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交流电动机工作原理

交流电动机工作原理
交流电动机工作原理

交流电动机分类及工作原理

一、交流电机的分类

交流电机是实现机械能与交流电能之间互相转换的一种装置,其分类可以分为以下几类:

1.按其功能分交流发电机和交流电动机两大类,交流电动机是将交流电能转换成机械能的装置。

2.按其原理不同,交流电动机可分为同步电动机和异步电动机两大类,同步电动机的旋转速度与交流电源的频率有严格的对应关系,在运行中转速严格保持恒定不变;异步电动机的转速随着负载的变化稍有变化。

3.按所需交流电源相数的不同,交流电动机又可分为单相和三相两大类,目前使用最广泛的是三相异步电动机,这是由于三相异步电动机具有结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用维护方便等优点。在没有三相电源的场合及一些功率较小的电动机则广泛使用单相异步电动机。

4.三相异步电动机根据其转子结构的不同又可分鼠笼式和绕线式两大类,其中鼠笼式应用最为广泛。

二、三相异步电动机的结构

三相异步电动机主要由定子和转子两个部分组成,结构如图1所示

图1异步电动机结构

1.定子部分

包括机座,定子铁心和定子绕组。机座通常用铸铁或铸钢制成,铁

心用硅钢片叠成圆筒形,铁心的内圆上有若干分布均匀的平行槽,槽内安装定子绕组。定子绕组是电动机的电路部分,三相电动机的定子绕组由三相对称的绕组组成。三相绕组的各相绕组彼此独立,按互差1200电角度嵌放在定子,各绕组起绐端分别为U1、U2、V1、V2、W1、W2,从机座上的接线盒中引出。根据要求将三相定子绕组接成星形(Y形)或三角形(△形),具体接线方式如图2所示。

图2三相异步电动机定子绕组的接线图

电动机如果接成星形,则电机每相绕组承受电压是电源的相电压,如果接成三角形,则电机每相绕组承受电压是电源的线电压。具体是星形连接还是三角形连接应考虑电机的额定电压值。

例如:电机额定电压是220V应采用星形连接,如额定电压是380V 应采用三角形连接。

2.转子部分

由转子铁心、转子绕组和转轴等部分组成。转子铁心也由硅钢片叠成,并固定在转轴上。转子的外圆周上也有若干分布均匀的平行槽,用于安置转子绕组。

转子绕组根据其结构可分为鼠笼式和绕线式两种

(1)鼠笼式转子

鼠笼式转子是在转子铁心的每一条槽内,插入一根裸导条,在铁心两端分别用两处短路环把导条连接成一个整体,形成一个自身闭合的短路绕组。如去掉铁心,整个绕组就像一个鼠笼,所以称为鼠笼式电动机,中小型电动机的笼型转子一般采用铸铝,大型电动机则采用铜导条,如图3所示。

图3笼式转子示意图

(2)绕线式转子

绕线式转子是在平行槽内嵌入对称的三相绕组,并把它接成星形,其末端接在一起,首端分别接在转轴上的三个彼此绝缘的滑环上,经电刷与外电路连接,这种电动机称为绕线式电动机。如图4所示

图4绕组式转子

8.2.3三相异步电动机的工作原理

1.三相绕组产生的磁场

三相异步电动机定子三相对称绕组通入三相对称交流电产生的磁通势可以采用数学分析法和图解法进行分析,我们现在采用简单、形象的图解法分析磁场的性质。

用图解法分析磁场的步骤是:

(1)绘出对称三相交流电流波形。

(2)选定ωt为0o,90o,180o,270o,360o几个瞬间,并将瞬时电流的实际方向标示在三相绕组中。

(3)根据右手螺旋定则,确定各瞬间合成磁通合磁通势的方向。

(4)观察各瞬时合成磁通势的方向,确定磁场性质。

下面予以具体分析:

图5为三相对称交流电的波形。假定电流瞬时值为正时电流方向从绕组的首端流进,尾端流出。电流瞬时值为负时则尾端流进,首端流出。电流的注入端符号“”表示,流出端用“”表示。图6为定子绕组三相对称交流电的作用下一个周期内所对应的磁场分布情况,图中交流电机的定子上安放着三相对称绕组U1—U2、V1—V2、W1—W2。

图5三相对称交流电的波形

当ωt =0o时,U相电流瞬时值为0,W相电流瞬时值为正,电流从首端W1流入,用“”表示,从尾端W2流出,用“”表示;V相电流为负,因此电流从绕组的尾端流入首端流出,故尾端V2应填上“”,首端V1应填上“”。从图可见,合成磁场的轴线正好位于U相绕组的界面上。如图6 (a)所示。

图6一个周期内定子合成磁场分布图

(a)ωt =0o(b)ωt =90o(c)ωt =180o(d)ωt =270o(e)ωt =360o

当ωt=90o时,U相绕组电流瞬时值为正,V相和W相电流瞬时值为负,实际电流方向从U1流入U2流出后,分别再由V2、W2流入,V1、W1流出,电流合成磁场如图6(b)所示,可见磁场方向已较ωt=0o时顺时针

转过90o。

用同样方法,可以分别画出ωt为180o,270o,360o时合成磁场,如图6(c)、图6(d)、图6(e)所示。从图示可见,随着交流电通入三相绕组所形成的磁场是一个旋转磁场,而且旋转磁场的转向取决于接入三相绕组的相序,只要调换电动机任意两相绕组所接的电源接线(相序),旋转磁场即反向转动(分析方法相同)。因此,旋转磁场产生的条件为:(1)三相绕组必须对称,在定子铁心空间上互差120o电角度。

(2)通入三相对称绕组的电流也必须对称,大小、频率相同,相位相差120o。

旋转磁场的转速为:

(1)式中:——旋转磁场的转速(同步转速),r/min;

——三相交流电频率,Hz;

——磁极对数。

式1表示了对已制成的电动机,磁极对数已确定,即决定旋转磁场转速的唯一因素是电流频率。

我国电网频率=50Hz,所以电动机同步转速与磁极对数的关系如表1所示。

表1电动机同步转速与磁极对数的关系表

(r/min)

三相异步电动机的定子铁心线槽嵌放着三相对称绕组U1—U2、V1—V2、W1—W2。转子是一个闭合的多相绕组笼型电机。图7为异步电动机的工作原理图。图中定、转子上的小圆圈表示定子绕组与转子导体。当定子绕组接入三相交流电源时,流入定子绕组的三相对称电流在电动机的气隙内产生一个以同步转速旋转的磁场。转子导体嵌放在转子铁心槽内,两端被导电环短接。当旋转磁场以顺时针方向旋转时,转子导体切割磁力线产生感应电动势,其方向用右手定则来判别,如图6所示。转子上半部异体中的电动势方向都是穿出纸面,用“”表示,下半部

导体中的电动势方向都是进入纸面,用“”表示。在转子回路闭合的情况下,转子导体中就有电流流过。如不考虑转子绕组电感,那么电流的方向与电动势的方向相同。

图7异步电动机的工作原理

转子载流导体在旋转磁场中将受到电磁力的作用,导体所受到电磁力的方向可用左手定则来判断,如图6所示。转子上各导条都受到顺时针方向的力,这些力对转子以顺时针方向旋转,其转速为,与旋转磁场方向相同。由于转子导体电流是通过电磁感应产生的,所以也可以把这种电动机称作感应电动机。

在正常情况下,异步电动机的转子转速不能达到旋转磁场的转速,这是因为转子导体在=时不切割定子旋转磁场,转子中就没有感应电动势及电流,也就不产生转矩,因此转子转速与定子旋转磁场的转速两者步伐不可能一致,所以称为异步电动机。例如四极异步电动机的同步转速=1500r/min,在额定负载时,它的转速约为1400r/min。

通常我们将同步转速与转子转速之差对同步转速之比称为转差率,式2,用s表示。即

(2)转差率是异步电动机的一个基本物理量。反映异步电动机的各种运行情况。电动机启动时,=0,转差率s=1。理想空载转矩下,=,则s=0。转子转速越高,转差率越小。通常异步电动机额定负载时的转差率在通常在0.01~0.06之间。即异步电动机的转速很接近同步转速。

交流伺服电机的工作原理

交流伺服电机的工作原理 伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。 4. 什么是伺服电机?有几种类型?工作特点是什么? 答:伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降, 请问交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上有什么区别? 答:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单,便宜。 永磁交流伺服电动机 20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展,各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后,世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,主要优点有: ⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。 ⑵定子绕组散热比较方便。 ⑶惯量小,易于提高系统的快速性。 ⑷适应于高速大力矩工作状态。 ⑸同功率下有较小的体积和重量。 自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会上正式推出MAC永磁交流伺服电动机和驱动系统,这标志着此种新一代交流伺服技术已进入实用化阶段。到20世纪80年代中后期,各公司都已有完整的系列产品。整个伺服装置市场都转向了交流系统。早期的模拟系统在诸如零漂、抗干扰、可靠性、精度和柔性等方面存在不足,尚不能完全满足运动控制的要求,近年来随着微处理器、新型数字信号处理器(DSP)的应用,出现了数字控制系统,控制部分可完全由软件进行,分别称为摪胧 只瘮或摶旌鲜綌、撊只瘮的永磁交流伺服系统。 到目前为止,高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机,控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。 日本安川电机制作所推出的小型交流伺服电动机和驱动器,其中D系列适用于数控机床(最高转速为1000 r/min,力矩为0.25~2.8N.m),R系列适用于机器人(最高转速为3000r/min,力矩为0.016~0.16N.m)。之后又推出M、F、S、H、C、G 六个系列。20世纪90年代先后推出了新的D系列和R系列。由旧系列矩形波驱动、8051单片机控制改为正弦波驱动、80C、154CPU和门阵列芯片控制,力矩波动由24%降低到7%,并提高了可靠性。这样,只用了几年时间形成了八个系列(功率范围为0.05~6kW)较完整的体系,满足

单相异步电动机的工作原理

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。 t 45 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。设流过启动绕组Z1-Z2的电流为iz,流过工作绕组U1—U2的电流以为iu,当接上电源后,由于电容的充放电作用,iz落后于iu90度,流过两套绕组的电流iz与iu在相位上相差90度,如图2所示。 设电动机两个绕组接上交流电源后,电流为正值时,电流从绕组的头端进去尾端出来;电流为负值时,电流从绕组的尾端进去头端出来。 从图2可看到:在t=0瞬间,iz=0,绕组Z1—Z2中无电流流过;而这瞬时iu为负的最大值,绕组U1—U2中电流由U2进Ul出。用右手定则可判断,此时电动机中会产生如图2所示磁场,其合成磁场方向向下。 从图2可看到:在ωt=π/2瞬间,iu=0,绕组U1—U2中无电流流过;这瞬间iz为正的最大值,绕组Z1-Z2中电流从Z1进Z2出。此时电动机磁场分布如图2所示,其合成磁场方向较t=0时刻顺时针方向旋转了90角度。

单相电动机工作原理

单相电动机工作原理教案(详案) 三门职业中专何邦先 课程名称:《电机与变压器》(电类专业通用) 适用专业层次:中职电子专业所需课时数:2课时 教材分析 《电机与变压器》是一门纯理论的专业基础课,理论知识也相当的深奥,普遍认为是老师难教,学生难学,学生很容易失去这门的学习兴趣,但电机、变压器使用非常的普遍,特别是电动机工厂到处多是;不学又不行。没能打好基础,对后续专业课程的学习,对考证和就业都带来不良的影响。 学生分析 电机与变压器课程理论普遍具有抽象性,而我们中职类学生基础较薄弱,所以中职生在学习基础理论的过程就较吃力。同时班级同学学习能力参差不齐。 教学目标与价值观 认知目标:1、旋转磁场形成 2、单相电动机工作原理 技能目标:1、学会单相电动机三个接线端的判断 2、学会单相电动机的正确接线 情感目标:1、培养学生养成良好的理科思维; 2、培养学生动手能力。 教学重点

1、单相电动机的正确接线 2、电容器大小对风扇运行的影响 教学难点 旋转磁场形成 课前材料准备(每组) 单相风扇一台(三根线),万用表一个,电源引线一个,小一字十字螺丝刀各一把 教学方法 做中学,任务驱动法 教学活动 一、组织教学(约2分钟) (1) 师生致礼(2) 考勤登记、清点人数 二、导入新课(约1分钟) 老师:你们家有单相电动机吗? 学生:不知道。 老师:那你们家有吊扇吗? 学生:有(没有)。 老师:你家新买的吊扇或者把吊扇移动位置,你会接线吗? 学生:不会。 老师:我们电气技术应用专业的学生这点小事该不该完成啊?有没有信心完成? 学生:有。

老师:下面我们就进行吊扇电动机的试接线。 三、讲授新课(约60分钟) 任务一风扇电动机的试接线 1、观察器材:风扇三个接线孔,电源和电容器共四个接线头,怎 么办? 老师:有些同学会想,学都没学过,怎么接啊?我告诉你,今天你必须得接,有些同学说:那我就乱接,没关系,你乱接好了;但是我先 要强调安全问题首先要注意人身安全,严防触电事故发生;其次要注意电路安全,不要出现短路事故,造成停电,所以电源的相线L 和零线N不能短接在一起。 2、开始接线(3-5分钟)(学生动手操作) 老师:只要接好的就请举手,结果怎样不要管。(叫一个学生) 老师:结果怎样? 学生:有响声,但不转。 老师:不同结果请举手

单相电机的倒顺开关正反转接线图及原理(一看便能搞懂)

单相电机的倒顺开关接线及原理 有不少电工对单相电机的接线搞不清。我先对单相电机的正反转原理讲一下。单机电机里面有二组线圈,一组是运转线圈(主线圈),一组是启动线圈(副线圈),大多的电机的启动线圈并不是只启动后就不用了,而是一直工作在电路中的。启动线圈电阻比运转线圈电阻大些,量下就知了。启动的线圈串了电容器的。也就是串了电容器的启动线圈与运转线圈并联,再接到220V电压上,这就是电机的接法。当这个串了电容器的启动线圈与运转线圈并联时,并联的二对接线头的头尾决定了正反转的。比起三相电动机的顺逆转控制,单相电动机要困难得多,一是因为单相电动机有启动电容、运行电容、离心开关等辅助装置,结构复杂;二是因为单相电动机运行绕组和启动绕组不一样,不能互为代用,增加了接线的难度,弄错就可能烧毁电动机。 有接线盒的单相电动机内部接线图

上图,是双电容单相电动机接线盒上的接线图,图上清晰的反映了电动机主绕组、副绕组和电容的接线位置,你只需要按图接进电源线,用连接片连接Z2和U2,UI和VI,电动机顺转,用连接片连接Z2和U1,U2和VI,电动机逆转。 单相电动机各个元件也好鉴别,电容都是装在外面,用肉眼就可以看清楚接线位置(如上图)启动电容接在V2—Z1位置,运行电容接在V1—Z1间,从里面引出的线也好鉴别,接在(如上图)UI—U2位置的是运行绕组,接在Z1—Z2位置的是启动绕组、接在V1—V2位置的是离心开关。用万用表也容易区分6根线,阻值最大的是启动绕组,阻值比较小的运行绕组,阻值为零的是离心开关。如果运行绕组和启动绕组阻值一样大,说明这两个绕组是完全相同的,可以互为代用。单相电动机的绕组两端和电容两端不分极性,任意接都可以,但启动绕组和运行绕组不能接反,启动电容和运行电容不能接反,否则容易烧启动绕组 以下是自己为了消化吸收而画的接线图,在此献给广大电工朋友,希望能给大家带来一些帮助。本人学识粗浅,特建立 QQ群:79694587 以便大家相互学习。

交流单相电动机正反转接线示意图

交流单相电动机正反转接线(图) 220V交流单相电机一般都有两个绕组,其中阻值大的是启动绕组(也叫副 绕组),阻值小的是运行绕组(也叫主绕组),如果两绕组阻值相同,则不用区分启动绕组和运行绕组,任一组都可作启动绕组或运行绕组。用万用表找到引出端测量电阻就可以发现了:对于起动绕组与运行绕组的判断,通常起动绕组比运行绕组直流电阻大很多,用万用表可测出。一般运行绕组直流电阻为几欧姆,而起动绕组的直流电阻为十几欧姆到几十欧姆。电阻最大的是两线圈的串联阻值,最小的是运行绕组,连接电源,阻值在中间的就是启动绕组,串联电容后连接电源。 起动方式一般都是分相起动式,可分为以下几种: 第一种,系由辅助起动绕组来辅助启动,其起动转矩不大。运转速率大致保持定值。主要应用于电风扇,空调风扇电动机,洗衣机等电动机,如图1所示。 图1电容运转型接线电路 第二种,电机静止时离心开关是接通的,给电后起动电容参与起动工作,当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开,起动电容完成任务,并被断开,不参与运行工作,而电动机以运行绕组线圈继续动作。 图2电容起动型接线电路 第三种,电机静止时离心开关是接通的,给电后起动电容参与起动工作,当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开,起动电容完成任务,并被断开。而运行电容串接到起动绕组参与运行工作。这种接法一般用在空气压缩机,切割机,木工机床等负载大而不稳定的地方,如图3所示。带有离心开关的电机,如果电机不能在很短时间内启动成功,那么绕组线圈将会很快烧毁。电容值:双值电容电机,起动电容容量大,运行电容容量小,耐压一般大于400V。

单相交流电机的工作原理

单相交流电机的工作原理 一、单相交流电动机只有一个绕组,转子是鼠笼式的。当单相正弦电流通过定子绕组时,电动机就会产生一个交变磁场,这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场,当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电动机无法旋转。当我们用外力使电动机向某一方向旋转时(如顺时针方向旋转),这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小;转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了,转子所产生的总的电磁转矩将不再是零,转子将顺着推动方向旋转起来。 要使单相电动机能自动旋转起来,我们可在定子中加上一个起动绕组,起动绕组与主绕组在空间上相差90度,起动绕组要串接一个合适的电容,使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度,即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组,将会在空间上产生(两相)旋转磁场,在这个旋转磁场作用下,转子就能自动起动,起动后,待转速升到一定时,借助于一个安装在转子上的离心开关或其他自动控制装置将起动绕组断开,正常工作时只有主绕组工作。因此,起动绕组可以做成短时工作方式。但有很多时候,起动绕组并不断开,我们称这种电动机为电容式单相电动机,要改变这种电动机的转向,可由改变电容器串接的位置来实现。 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

交流电动机的工作原理

交流电动机的工作原理 目前较常用的交流电动机有两种:1、三相异步电动机。2、单相交流电动机。第一种多用在工业上,而第二种多用在民用电器上。 一、三相异步电动机的旋转原理 三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场,三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道,但相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的,三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度,这样,当在定子绕组中通入三相电源时,定子绕组就会产生一个旋转磁场,其产生的过程如图1所示。图中分四个时刻来描述旋转磁场的产生过程。电流每变化一个周期,旋转磁场在空间旋转一周,即旋转磁场的旋转速度与电流的变化是同步的。旋转磁场的转速为:n=60f/P 式中f为电源频率、P是磁场的磁极对数、n的单位是:每分钟转数。根据此式我们知道,电动机的转速与磁极数和使用电源的频率有关,为此,控制交流电动机的转速有两种方法:1、改变磁极法;2、变频法。以往多用第一种方法,现在则利用变频技术实现对交流电动机的无级变速控制。 观察图1还可发现,旋转磁场的旋转方向与绕组中电流的相序有关。相序A、B、C顺时针排列,磁场顺时针方向旋转,若把三根电源线中的任意两根对调,例如将B相电流通入C 相绕组中,C相电流通入B相绕组中,则相序变为:C、B、A,则磁场必然逆时针方向旋转。利用这一特性我们可很方便地改变三相电动机的旋转方向。??? 定子绕组产生旋转磁场后,转子导条(鼠笼条)将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流,转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力,电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向以n1的转速旋转起来。一般情况下,电动机的实际转速n1低于旋转磁场的转速n。因为假设n=n1,则转子导条与旋转磁场就没有相对运动,就不会切割磁力线,也就不会产生电磁转矩,所以转子的转速n1必然小于n。为此我们称三相电动机为异步电动机。 二、单相交流电动机的旋转原理 单相交流电动机只有一个绕组,转子是鼠笼式的。当单相正弦电流通过定子绕组时,电动机就会产生一个交变磁场,这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场,当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电动机无法旋转。当我们用外力使电动机向某一方向旋转时(如顺时针方向旋转),这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小;转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了,转子所产生的总的电磁转矩将不再是零,转子将顺着推动方向旋转起来。 三.同步电动机的原理 同步电动机是属于交流电机,定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的,所以称为同步电动机。正由于这样,同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。为此,在很多时候,同步电动机是用以改进供电系统的功率因素的。 同步电动机在结构上大致有两种: 1、转子用直流电进行励磁。这种电动机的转子如图1所示,从图中可看出来,它的转子做成显极式的,安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的,接成具有交替相反的极性,并

详解单相电机电容接线图

详解单相电机电容接线图 220V交流单相电机起动方式大概分一下几种:第一种,分相起动式,如图1所示,系由辅助起动绕组来辅助启动,其起动转矩不大。运转速率大致保持定值。主要应用于电风扇,空调风扇电动机,洗衣机等电机。接线图 第二种,电机静止时离心开关是接通的,给电后起动电容参与起动工作,当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开,起动电容完成任务,并被断开。起动绕组不参与运行工作,而电动机以运行绕组线圈继续动作,如图2。 第三种,电机静止时离心开关是接通的,给电后起动电容参与起动工作,当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开,起动电容完成任务,并被断开。而运行电容串接到起动绕组参与运行工作。这种接法一般用在空气压缩机,切割机,木工机床等负载大而不稳定的地方。如图3。838电子 带有离心开关的电机,如果电机不能在很短时间内启动成功,那么绕组线圈将会很快烧毁。 电容值:双值电容电机,起动电容容量大,运行电容容量小,耐压一般都大于400V。 正反转控制: 图4是带正反转倒顺开关的接线图,通常这种电机的起动绕组与运行绕组的电阻值是一样的,就是说电机的起动绕组与运行绕组是线径与线圈数完全一致的。一般洗衣机用得到这种电机。这种正反转控制方法简单,不用复杂的转换开关。 图1,图2,图3,图5 正反转控制,只需将1-2线对调或3-4线对调即可完成逆转。 对于图1,图2,图3,的起动与运行绕组的判断,通常起动绕组比运行绕组直流电阻大很多,用万用表可测出。一般运行绕组直流电阻为几欧姆,而起动绕组的直流电阻为十几欧姆到几十欧姆。

图1 电容运转型接线电路 图2 电容起动型接线电路 图3 电容启动运转型接线电路(双值电容器)

电动机的基本结构及工作原理

电动机的基本结构及工作原理 交流电机分异步电机和同步电机两大类。异步电机一般作电动机使用,拖动各种生产机械作功。同步电机分分为同步发电机和同步电动机两类。根据使用电源不同,异步电机可分为三相和单相两种型式。 一、异步电动机的基本结构 三相异步电动机由定子和转子两部分组成。因转子结构不同又可分为三相笼型和绕线式电机。 1、三相异步电动机的定子: 定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子的作用是通入三相对称交流电后产生旋转磁场以驱动转子旋转。定子铁心是电动机磁路的一部分,为减少铁心损耗,一般由0.35~0.5mm厚的导磁性能较好的硅钢片叠成圆筒形状,安装在机座内。定子绕组是电动机的电路部分,安嵌安在定子铁心的内圆槽内。定子绕组分单层和双层两种。一般小型异步电机采用单层绕组。大中型异步电动机采用双层绕组。机座是电动机的外壳和支架,用来固定和支撑定子铁心和端盖。 电机的定子绕组一般采用漆包线绕制而成,分三组分布在定子铁心槽内(每组间隔120O),构成对称的三相绕组。三相绕组有6个出线端,其首尾分别用U1、U2;V1、V2;W1、W2表示,连接在电机机壳上的接线盒中,一般3KW以下的电机采用星形接法(Y接),3KW以上的电机采用三角形接法(△接)。当通入电机定子的三相交流电相序改变后,因定子的旋转磁场方向改变,所以电机的转子旋转方向也改变。 2、三相异步电动机的转子:

转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。转子的作用是产生感应电动势和感应电流,形成电磁转矩,实现机电能量的转换,从而带动负载机械转动。转子铁心和定子、气隙一起构成电动机的磁路部分。转子铁心也用硅钢片叠压而成,压装在转轴上。气隙是电动机磁路的一部分,它是决定电动机运行质量的一个重要因素。气隙过大将会使励磁电流增大,功率因数降低,电动机的性能变坏;气隙过小,则会使运行时转子铁心和定子铁心发生碰撞。一般中小型三相异步电动机的气隙为0.2~1.0mm,大型三相异步电动机的气隙为1.0~1.5mm。 三相异步电动机的转子绕组结构型式不同,可分为笼型转子和绕线转子两种。笼型转子绕组由嵌在转子铁心槽内的裸导条(铜条或铝条)组成。导条两端分别焊接在两个短接的端环上,形成一个整体。如去掉转子铁心,整个绕组的外形就像一个笼子,由此而得名。中小型电动机的笼型转子一般都采用铸铝转子,即把熔化了的铝浇铸在转子槽内而形成笼型。大型电动机采用铜导条;绕线转子绕组与定子绕组相似,由嵌放在转子铁心槽内的三相对称绕组构成,绕组作星形形联结,三个绕组的尾端连结在一起,三个首端分别接在固定在转轴上且彼此绝缘的三个铜制集电环上,通过电刷与外电路的可变电阻相连,用于起动或调速。 3、三相异步电动机的铭牌: 每台电动机上都有一块铭牌,上面标注了电动机的额定值和基本技术数据。铭牌上的额定值与有关技术数据是正确选择、使用和检修电动机的依据。下面对铭牌中和各数据加以说明: 型号异步电动机的型号主要包括产品代号、设计序号、规格代号和特殊环境代号等。产品代号表示电动机的类型,用汉语拼音大写字母表示;设

单相电机启动原理与解析

单相电机启动原理 摘要: 220V交流单相电机起动方式大概分以下几种:第一种,分相起动式,如图1所示,系由辅助起动绕组来辅助启动,其起动转矩不大。运转速率大致保持定值。主要应用于电风扇,空调风扇电动机,洗衣机等电机。第二种,电机静止时离心开关是接通的,给电后起动电容参与起动工作,当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开,起动电容完成任务,并被断开。 单相电不能产生旋转磁场.要使单相电动机能自动旋转起来,可在定子中加上一个起动绕组,起动绕组与主绕组在空间上相差90度,起动绕组要串接一个合适的电容,使得与主绕组的电流在相位上相差90度,即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组,将会在空间上产生(两相)旋转磁场,在这个旋转磁场作用下,转子就能自行启动旋转起来。 它有两个绕组,一般主绕组线径较大一点,还有一个启动绕组(副绕组),启动绕组串联一个电容器,是它的电压迟后电流90度,这样两组绕组得到不同的磁场,形成了旋转磁场,电动机就转起来了。 220V交流单相电机起动方式大概分以下几种: 第一种,分相起动式,如图1所示,系由辅助起动绕组来辅助启动,其起动转矩不大。运转速率大致保持定值。主要应用于电风扇,空调风扇电动机,洗衣机等电机。 第二种,电机静止时离心开关是接通的,给电后起动电容参与起动工作,当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开,起动电容完成任务,并被断开。起动绕组不参与运行工作,而电动机以运行绕组线圈继续动作,如图2。

第三种,电机静止时离心开关是接通的,给电后起动电容参与起动工作,当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开,起动电容完成任务,并被断开。而运行电容串接到起动绕组参与运行工作。这种接法一般用在空气压缩机,切割机,木工机床等负载大而不稳定的地方。如图3。 带有离心开关的电机,如果电机不能在很短时间内启动成功,那么绕组线圈将会很快烧毁。电容值:双值电容电机,起动电容容量大,运行电容容量小,耐压一般大于400V。 正反转控制: 图4是带正反转开关的接线图,通常这种电机的起动绕组与运行绕组的电阻值是一样的,就是说电机的起动绕组与运行绕组是线径与线圈数完全一致的。一般洗衣机用得到这种电机。这种正反转控制方法简单,不用复杂的转换开关。 图1,图2,图3,正反转控制,只需将1-2线对调或3-4线对调即可完成逆转。 对于图1,图2,图3,的起动与运行绕组的判断,通常起动绕组比运行绕组直流电阻大很多,用万用表可测出。一般运行绕组直流电阻为几欧姆,而起动绕组的直流电阻为十几欧姆到几十欧姆。

单相电机的工作原理

单相电机的工作原理 当绕组中通入单相交流电流后,产生一个强弱和正负不断变化的交变脉动磁场。这磁场没有旋转性,不能象三相电机那样使转子自行起动。但用外力使转子往任一方向转动一下,则转子便会按外力作用方向继续旋转,并逐步提高转速达到稳定运状态。为了克服不能自行起动的缺点,设计了各种起动方法,按起动方法的不同,电机可分成五类:罩极式、分相式、电容式、通用(串激)式和推斥式。这几种起动方式都是促使单相电源分裂为两相,从而产生旋转磁场,使电机自行起动旋转 单相异步电动机的工作原理 在交流电机中,当定子绕组通过交流电流时,建立了电枢磁动势,它对电机能量转换和运行性能都有很大影响。所以单相交流绕组通入单相交流产生脉振磁动势,该磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和,从而在气隙中建立正传和反转磁场和。这两个旋转磁场切割转子导体,并分别在转子导体中产生感应电动势和感应电流。 该电流与磁场相互作用产生正、反电磁转矩。正向电磁转矩企图使转子正转;反向电磁转矩企图使转子反转。这两个转矩叠加起来就是推动电动机转动的合成转矩。 电容分相式起动工作原理 启动时开关K闭合,使两绕组电流I1,I2相位差约为90°,从而产生旋转磁场,电机转起来;转动正常以后离心开关被甩开,启动绕组被切断。 罩极式单相电机的工作原理 定子通入电流以后,部分磁通穿过短路环,并在其中产生感应电流。短路环中的电流阻碍磁通的变化,致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差,从而形成旋转磁场,使转子转起来。

控制回路要先将分别控制正反转停止的两个按钮串联接好,随后将两个分别控制正反转启动的两个按钮并联接好后与停钮的一端接好,停钮的另一端准备与电源连接,然后再把分别正转反转主接触器的常开辅助接点分别并联在各自相对应的启动按钮两端,之后再将各自主接触器的常闭辅助接点串联到对方的启动回路中,也就是说正转的常闭串接在反转启动按钮的一端,相对应反转的常闭接点要与正转的启动按钮一端串联,起到互锁的作用,(就是说正转运行时期接触器常闭辅助接点会将反转的启动回路断开,反之则依然是这个道理,为的是防止同时期按下下按钮会造成一次回路的相间短路,这个待会再解释),然后将两个常闭接点的另一端分别与所对应的启动回路的主接触器的线圈一段进行连接(就是说控制正转地启动的回路就串接正转接触器的线圈一段,反转起动控制回路就与反转的主接触器线圈一端串接,不要弄混了)将两个线圈的另一端并联接在一起后接入热继电器的常闭接点的一端,热继电器常闭接点的另一端准备与中性点N或另一相线连接,这要看主接触器线圈的电压(220V就与中性点N连接,380v的话就接另外一相线),还需要在控制回路的最前端即停止按钮准备接电源的一端在接相线制前要经过一个控制保险,现在只能说控制回路接好了。 下面就接主回路,主回路需要2个接触器,分别用于正转和反转时接通主回路,所以将两个接触器主触头的上端分别与三相交流电源的3条相线连接,而主触头的下端对应的触头上则要将其中任意两条线互换一下,然后按照互换以后的顺序接入电动机绕组连接好以后的3个连接片上(比如说三相电源ABC顺序接到一个接触器上口,并在此处按照相同的顺序与另外一个接触器上口并联,然后其中一个接触器的下口还按照ABC的顺序引出线接到电机绕组连接片,而同时要按照ACB或BAC或CBA的顺序将引出线接到另外一个接触器的下口),另外还要在接触器到电机接线盒接线处之间先行串接热继电器的主接点,同时还要在电源引线与接触器上口之间串接熔断器。这样全部回路大致接好了。 短路保护由熔断器担负,过载有热继电器承担。 这个回路是比较简单的,大致原理是保证电机正转时反转不能接通,而反转时正转也不能接通,否则同时吸合接触器就会使三相交流电在接触器下口形成短路,所以要在回路中加闭锁,再有就是无论反转还是正转都要求随时可以停止电机运行,因此停止按钮要串联,起纽要并联。

单相电机的结构与原理分析

单相电机的结构与原理分析 摘要随着法拉第电磁感应技术、超大规模集成电路技术及电气工程自动控制理论的发展,单相电机在工业和生活中有着极其广泛的应用,本文详细介绍单相电机的结构和原理及类别分析。 关键词单相电机,电动机。 1引言 电动机是将能量转化为机械的一种装置,它将能量转化为机械的。它主要由一个定子绕组,用于产生磁场,或分布在一个定子组中的电磁铁绕组或转子所构成。利用电线圈产生旋转磁场,并在转子中产生磁电力旋转扭矩,在电流的作用下产生磁场,使电机转动。 单相电机( singlephase machine )指的是由220 v 交流电源提供的异步电机。 2单相电机的结构 单相电机主要由:端盖、定子、转子、电源接线、机壳、轴承组成。 电机定子包括三个部分:定子铁芯,定子绕组,机座上装有成对直流励磁主磁极,定子的主要功能是产生旋转磁场,而在旋转的磁场被电力线割断,从而产生输出电流。电机包括转子部分和定子两个部分,它们是用于实现转子部分和机械部件的电能转换设备。 3单相电机分类 单相电机分为两大类,即分相和罩极式,理论上说,让单相电机在两套绕组之间流过的交流电流存在一定相位差,并使两个空间中已错过一定角度的磁势或磁通之间存在一定相位差,就可以解决开机问题。 3.1分相式单相电机 分相式单相电机利用电容或电阻串启动绕组起到移相作用,使启动绕组和工作绕组的电流相位错开。 (1)电容分相单相电机 图( a )显示的是电容单相相电机原理连接线路。由于电容移相的作用更为明显,只要将电容串人大小相当(一般为20~ 50μf ),两个绕组之间的电流相差接近90°,这时合成磁场与圆形旋转磁场相近,因此启动转矩较大的电容同时起启动。这种单相电机的应用很广泛,启动后根据需要可以保留(即电容操作的电机),或

单相异步电动机原理及正反转

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 图1 单相交变磁场 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。

图3 单相异步电动机的机械特性 (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。 3.由于转子中存在着方向相反的两个 电磁转矩,因此理想空载转速n 0小于旋转磁 场的转速n 1;与同容量的三相异步电动机相 比,单相异步电动机额定转速略低,过载能 力、效率和功率因数也较低。 二、 单相异步电动机的启动 单相异步电动机由于启动转矩为零,所以不能自行启动。为了解决单相异步电动机的启动问题,可在电动机的定子中加装一个启动绕组。如果工作绕组与启动绕组对称,即匝数相

单相双值电容电机原理

单相电容电机的工作原理 单相电机的启动分电容启动,和电阻启动.还有罩极电机.罩极的没有另外的启动.单相电机接电容的目的是通过电容移相作用,将单相交流电分离出另一相相位差90度的交流电。将这两相交流电分别送入两组或四组电机线圈绕组,就在电机内形成旋转的磁场,旋转磁场在电机转子内产生感应电流,感应电流产生的磁场与旋转磁场方向相反,被旋转磁场推拉进入旋转状态。 单相交流电动机只有一个绕组,转子是鼠笼式的。当单相正弦电流通过定子绕组时,电动机就会产生一个交变磁场,这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场,当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电动机无法旋转。当我们用外力使电动机向某一方向旋转时(如顺时针方向旋转),这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小;转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了,转子所产生的总的电磁转矩将不再是零,转子将顺着推动方向旋转起来。 要使单相电动机能自动旋转起来,我们可在定子中加上一个起动绕组,起动绕组与主绕组在空间上相差90度,起动绕组要串接一个合适的电容,使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度,即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组,将会在空间上产生(两相)旋转磁场,在这个旋转磁场作用下,转子就能自动起动,起动后,待转速升到一定时,借助于一个安装在转子上的离心开关或其他自动控制装置将起动绕组断开,正常工作时只有主绕组工作。因此,起动绕组可以做成短时工作方式。但有很多时候,起动绕组并不断开,我们称这种电动机为电容式单相电动机,要改变这种电动机的转向,可由改变电容器串接的位置来实现。 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。

单相电机正反转接线图

单相电机电容接线图 220V交流单相电机起动方式大概分一下几种: 第一种,分相起动式,如图1所示,系由辅助起动绕组来辅助启动,其起动转矩不大。运转速率大致保持定值。主要应用于电风扇,空调风扇电动机,洗衣机等电机。 第二种,电机静止时离心开关是接通的,给电后起动电容参与起动工作,当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开,起动电容完成任务,并被断开。起动绕组不参与运行工作,而电动机以运行绕组线圈继续动作,如图2。 第三种,电机静止时离心开关是接通的,给电后起动电容参与起动工作,当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开,起动电容完成任务,并被断开。而运行电容串接到起动绕组参与运行工作。这种接法一般用在空气压缩机,切割机,木工机床等负载大而不稳定的地方。如图3。 带有离心开关的电机,如果电机不能在很短时间内启动成功,那么绕组线圈将会很快烧毁。 电容值:双值电容电机,起动电容容量大,运行电容容量小,耐压一般大于400V。 正反转控制: 图4是带正反转开关的接线图,通常这种电机的起动绕组与运行绕组的电阻值是一样的,就是说电机的起动绕组与运行绕组是线径与线圈数完全一致的。一般洗衣机用得到这种电机。这种正反转控制方法简单,不用复杂的转换开关。 图1,图2,图3,正反转控制,只需将1-2线对调或3-4线对调即可完成逆转。 对于图1,图2,图3,的起动与运行绕组的判断,通常起动绕组比运行绕组直流电阻大很多,用万用表可测出。一般运行绕组直流电阻为几欧姆,而起动绕组的直流电阻为十几欧姆到几十欧姆。 图1 电容运转型接线电路

图2 电容起动型接线电路 图3 电容启动运转型接线电路(双值电容器) 图4 开关控制正反转接线

交流电动机工作原理

交流电动机分类及工作原理 一、交流电机的分类 交流电机是实现机械能与交流电能之间互相转换的一种装置,其分类可以分为以下几类: 1.按其功能分交流发电机和交流电动机两大类,交流电动机是将交流电能转换成机械能的装置。 2.按其原理不同,交流电动机可分为同步电动机和异步电动机两大类,同步电动机的旋转速度与交流电源的频率有严格的对应关系,在运行中转速严格保持恒定不变;异步电动机的转速随着负载的变化稍有变化。 3.按所需交流电源相数的不同,交流电动机又可分为单相和三相两大类,目前使用最广泛的是三相异步电动机,这是由于三相异步电动机具有结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用维护方便等优点。在没有三相电源的场合及一些功率较小的电动机则广泛使用单相异步电动机。 4.三相异步电动机根据其转子结构的不同又可分鼠笼式和绕线式两大类,其中鼠笼式应用最为广泛。 二、三相异步电动机的结构 三相异步电动机主要由定子和转子两个部分组成,结构如图1所示 图1异步电动机结构 1.定子部分 包括机座,定子铁心和定子绕组。机座通常用铸铁或铸钢制成,铁

心用硅钢片叠成圆筒形,铁心的内圆上有若干分布均匀的平行槽,槽内安装定子绕组。定子绕组是电动机的电路部分,三相电动机的定子绕组由三相对称的绕组组成。三相绕组的各相绕组彼此独立,按互差1200电角度嵌放在定子,各绕组起绐端分别为U1、U2、V1、V2、W1、W2,从机座上的接线盒中引出。根据要求将三相定子绕组接成星形(Y形)或三角形(△形),具体接线方式如图2所示。 图2三相异步电动机定子绕组的接线图 电动机如果接成星形,则电机每相绕组承受电压是电源的相电压,如果接成三角形,则电机每相绕组承受电压是电源的线电压。具体是星形连接还是三角形连接应考虑电机的额定电压值。 例如:电机额定电压是220V应采用星形连接,如额定电压是380V 应采用三角形连接。 2.转子部分 由转子铁心、转子绕组和转轴等部分组成。转子铁心也由硅钢片叠成,并固定在转轴上。转子的外圆周上也有若干分布均匀的平行槽,用于安置转子绕组。 转子绕组根据其结构可分为鼠笼式和绕线式两种 (1)鼠笼式转子 鼠笼式转子是在转子铁心的每一条槽内,插入一根裸导条,在铁心两端分别用两处短路环把导条连接成一个整体,形成一个自身闭合的短路绕组。如去掉铁心,整个绕组就像一个鼠笼,所以称为鼠笼式电动机,中小型电动机的笼型转子一般采用铸铝,大型电动机则采用铜导条,如图3所示。

单相异步电动机的工作原理

单相异步电动机的工作原理 单相异步电动机 单相异步电动机(single-phase asynchronous motor)是靠220V单相交流电源供电的一类电动机,它适用于只有单相电源(single-phase power)的小型工业设备和家用电器中。 单相异步电动机的工作原理 在交流电机中,当定子绕组通过交流电流时,建立了电枢磁动势,它对电机能量转换和运行性能都有很大影响。所以单相交流绕组通入单相交流产生脉振磁动势,该磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和,从而在气隙中建立正传和反转磁场和。这两个旋转磁场切割转子导体,并分别在转子导体中产生感应电动势和感应电流。 该电流与磁场相互作用产生正、反电磁转矩。正向电磁转矩企图使转子正转;反向电磁转矩企图使转子反转。这两个转矩叠加起来就是推动电动机转动的合成转矩。 不论是还是,他们的大小与转差率的关系和三相异步电动机的情况是一样的。若电动机的转速是, 则对正转磁场而言,转差率为: 对反转磁场而言,转差率为: 单相异步电动机的T-s曲线见左图 由图可知单相异步电动机的主要特点有: (1)n=0,s=1,T=T++ T- =0,说明单相异步电动机无启动转矩,如不采取其他措施,电动机不能启动。 (2)当s≠1时,T≠0,T无固定方向,它取决于s的正、负。 (3)由于反向转矩存在,使合成转矩也随之减小,鼓单相异步电动机的过载能

力较低。 电容分相式起动工作原理 启动时开关K闭合,使两绕组电流I1,I2相位差约为90°,从而产生旋转磁场,电机转起来;转动正 常以后离心开关被甩开,启动绕组被切断。 罩极式单相电机的工作原理 定子通入电流以后,部分磁通穿过短路环,并在其中产生感应电流。短路环中的电流阻碍磁通的变化,致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差,从而形成旋转磁场,使转子转起来。

电动机工作原理

电动机工作原理 电动机无所不在!您在房内四周所见到的机械运动几乎都是由AC(交流)或DC(直流)电动机产生的。 通过了解电动机的工作原理,我们可以了解有关磁铁、电磁铁和电学的许多常识。本文将介绍是什么原因使电动机不断运转。 电动机内部结构 我们首先看看简易型双极直流电动机的总平面图。简易电动机包括六个部分,如下图所示: 电枢或转子 整流子 电刷 轴 场磁铁 某种类型的直流电源

电动机的组成部分 电动机的工作方式不外乎与磁铁和磁性相关:电动机使用磁铁产生运动。如果您曾经玩过磁铁的话,就知道所有磁铁都具有以下基本法则:同极相斥,异极相吸。因此,如果有两根磁铁,并且每根的两端分别标有“北”和“南”,则一根磁铁的北极将会吸住另一根磁铁的南极。反之,一根磁铁的北极将会排斥另一根磁铁的北极(对于南极,情况与此相同)。在电动机的内部,就是这些吸引力和排斥力产生了旋转运动。 在上图中,您可以看到电动机中有两块磁铁:电枢(或转子)是电磁铁,场磁铁是永久磁铁(场磁铁也可以充当电磁铁,但在大多数小型电动机中,人们为了省电而不将其用作电磁铁)。 玩具电动机 此处分解的电动机是在玩具中常见的简易型电动机:

您可以看到这是一个小型电动机,与一毛钱的美元硬币差不多大小。从外部看,可以看到构成电动机机体的钢结构、一根轴、一个尼龙端盖和两条电池导线。如果将电动机的电池导线接到手电筒的电池上,轴就会转动。如果将导线反接,则轴会朝反方向转动。下面是同一电动机的其他两个视图。(请注意第二个视图中钢壳一侧的两个槽,稍后您就会明白它们是用来干什么的了)

龙端盖由构成钢壳的两个簧片固定到位。如果您将簧片往后扳,就可以释放端盖并将其卸下。在端盖的内部可以看到电动机的电刷。当电动机旋转时,这些电刷可以将电池中的电能传输到整流子尼:

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