相绕组套装在整个磁极上，每个极的线圈是串联的，连接时必须使其产生的极性依次按N、S、N、S排列。

当定子绕组通电后，在磁极中产生主磁通，根据楞次定律，其中穿过短路铜环的主磁通在铜环内产生一个在相位上滞后90度的感应电流，此电流产生的磁通在相位上也滞后于主磁通，它的作用与电容式电动机的起动绕组相当。

从而产生旋转磁场使电动机转动起来。

单相鼠笼式异步电动机的工作原理单相鼠笼式异步动机由单相电源供电，它直接接到220伏单相交流电源上就能工作，但要采取一定的措施，否则启动不起来。

我们日常生活用的一些家用电器，如空调器、电冰箱、洗衣机、电扇等广泛应用着单相异步电动机。

单相异步电动机的工作原理当给三相异步电动机的定子三相绕组通入三相交流电时，会形成一个旋转磁场，在旋转磁场的作用下，转子将获得启动转矩而自行启动。

当三相异步电动机通入单相交流电时就不能产生旋转磁场。

下面来分析单相异步电动机定子绕组通入单相交流电时产生的磁场情况。

如下列图所示为一台简单的单相异步电动机原理图，定子铁心上布置有单相定子绕组，转子为鼠笼结构。

交流电流波形电流正半周产生的磁场 电流负半周产生的磁场当向单相异步电动机的定子绕组中通入单相交流电后，由上图可见，当电流在正半周及负半周不断交变时，其产生的磁场大小及方向也在不断变化〔按正弦规律变化〕，但磁场的轴线则沿纵轴方向固定不动，这样的磁场称为脉动磁场。

当转子静止不动时转子导体的合成感应电动势和电流为0，合成转矩为0，因此转子没有启动转矩。

故单相异步电动机如果不采取一定的措施，单相异步电动机不能自行启动，如果用一个外力使转子转动一下，则转子能沿该方向继续转动下去。

单相异步电动机根据其启动方法或运行方法的不同，可分为单相电容运行电动机；单相电容启动电动机；单相罩极式电动机等。

下面分别介绍。

单相异步电动机容量一般较小，运行性能较差。

t45 90 135 180 225 270 360 315图1 单相电容运行异步电动机原理图(a)接线图(b)电流相量图图1是单相电容运行异步电动机工作原理图。

单相电容式异步电动机的定子铁芯上嵌放两套绕组：主绕组U1—U2〔主绕组又称工作绕组〕和副绕组Z1—Z2〔副绕组又称启动绕组〕。

两套绕组在空间的位置上互差90度电角度。

在启动绕Z1—Z2中串入一个电容器C后再与工作绕组并联，然后接到单相电源上。

单相异步电动机的基本原理一、单相异步电动机的结构单相异步电动机中，专用电机占有很大比例，它们的结构各有特点，形式繁多。

但就其共性而言，电动机的结构都由固定部分---定子、转动部分----转子、支撑部分---端盖和轴承等三大部分组成。

1、机座2、铁心3、绕组4、端盖5、轴承6、离心开关或起动继电器和PTC起动器7、铭牌1、机座机座结构随电动机冷却方式、防护型式、安装方式和用途而异。

按其材料分类，有铸铁、铸铝和钢板结构等几种。

铸铁机座，带有散热筋。

机座与端盖联接，用螺栓紧固。

铸铝机座一般不带有散热筋。

钢板结构机座，是由厚为1.5-2.5毫米的薄钢板卷制、焊接而成，再焊上钢板冲压件的底脚。

有的专用电动机的机座相当特殊，如电冰箱的电动机，它通常与压缩机一起装在一个密封的罐子里。

而洗衣机的电动机，包括甩干机的电动机，均无机座，端盖直接固定在定子铁心上。

2、铁心铁心包括定子铁心和转子铁心，作用与三相异步电动机一样，是用来构成电动机的磁路。

3、绕组单相异步电动机定子绕组常做成两相：主绕组（工作绕组）和副绕组（启动绕组）。

两种绕组的中轴线错开一定的电角度。

目的是为了改善启动性能和运行性能。

定子绕组多采用高强度聚脂漆包线绕制。

转子绕组一般采用笼型绕组。

常用铝压铸而成。

4、端盖相应于不同的机座材料、端盖也有铸铁件、铸铝件和钢板冲压件。

5、轴承轴承有滚珠轴承和含油轴承。

6、离心开关或起动继电器和PTC起动器（1）离心开关在单相异步电动机中，除了电容运转电动机外，在起动过程中，当转子转速达到同步转速的70%左右时，常借助于离心开关，切除单相电阻起动异步电动机和电容起动异步电动机的起动绕组，或切除电容起动及运转异步电动机的起动电容器。

离心开关一般安装在轴伸端盖的内侧。

（2）起动继电器有些电动机，如电冰箱电动机，由于它与压缩机组装在一起，并放在密封的罐子里，不便于安装离心开关，就用起动继电器代替。

继电器的吸铁线圈串联在主绕组回路中，起动时，主绕组电流很大，衔铁动作，使串联在副绕组回路中的动合触点闭合。

图3 单相异步电动机的机械特性单相异步电动机原理及正反转单相异步电动机是指用单相交流电源供电的异步电动机。

单相异步电动机具有结构简单、成本低廉、噪声小、使用方便、运行可靠等优点，因此广泛用于工业、农业、医疗和家用电器等方面，最常见于电风扇、洗衣机、电冰箱、空调等家用电器中。

但是单相异步电动机与同容量的三相异步电动机相比，体积较大，运行性能较差。

因此，单相异步电动机一般只制成小容量的电动机，功率从几瓦到几千瓦。

单相异步电动机在家用电器中的应用特别广泛，与人们的生活密切相关。

单行异步电动机的结构如下图：一、 单相异步电动机的工作原理和机械特性 当单相正弦交流电通入定子单相绕组时，就会在绕组轴线方向上产生一个大小和方向交变的磁场，如图1所示。

这种磁场的空间位置不变，其幅值在时间上随交变电流按正弦规律变化，具有脉动特性，因此称为脉动磁场，如图2(a)所示。

可见，单相异步电动机中的磁场是一个脉动磁场，不同于三相异步电动机中的旋转磁场。

(a)交变脉动磁场 (b)脉动磁场的分解 图2 脉动磁场分解成两个方向相反的旋转磁场为了便于分析，这个脉动磁场可以分解为大小相等，方向相反的两个旋转磁场，如图2(b)所示。

它们分别在转子中感应出大小图1 单相交变磁场相等，方向相反的电动势和电流。

两个旋转磁场作用于笼型转子的导体中将产生两个方向相反的电磁转矩T+和T- ，合成后得到单相异步电动机的机械特性，如图3所示。

图中，T+为正向转矩，由旋转磁场B m1产生；T- 为反向转矩，由反向旋转磁场B m2产生，而T为单相异步电动机的合成转矩。

从图3可知，单相异步电动机一相绕组通电的机械特性有如下特点：1．当n=0时，T + =T-，合成转矩T=0。

即单相异步电动机的启动转矩为零，不能自行启动。

2．当n＞0时，T＞0；n＜0时，T＜0。

即转向取决于初速度的方向。

当外力给转子一个正向的初速度后，就会继续正向旋转；而外力给转子一个反向的初速度时，电机就会反转。

这是主副绕组相同的时候的原理图，主副绕组不同的时候用倒顺开关的接线法改变主绕组或副绕组的电流方向可以实现正反转。

如果电机是3条出线的，其中一条是公共点！（分别与另外2条线的测电阻其值较小）接电源零线！然后把剩下的两条线并联电容，在电容的一端接220V电源相（火）线，就可以了！若要改变电机转向只要把220V电源相（火）线接在电容的另一端就可以了！单相异步电动机常见故障及原因分析发布日期：2008/8/10 16:41:04 来源：本站原创作者：肖文焱点击：2521单相异步电动机具有构造简单、成本低廉、噪音小、只需单相交流电源供电等优点，在农村得到广泛应用。

单相电机根据启动方法或运转方式的不同主要分为单相电阻启动、单相电容启动、单相电容运转、单相电容启动和运转（即双值电容）、单相罩极式等几种类型，而以单相双值电容异步电动机为最常用。

在农村，由于电网的供电质量较差、使用不当等原因，单相电机故障率较高，主要表现为电机严重发热、转动无力、空载时启动正常负载时启动困难，无论空载还是负载启动都困难、烧保险丝等。

单相电容启动异步电动机常见故障及原因主要有：-单相异步电动机具有构造简单、成本低廉、噪音小、只需单相交流电源供电等优点，在农村得到广泛应用。

单相电机根据启动方法或运转方式的不同主要分为单相电阻启动、单相电容启动、单相电容运转、单相电容启动和运转（即双值电容）、单相罩极式等几种类型，而以单相双值电容异步电动机为最常用。

在农村，由于电网的供电质量较差、使用不当等原因，单相电机故障率较高，主要表现为电机严重发热、转动无力、空载时启动正常负载时启动困难，无论空载还是负载启动都困难、烧保险丝等。

单相电容启动异步电动机常见故障及原因主要有：故障1:电源正常，通电后电机不能启动。

原因是:1电机引线断路，此时电机没有电流声音；处理办法即：检查开关保险丝和电机内部绕组是非开路。

2主绕组或副绕组开路，此时电机会有电流声音电压高的话在空载状态下电机可以启动；处理方法：检查离心开关和启动绕组是非开路。

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单相电容运转异步电动机标准系列单相电容运转异步电动机标准系列导言单相电容运转异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于家庭和工业领域。

它具有结构简单、可靠性高、成本低廉等优点，因此备受市场青睐。

在本文中，将对单相电容运转异步电动机的标准系列进行全面评估，并探讨其深度和广度。

一、单相电容运转异步电动机的基本原理1.1 工作原理单相电容运转异步电动机采用单相交流电作为供电源，通过引入辅助相位来启动和运转电动机。

辅助相位是通过外接电容器实现的，它能够产生辅助磁场，从而对电动机转子进行启动和运转。

单相电容运转异步电动机的基本原理是基于离心力和磁性力线的相互作用。

1.2 结构组成单相电容运转异步电动机主要由定子、转子、电容器和启动电路组成。

定子是电动机的固定部分，上面绕有多组绕组。

转子是电动机的旋转部分，由导体材料制成，可以在磁场中旋转。

电容器则用于产生辅助磁场，从而使电动机启动和运转。

二、单相电容运转异步电动机标准系列的评估2.1 核心参数单相电容运转异步电动机的标准系列中，核心参数包括额定功率、额定电压、额定转速和额定频率等。

这些参数决定了电动机的性能和适用范围。

其中，额定功率是电动机在额定条件下能够输出的功率；额定电压是电动机在额定条件下的工作电压；额定转速是电动机在额定电压和额定频率下的转速；额定频率是电动机的工作频率。

2.2 重要特性单相电容运转异步电动机的标准系列具有多项重要特性，包括高效节能、启动和停止可靠、运行平稳等。

高效节能是电动机在工作过程中能够实现较高的能效利用，降低能源消耗和运行成本。

启动和停止可靠是指电动机能够在各种工作条件下可靠启动和停止，避免因电机故障引起的停机或损坏。

运行平稳是指电动机在工作过程中转速平稳，振动和噪音较小，保证了电动机和设备的安全运行。

2.3 应用领域单相电容运转异步电动机的标准系列在家庭和工业领域有着广泛的应用。

在家庭领域，它常用于各种家用电器，如空调、洗衣机、电风扇等。

单相双值电容异步电动机的结构原理、工作原理、接线图
石如东2015年7月3日
单相双电容电动机称为单相双值电容异步电动机，属于电容分相原理单相电动机。

1、结构原理：
电容分相电动机的转子绕组是浇筑成型的鼠笼式，定子上饶有2组空间上相差90°的启动绕组B和工作绕组A，从而获得电角度ω为90°的两相交变电流，保证旋转磁场的形成条件。

（如图一所示）
2、工作原理：
电容分相电动机通过电容移相作用，将单相交流电分离出另一相相位差90度的交流电，获得两相交变电流并分别送入2个绕组。

工作原理流程如下：定子绕组通入电角度相差90°的两相电流→定子上形成旋转磁场→转子切割磁力线产生感应电流→感应电流产生旋转磁场→转子磁场与定子磁场相互作用→转子转动。

旋转磁场形成原理见图二
3、接线接线原理图：
图三为不分主副绕组的电动机接线图，图四为分主副绕组的电动机接线图。

哈尔滨理工大学毕业设计题目：单相电容运转异步电动机院、系：荣成学院电气工程系*名：***指导教师：***系主任：王哈力2013年06月14日哈尔滨理工大学毕业设计（论文）评语哈尔滨理工大学毕业设计（论文）任务书单相电容运转异步电动机摘要单相感应电动机是利用交流电的单相电源供电的一类电机。

广泛应用于家用电器, 电风扇、电冰箱、洗衣机等;空调设备、电动工具、医疗器械及轻工设备中。

单相电容运转电动机,其最大特点是额定运行时的力能指标优良,与同容量的其它单相感应电动机相比较,它的重量较轻、体积较小、效率和功率因数高。

它特别适用于轻载起动和要求长期运行的场合,如洗衣机、空调设备等,是产量最大、应用最广泛的一类单相感应电动机。

因此,对单相感应电动机,尤其是电容运转式单相感应电动机进行研究,对于提高人们生活质量,推动科技进步以及节约自然资源及能源等,有着极大的价值及现实意义。

电角其结构特点是接在单相交流电源上的主副两绕组,在空间错开2/度,主绕组电感大,副绕组电路中串入运转电容器,转子上有笼型绕组。

起动及运行过程中,主副两绕组同时工作。

堵转转矩小,堵转电流小,有较高的效率及功率因数。

关键词：单相电容运转电动机;笼型转子;设计目录摘要 (I)第1章绪论 (3)1.1 课题背景 (3)1.1单相感应电动机 (3)1.1.1 单相感应电动机的发展背景 (4)1.1.2 单相感应电动机的研究目的及意义 (5)第2章单相异步电动机的结构及原理 (6)2.1 单相异步电动机的基本结构 (6)2.2 单相异步电动机的工作原理 (11)第3章单相电容运转异步电动机的分析和计算一 (17)3.1 额定参数和主要尺寸 (17)3.2 主绕组参数计算 (19)3.2.1 转子参数计算 (23)3.2.2 磁路计算 (24)3.3 副绕组计算 (27)3.4性能计算 (28)3.6启动计算 (32)第4章单相电容运转异步电动机的分析和计算二 (36)4.1 额定参数和主要尺寸 (36)4.2 主绕组参数计算 (38)4.2.1 转子参数计算 (42)4.2.2 磁路计算 (43)4.3 副绕组计算 (46)4.4性能计算 (48)4.6启动计算 (51)结论 (56)参考文献 (59)附录A英文参考文献 (60)附录B英文参考文献翻译 (63)第1章绪论1.1课题背景1.1单相感应电动机单相异步电机是一种只需使用单相电源供电，实现将电能转化为机械能的装置。

维修基本知识（二）单相异步电动机的故障现象及排除方法单相异步电动机按其启动方法不同可分多种，但在实际中应用最广泛的是电容分相单相异步电动机。

因此本部分内容主要以该类电动机为例予以分析，电阻分相及罩极电动机的故障分析与处理与本内容大体相访。

电容分相单相异步电动机的常见故障主要有：一、电源正常，但通电后电动机不转动出现这类故障可以从两方面找原因：一是电动机电气方面的故障；二是电动机机械方面的故障。

1、启动绕组本身断路对此可用万用表欧姆挡测量启动绕组的直流电阻，一般均应小于几十欧姆或上百欧姆。

如电阻值太大，说明启动绕组本身断路。

如断路点在槽外较明显处，则可用焊接法予以恢复，否则需拆除部分或全部绕组予以更换。

2、离心开关在启动时触点未闭合（1）离心开关的结构离心开关的具体结构多种多样，但其基本工作原理均大体相仿，现以如图表2-1所示常见的一种为例予以说明。

该离心开关由旋转部分和静止部分所组成，图2-1a为旋转部分，它安装于电动机转轴上，与电动机一起旋转，旋转部分主要由三个受拉力弹簧2控制的指形铜触片1组成。

该铜触片与电动机转轴是相互绝缘的，但三个铜触片本身在电路上则是相互连通的。

图2-1b所示为静止部分，它固定安装在端盖或机座上，静止部分主要由两个相互绝缘的半圆形铜环3组成，这两个半圆形铜环与机座（端盖）也互相绝缘，其中一个半圆环接电源；另一个半圆环接启动绕组（其作用相当于交流接触器中接交流电源及接电动机的两个静触点）。

当电动机静止时指形铜触片在弹簧片2拉力作用下，分别压在两个半圆形铜环的侧面，由于三个指形铜触片本身是连通的（相当于交流接触器中的动触桥），这样就使启动绕组与电源接通，电动机开始启动。

当电动机转速达到某一数值时，安装于旋转部分的指形铜触片由于离心力的作用而向外张开，使铜触片与半圆形铜环分离，即将启动绕组从电源上切除，电动机启动结束，进入正常运行。

图2-1离心开关的结构a）为旋转部分 b）所示为静止部分（ 2 ）离心开关常见故障离心开关的常见故障主要有离心开关不闭合（即指形铜触片无法压在半圆形铜环上）和离心开关打不开（即指形铜触片无法与半圆形铜环脱离）。

单相电容异步电动机工作原理小伙伴，今天咱们来唠唠单相电容异步电动机的工作原理呀。

这单相电容异步电动机啊，就像是一个小小的魔法机器，在我们生活中可起着不小的作用呢。

你看啊，单相电就只有一根火线和一根零线，这和三相电比起来，力量好像有点单薄。

但是这个单相电容异步电动机可有办法把这看起来弱弱的单相电变得很厉害。

它里面有个超级重要的小零件，那就是电容啦。

这电容就像一个调皮的小助手，在整个电动机工作的时候捣鼓着一些很有趣的事儿。

电动机里面有主绕组和副绕组。

主绕组就像是一个老老实实干活的大哥，副绕组呢，加上电容之后就像是有了超能力的小弟。

当我们把单相电接到电动机上的时候，电流就开始在主绕组里流动啦。

可是这个时候电动机还不太想动呢，为啥呢？因为单相电产生的磁场有点特别，它不像三相电的磁场那样能让电动机欢快地转起来。

这时候电容就开始发挥它的魔法啦。

电容这个小机灵鬼，它可以让电流在副绕组里的流动变得不一样。

它会让副绕组里的电流在时间上和主绕组里的电流有个小差距，这个差距就很关键啦。

这就相当于给电动机注入了一种特殊的力量，让原本有点懒的磁场变得活跃起来。

有了电容的帮忙，主绕组和副绕组产生的磁场就不再是那种让电动机干瞪眼转不起来的磁场了。

它们组合起来，就形成了一个旋转磁场。

这个旋转磁场就像是一个看不见的大手，在电动机里面开始推着转子转起来。

转子就像是一个听话的小陀螺，在这个旋转磁场的推动下，开始欢快地转动啦。

你可以想象一下，这个转子就像一个在舞池里的小舞者，旋转磁场就是那美妙的音乐和指挥的大手。

电容呢，就是那个给音乐加了特别节奏的调音师。

没有电容，这个小舞者可能就只能在那干站着，有了电容，就有了节奏，小舞者就开始尽情地舞动起来啦。

而且啊，这个单相电容异步电动机的转速还挺有趣的。

它的转速和电源的频率还有电动机的磁极对数有关系。

一般来说，它不会像理想中的那样转得飞快，会比同步转速稍微慢一点，就好像这个小舞者虽然跟着音乐节奏跳得很欢快，但也不会过于疯狂，还是有点小矜持的。

电容起动运转式单相异步电动机特点
电容起动运转式单相异步电动机是一种较为常见的单相电动机形式，其主要特点包括：
1. 电容启动：该电动机采用电容器协助启动，通过启动时加入的电容器使得电动机带动转子在启动时能获得足够的起动转矩。

2. 运转稳定：在启动后，电容器会自动脱离电路，此时电机会正常运转，并可获得较为稳定的转矩和转速。

3. 适用范围：该类型电动机通常应用于小功率家用电器，如洗衣机、空调、压缩机等，其功率大小在1/20HP～1/2HP之间，比较适合家庭使用。

4. 安装简便：该电动机结构简单、体积小，安装比较方便，且维护成本也比较低。

总之，电容起动运转式单相异步电动机具备启动转矩大、运转稳定、适用范围广、安装方便等优点，但其可靠性相对较低，需要注意定期维护和检修。