课题六 任务1 单相异步电动机

单相异步电动机的工作原理教案一、单相异步电动机的构成定子是电动机的固定部分，主要由线圈和磁铁组成。

定子线圈连接电源，形成旋转磁场。

同时，在定子线圈上布置一个或多个励磁线圈，用来产生用于启动电机的启动磁场。

转子是电动机的旋转部分，主要由一个导体组成，通常具有高导电性。

转子中的导体通过定子产生的旋转磁场感应电动势，使转子转动。

二、单相异步电动机的工作原理当单相电源加在定子绕组上时，定子中会产生一个旋转磁场，这个旋转磁场会不断地改变方向和大小。

转子中的导体会被定子的磁场感应出电动势，并产生一个带电荷的平面运动。

由于转子中的导体是闭合的，所以导体中的电流也是闭合的。

由于转子电流与定子磁场之间存在相位差，导致转子与定子之间产生相对运动。

所以转子会跟随着旋转磁场的变化而进行连续的转动。

为了启动单相异步电动机，需要应用起动办法，如启动绕组或启动电容等。

这些启动办法可以提供旋转磁场和启动电流，使转子能够跟随旋转磁场运动。

三、单相异步电动机的特点1.启动方法多样：单相异步电动机可以采用多种启动方法，如启动绕组、启动电容等，适应不同的工作环境和需求。

2.功率范围广泛：单相异步电动机的电源电压可根据需要进行调整，适用于不同的电源电压。

3.结构简单：相对于三相异步电动机来说，单相异步电动机的结构更为简单，维护和维修相对容易。

4.成本低廉：由于单相异步电动机的结构简单，生产成本相对较低，所以价格相对较低。

四、单相异步电动机的应用总结：本教案通过介绍单相异步电动机的构成、工作原理、特点和应用，使学生了解到了单相异步电动机的原理和作用。

同时，让学生了解到单相异步电动机在家庭和工业领域的广泛应用。

单相异步电动机的工作原理单相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。

它的工作原理是基于电磁感应和磁场相互作用的原理。

工作原理概述：单相异步电动机是一种感应电动机，其转子由铝或者铜制成，而定子则由绕组组成。

当电源接通时，定子绕组中的电流产生一个旋转磁场，这个磁场与转子中的磁场相互作用，从而产生转矩，使电动机转动。

工作原理详解：1. 单相供电：单相异步电动机通过单相电源供电。

电源提供的电流通过定子绕组，产生一个交变电磁场。

这个交变电磁场的频率通常为50Hz或者60Hz，取决于所在地区的电网频率。

2. 定子绕组：定子绕组是电动机的固定部份。

它由若干个线圈组成，这些线圈被连接在一起，形成一个闭合的电路。

当电流通过这些线圈时，它们产生一个旋转磁场。

3. 转子：转子是电动机的旋转部份。

它通常由铝或者铜制成，并具有一个或者多个导体棒。

转子中的导体棒通过短路环连接在一起，形成一个闭合的回路。

4. 电磁感应：当电流通过定子绕组时，产生的旋转磁场会穿过转子中的导体棒。

根据电磁感应的原理，当磁场穿过导体棒时，会在导体棒中产生感应电流。

这个感应电流会产生一个磁场，与定子绕组的磁场相互作用。

5. 转矩产生：由于转子中的导体棒被短路环连接在一起，感应电流会在导体棒之间形成一个闭合的回路。

这个闭合的回路会产生一个旋转磁场，与定子绕组的磁场相互作用。

由于磁场相互作用的力矩，转子会开始旋转。

6. 启动辅助装置：由于单相异步电动机的转子无法自行启动，通常需要启动辅助装置。

常见的启动辅助装置包括启动电容器和启动电阻。

启动电容器通过改变电路的相位差来产生一个旋转磁场，从而启动电动机。

启动电阻则通过降低电动机的起动转矩来实现启动。

7. 运行稳定：一旦电动机启动，转子会根据旋转磁场的作用开始旋转。

同时，启动辅助装置会逐渐脱离电路。

当转子旋转到与旋转磁场同步的速度时，电动机将保持稳定运行。

总结：单相异步电动机的工作原理是基于电磁感应和磁场相互作用的原理。

授课教师：陈爱敏一、单相异步电动机的工作原理1、脉动磁场的分解和合成在三相异步电动机中曾讲到，向三相绕组通人三相对称交流电，则在定子与转子的气隙中会产生旋转磁场。

当电源一相断开时，电动机就成了单相运行（也称为两相运行），气隙中产生的是脉动磁场。

单相异步电动机工作绕组通人单相交流电时，产生的也是一个脉动磁场，脉动磁场的磁通大小随电流瞬时值的变化而变化，但磁场的轴线空间位置不变，因此磁场不会旋转，当然也不会产生启动力矩。

但这个磁场可以用矢量分解的方法分成两个大小相等（B1 = B2）、旋转方向相反的旋转磁场。

两个正、反向旋转的磁场就合成了时间上随正弦交流电变化的脉动磁场。

a)单相电动机工作绕组的脉动磁场b)脉动磁场的分解图7—1单相脉动磁场及其分解2、单相异步电动机的工作原理脉动磁场分解成两个大小相等（B1=B2）旋转方向相反的旋转磁场，这两个旋转磁场产生的转矩曲线如图T是顺时针旋转磁7—2中的两条虚线所示。

转矩曲线1T是逆时针旋转磁场产生的。

在场产生的，转矩曲线2n=0 处，两个力矩大小相等、方向相反，合力矩T=0 ，在n≠0 处，两个力矩大小不相等、方向相反，但合力矩T≠0 ，说明单相绕组产生的脉动磁场是没有启动力矩的，但如果外加力矩使电动机启动，则启动后的电动机就有力矩了，电动机正反向都可旋转，方向由所加的外力矩方向决定。

上述分析说明了缺相的三相异步电动机不会自行启动的原因，也说明了运行中的三相异步电动机如缺相后仍会继续转动的原因，但缺相运行的三相异步电动机工作的两相绕组可能会流过超出额定值的电流，时间稍长会过热损坏。

3、两相旋转磁场（1）两相旋转磁场产生的条件为：1）定子在空间上有两个相差900电角度的绕组；2）通入两绕组的电流在相位上相差900，两绕组产生的磁动势相等。

（2）两相旋转磁场的转向两相旋转磁场的转向是从电流相位超前的绕组转向电流相位落后的绕组。

（2）两相旋转磁场的同步转速1n：pfn601（m inr）图7—补两相旋转磁场的产生a)电流波形图b)旋转磁场二、单相异步电动机的分类根据获得启动转矩的方法不同，单相异步电动机的结构也存在较大差异，主要分为罩极式单相异步电动机和分相式单相异步电动机两大类。

【课题】第一章单相异步电动机第一章直流电动机新授课【教学目标】1.知识目标：了解直流电动机的基本结构和分类。

2.能力冃标：掌握单相杲步电动机的基本工作原理。

3 .悄感目标：激发学生浓厚的学习兴趣，培养学生严谨的科学态度。

【教学重点】电动机的结构。

【教学难点】直流电动机的分类。

【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。

【课时安排】2课时（90分钟）。

【教学过程】K新课H第一节直流电动机的结构和分类一、直流电动机的基本结构直流电动机的基本结构也是由定子、转子和结构件（端盖、轴承等）三人部分所组成。

图是一台电磁式直流电动机的结构示意图。

（a）立体图（b）剖|何图1.定子定子包括机座、主磁极、换向磁极、前、后端盖和电刷装置等儿个部分。

2. 转子（电枢）转子是直流电动机实现能量转换的枢纽，乂称为“电枢”。

电枢包括电枢铁心、电枢绕组及换向器。

二、直流电动机分类四类励磁式庖流电动机中，他励式庖流电动机的励磁绕组与电枢绕组各山独立的电源供 电，而串励、并励和复励式的励磁绕组与电枢绕组共用一电源，所以乂统称为“占励式”。

其小串励式、并励式的励磁绕组分别与电枢绕组串联和并联。

复励式的励磁绕组分为两个绕 组，一组与电枢绕组串联，一组与电枢绕组并联；如果两个绕组所产生的磁通方向相一致, 则称为积复励；如果两个绕组所产生的磁通方向相反，则称为差复励。

第二节 直流电动机工作原理与运行特性一、 直流电动机的运转原理（师生互动，提问绪论介绍的换向式电动机运转过程） 思考： 电枢电流方向不变，会出现什么情况？二、 直流电动机的电磁转矩和电压平衡方程1. 电磁转矩T6—转矩常数2. 电枢电动势EC e ——电动式常数3. 电枢回路电压平衡方程式电枢回路等效电路如图所示，可得:（a ）笼型转子U =E +R 丄例 一台直流电动机在正常运行时外加直流电源电压220V,电枢电流为10A 电枢电阻 为0.5Q,求反电动势。

E = U -R I =(220-0.5xl0)V = 215V三、直流电动机的机械特性（一）他励（并励）式电动机的机械特性硕机械特性：机械特性曲线的工作段接近于水平。

单相异步电动机的工作原理单相异步电动机是一种常见的交流电动机，广泛应用于家用电器、小型机械设备等领域。

它的工作原理是基于磁场的相互作用，通过交流电源的供电来产生旋转力。

1. 电动机构造单相异步电动机由定子和转子两部分组成。

定子是由电磁线圈绕制而成，通常采用双绕组结构。

转子是由铝条或铜条制成的导体，通过轴承与定子相连。

2. 工作原理当单相异步电动机接通电源后，电流通过定子绕组，产生旋转磁场。

这个旋转磁场会与转子中的导体产生磁场相互作用，从而使转子受到力的作用，开始旋转。

3. 启动方式单相异步电动机通常采用启动电容器来实现起动。

在启动过程中，启动电容器会产生一个较大的相位差，从而使得转子产生一个旋转磁场。

当电动机达到运行速度后，启动电容器会自动断开。

4. 工作原理解析单相异步电动机的工作原理可以通过以下步骤解析：(1) 开始时，电源施加在定子绕组上，形成一个旋转磁场。

(2) 由于转子中的导体感应到定子磁场的变化，转子内部也会产生一个磁场。

(3) 转子中的磁场与定子磁场相互作用，产生力的作用，使得转子开始旋转。

(4) 转子旋转时，转子中的磁场也会随之旋转，与定子磁场的变化相互作用，继续产生力的作用，使得转子保持旋转。

(5) 由于转子的旋转速度稍低于定子磁场的旋转速度，因此转子会受到旋转力的作用，始终与定子磁场保持一定的相对速度。

(6) 电动机的输出功率由转子的旋转力决定，转子旋转速度越快，输出功率越大。

5. 特点和应用单相异步电动机具有以下特点：(1) 结构简单，制造成本低。

(2) 启动电容器可以使电动机在低速启动时提供额外的转矩。

(3) 转子由铝条或铜条制成，具有良好的导电性能和耐高温性能。

(4) 适用于家用电器、小型机械设备等领域。

单相异步电动机的工作原理是通过磁场的相互作用来实现转子的旋转。

它具有结构简单、制造成本低、启动电容器提供额外转矩等特点，被广泛应用于家用电器和小型机械设备中。

一、实训目的1. 理解单相异步电动机的结构和工作原理。

2. 掌握单相异步电动机的起动、反转、调速方法。

3. 培养实际操作能力和故障检修能力。

4. 提高团队合作意识。

二、实训时间2023年X月X日三、实训地点XX学院电工实验室四、实训设备1. 单相异步电动机2. 电源3. 测量仪表4. 接线板5. 钳子、螺丝刀等工具五、实训内容1. 单相异步电动机的结构观察（1）拆卸单相异步电动机，观察其内部结构，了解定子、转子、端盖、轴承等主要部件。

（2）观察定子绕组和转子绕组的连接方式，了解其结构特点。

2. 单相异步电动机的工作原理（1）学习单相异步电动机的工作原理，了解其产生旋转磁场的过程。

（2）分析单相异步电动机起动过程中启动绕组的作用。

3. 单相异步电动机的起动方法（1）学习单相异步电动机的起动方法，包括电阻起动、电容起动、电容运转等。

（2）实际操作，观察不同起动方法对电动机启动过程的影响。

4. 单相异步电动机的反转方法（1）学习单相异步电动机的反转方法，了解改变旋转磁场方向的方法。

（2）实际操作，观察电动机反转过程。

5. 单相异步电动机的调速方法（1）学习单相异步电动机的调速方法，了解改变电动机转速的方法。

（2）实际操作，观察电动机调速过程。

6. 单相异步电动机的故障检修（1）学习单相异步电动机常见故障及检修方法。

（2）实际操作，对出现故障的电动机进行检修。

六、实训过程1. 按照实训指导书的要求，准备实训设备。

2. 观察单相异步电动机的结构，了解其内部构造。

3. 学习单相异步电动机的工作原理，理解其产生旋转磁场的过程。

4. 学习不同起动方法对电动机启动过程的影响，实际操作观察起动过程。

5. 学习电动机反转方法，实际操作观察反转过程。

6. 学习电动机调速方法，实际操作观察调速过程。

7. 学习电动机故障检修方法，对出现故障的电动机进行检修。

七、实训结果与分析1. 通过实训，掌握了单相异步电动机的结构和工作原理。

单相异步电动机教案无法抵消，因此产生了启动力矩。

二、单相异步电动机的主要类型及结构1、单相感应电动机单相感应电动机是单相异步电动机中最简单、最常见的一种类型，其结构与三相感应电动机类似，但只有一个主磁极和一个辅助磁极。

在单相电源的作用下，主磁极和辅助磁极之间产生一个旋转磁场，从而产生启动力矩，使电动机启动运转。

2、单相电容启动电动机单相电容启动电动机在启动时需要一个辅助启动电路，通过电的作用使主磁极和辅助磁极之间产生一个旋转磁场，从而产生启动力矩，使电动机启动运转。

启动后，电自动断开，电动机继续运行。

3、单相分相电动机单相分相电动机是一种结构比较特殊的单相异步电动机，其定子绕组中有两组线圈，分别接在电源两相上，从而产生两个旋转磁场，相互作用产生启动力矩，使电动机启动运转。

三、单相异步电动机的启动方法1、直接启动法单相异步电动机可以直接接在单相交流电源上启动，但启动时需要克服较大的起动电流，容易引起电网电压降低和电动机损坏。

2、电容启动法单相电容启动电动机在启动时需要一个辅助启动电路，通过电的作用使电动机产生启动力矩，启动后电自动断开。

3、电容启动与电容运行法单相电容启动与电容运行电动机在启动时需要一个辅助启动电路，并在运行时需要一个辅助电，通过电的作用使电动机产生启动力矩和运行力矩，启动后辅助电自动断开，运行时辅助电保持连接。

教学方法简析通过讲解单相异步电动机的主要类型及工作原理，培养学生对电动机的基本认识和理解，同时通过实物展示和视频观看等方式，让学生更加直观地了解单相异步电动机的结构和启动方法。

在讲解过程中，适当降低要求，考虑学生实际情况，采用启发引导式教学、提问法、作图法、比较分析法等多种教学方法，提高学生的研究兴趣和参与度。

单相异步电动机的工作原理：单相异步电动机产生的脉动磁场没有启动力矩，但外加力矩后电动机就有力矩，可正反向旋转，方向由外力矩方向决定。

单相异步电动机的结构：单相异步电动机由定子、转子、端盖和轴承等三大部分组成。