单相异步电动机的特点

单相异步电动机的特点和应用单相异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛用于家庭、商业和工业领域。

它具有许多独特的特点和广泛的应用。

本文将详细探讨单相异步电动机的特点和应用。

首先，单相异步电动机具有结构简单、体积小、重量轻等特点。

相比三相异步电动机，它的结构更加简单，没有三相电源的复杂连接要求，因此更加便于安装和维护。

同时，由于采用了较小的绕组和铁心，它的体积和重量也相对较小，使得它适用于空间受限的应用场所。

其次，单相异步电动机具有启动和运行可靠性高的特点。

由于其结构简单，不存在三相异步电动机中的起动问题，使得单相异步电动机在启动过程中更加稳定可靠。

此外，单相异步电动机还可以通过辅助启动装置（如电容器）来提高起动能力，确保在负载较重或启动负载矩阵时的可靠性。

第三，单相异步电动机具有较低的成本和较高的效率。

由于其结构简单、材料成本低，因此单相异步电动机的制造成本相对较低。

同时，随着技术的进步和设计的优化，现代单相异步电动机的效率也得到了显著提高，使得其在能源的节约和环境保护方面具有优势。

此外，单相异步电动机还具有广泛的应用。

在家庭中，单相异步电动机常用于家用电器，如空调、冰箱、洗衣机等。

由于其结构简单、体积小，适合嵌入式应用，同时具有启动可靠性和较高的效率，使得单相异步电动机成为家庭电器的理想选择。

在商用领域，单相异步电动机广泛应用于商场、办公楼等场所的空调系统、水泵、风机等设备。

它们通常具有较小的功率需求，单相异步电动机可以满足其性能要求，同时具有体积小、重量轻、成本低的优势。

在工业领域，单相异步电动机被广泛应用于轻型机械设备，如传送带、压缩机、切割机等。

由于其便于安装和维护的特点，使得单相异步电动机在一些小型加工厂和制造业中得到广泛使用。

除了上述常见的应用领域，单相异步电动机还在农业、交通运输和航空航天等领域发挥着重要作用。

它们广泛应用于农业机械、电动车辆和航空航天设备中，为不同行业提供动力支持。

异步电动机基本知识异步电动机(asynchronous motor) 又称感应电动机,是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。

异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式、绕线式异步电动机。

作电动机运行的异步电机。

因其转子绕组电流是感应产生的，又称感应电动机。

异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。

在中国，异步电动机的用电量约占总负荷的60％多。

基本特点转子绕组不需与其他电源相连，其定子电流直接取自交流电力系统；与其他电机相比，异步电动机的结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠性高，重量轻，成本低。

以三相异步电动机为例，与同功率、同转速的直流电动机相比，前者重量只及后者的二分之一，成本仅为三分之一。

异步电动机还容易按不同环境条件的要求，派生出各种系列产品。

它还具有接近恒速的负载特性，能满足大多数工农业生产机械拖动的要求。

其局限性是，它的转速与其旋转磁场的同步转速有固定的转差率（见异步电机），因而调速性能较差，在要求有较宽广的平滑调速范围的使用场合（如传动轧机、卷扬机、大型机床等），不如直流电动机经济、方便。

此外,异步电动机运行时,从电力系统吸取无功功率以励磁，这会导致电力系统的功率因数变坏。

因此，在大功率、低转速场合（如拖动球磨机、压缩机等）不如用同步电动机合理。

应用由于异步电动机生产量大,使用面广,要求其必须有繁多的品种、规格与各种机械配套。

因此，异步电动机的设计、生产特别要注意标准化、系列化、通用化。

在各类系列产品中，以产量最大、使用最广的三相异步电动机系列为基本系列；此外还有若干派生系列（在基本系列基础上作部分改变导出的系列）、专用系列（为特殊需要设计的具有特殊结构的系列）。

异步电动机的种类繁多，有防爆型三相异步电动机、ys系列三相异步电动机、y、y2系列三相异步电动机、YVP系列变频调速电动机等等. 新中国第一台异步电动机于50年代初在合肥工业大学诞生。

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。

图1 单相交变磁场图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。

电动机类型及特点一、同步电机与异步电机区别：〔均属交流电机〕结构：同步电机和异步电机的定子绕组是相同的,主要区别在于转子的结构. 同步电机的转子上有直流励磁绕组,所以需要外加励磁电源,通过滑环引入电流；而异步电机的转子是短路的绕组,靠电磁感应产生电流〔又称感应电机〕. 相比之下,同步电机较复杂,造价高.应用：同步电机大多用在大型发电机的场合.而异步电机那么几乎全用在电动机场合.同步电机效率较异步电机稍高,在2000KW以上的电动机选型时,一般要考虑是否选用同步电机.二、单相异步电动机与三相异步电动机：单项电动机：当单相正弦电流通过定子绕组时,电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.通常根据电动机的起动和运行方式的特点,将单相异步电动机分为单相电阻起动异步电动机、单相电容起动异步电动机、单相电容运转异步电动机、单相电容起动和运转异步电动机、单相罩极式异步电动机五种.区别：三相异步电动机采用380V三相供电,单相电机是用220V的电源,而且都是小功率的,最大只有2.2KW .相比于同转速同功率的三相电机,单项电机的效率低、功率因数低、运行平稳性差、且体积大,本钱高,但由于单相电源方便,且调速方便,因此广泛用于电开工具、医疗器械、家用电器等.三、无刷直流电机1、无刷直流电机：无刷直流电机是永磁式同步电机的一种,而并不是真正的直流电机.无刷直流电机不使用机械的电刷装置,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料,性能上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机.直流无刷电机由电动机主体和驱动器组成,在电动机内装有位置传感器检测电动机转子的极性,驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号,以限制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号, 用来限制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩；接受速度指令和速度反应信号,用来限制和调整转速；提供保护和显示等等.特点：•全面替代直流电机调速、变频器+变频电机调速、异步电机+减速机调速；•具有传统直流电机的所有优点,同时又取消了碳刷、滑环结构；•可以低速大功率运行,可以省去减速机直接驱动大的负载；•体积小、重量轻、出力大；•转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小;•无级调速,调速范围广,过载水平强;•软启软停、制动特性好,可省去原有的机械制动或电磁制动装置；•效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消除了多级减速耗,综合节电率可达20%〜60%,仅节电一项一年收回购置本钱；•可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单；•耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长；•没有无线电干扰,不产生火花,特别适合爆炸性场所,有防爆型；•根据需要可选梯形波磁场电机和正旋波磁场电机.2、无刷直流电机与有刷直流电机直流无刷电机和直流电机是2个概念.虽然直流无刷电机名字带直流,实际上是不是直流电机.从分类上来看,直流电机是一类,而直流无刷电机那么属于同步电机. 〔1〕无刷电机的优点•无电刷、低干扰：没有了有刷电机运转时产生的电火花,极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰.•噪音低,运转顺畅：没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,发热量低,效率高,噪音低,对于模型运行稳定性是一个巨大的支持.•寿命长,低维护本钱：无刷电机的磨损主要是在轴承上,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可.但有刷电机低速扭力性能优异、转矩大等性能特点是无刷电机不可替代的〔2〕从趋势上论,无刷减速电机可能取代有刷减速电机•适用范围：无刷电机通常被使用在限制要求比拟高,转速比拟高的设备上, 如航模,精密仪器仪表等对电机转速限制严格,转速到达很高的设备；通常动力设备使用的都是有刷电机,如吹风机,工厂的电动机,家用的抽油烟机等；•使用寿命：无刷电机通常使用寿命在几万小时这个数量级,主要取决于轴承的不同；通常有刷电机的连续工作寿命在几百到1千多个小时,到达使用极限就需要更换碳刷；•使用效果：无刷电机通常是数字变频限制,可控性强,从每分钟几转,到每分钟几万转都可以很容易实现.碳刷电机启动以后工作转速恒定,调速不是很容易,串激电机也能到达20000转/秒,但是使用寿命会比拟短.•节能环保方面：相对而言,无刷电机采用变频技术限制的会比串激电机节能很多,最典型的就是变频空调和冰箱.•维修方面：碳刷电机需要更换碳刷,而无刷电机,使用寿命很长,日常维护根本不需要.•噪音方面：与是否是有刷电机无关,主要是看轴承和点击内部组件的配合情况.3、无刷直流电机与交流电机无刷直流电机,定子是旋转磁场,拖着转子磁场转动；交流同步电机,也是定子旋转磁场拖着转子磁场转动；它们的不同是,旋转磁场旋转的原因不同：〔1〕交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢；〔2〕直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变是转子转动的快慢；这样,它们的调速方法就不同：〔1〕交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120 度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢；只要改变交流电变化的快慢,就能改变电机的转速,即变频调速；〔2〕直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变只与转子转动的快慢相关；只要改变转子的转速就可以调速,而转子的转速与电压成正比,改变电压就可改变转速,即调压调速；直流调速不改变电机的负载性质,而交流调速改变了负载的性质；交流调速〔变频〕,频率不同时,交流电机的感抗大小不同,负载性质随之改变,是一个极不稳定的系统,很难实现精细调速.直流调速〔变压〕,电压不同时,直流电机的电阻大小不变,负载性质不变,是一个非常稳定的系统,很容易实现精细调速,几个毫伏的电压速度都可以分辨.由于无刷直流电动机的励磁来源于永磁体,没有激磁损耗的问题,由于转子中无交变磁通,其转子上既无铜耗又无铁耗,综合效率比同容量异步电动机高出10〜20%左右〔依据功率大小而定〕.无刷直流电动机具有高效率、高转矩、高精度的三高特性,非常适合使用在24小时连续运转的机械,同时具有体积小, 重量轻,可作成各种体积形状,产品性能超越传统直流电机的所有优点,是当今最理想的调速电机.比拟：直流电机具有优良的启动特性和调速特性,但造价较高；交流电机造价低,电源方便,但启动特性和调速特性稍差；4、无刷直流电机与交流伺服电机直流无刷电机：无刷直流电机感应反电动势也是梯形波的.无刷直流电机的限制需要位置信息反应,必须有位置传感器或是采用无位置传感器估计技术, 构成自控式的调速系统.限制时各相电流也尽量限制成方波,逆变器输出电压根据有刷直流电机PWM 的方法进行限制即可.本质上,无刷直流电机也是一种永磁同步电动机,调速实际也属于变压变频调速范畴.交流伺服电机：通常说的交流永磁同步伺服电机具有定子三相分布绕组和永磁转子,感应电动势波形为正弦,外加的定子电压和电流也应为正弦波,一般靠交流变压变频器提供.永磁同步电机限制系统常采用自控式,也需要位置反应信息,可以采用矢量限制〔磁场定向限制〕或直接转矩限制的先进限制方式.区别：方波和正弦波限制导致的设计理念不同.最后明确一个概念,无刷直流电机的所谓“直流变频〞实质上是通过逆变器进行的交流变频,从电机理论上讲,无刷直流电机与交流永磁同步伺服电机相似,应该归类为交流永磁同步伺服电机；但习惯上被归类为直流电机,由于从其限制和驱动电源以及限制对象的角度看,称之为“无刷直流电机〞也算是适宜的.四、电机调速1、直流电机调速：转子电路串联电阻〔短时调速〕、转子电路电压〔广泛应用,调节范围0—基速〕、改变磁通〔只能提升转速,基速以上,恒功率调速〕〔1〕电压调速：可控电源调速、PWM 〔脉宽调制〕调速〔广泛应用〕与老式的可控直流电源调速系统相比,PWM调速系统有以下优点：a、采用全控型器件的PWM调速系统,其脉宽调制电路的开关频率高,因此系统的频带宽,响应速度快,动态抗扰水平强.b、由于开关频率高,仅靠电动机电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流,电枢电流容易连续,系统的低速性能好,稳速精度高,调速范围宽,同时电动机的损耗和发热都较小.c、PWM系统中,主电路的电力电子器件工作在开关状态,损耗小,装置效率高,而且对交流电网的影响小,没有晶闸管整流器对电网的“污染〞, 功率因数高,效率高.d、主电路所需的功率元件少,线路简单,限制方便.目前,受到器件容量的限制,PWM直流调速系统只用于中、小功率的系统.国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可控整流来实现直流电机的调压调速2、交流电机调速：〔1〕三相异步电动机：a、变极对数调速方法：改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数到达调速目的. 特点：具有较硬的机械特性,稳定性良好；无转差损耗,效率高；接线简单、限制方便、价格低；有级调速,级差较大,不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性.本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等.b、变频调速：改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法.变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流一直流一交流变频器和交流一交流变频器两大类,目前国内大都使用交一直一交变频器.其特点：效率高,调速过程中没有附加损耗；应用范围广,可用于笼型异步电动机；调速范围大,特性硬,精度高；技术复杂,造价高,维护检修困难.本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合.c、串级调速：绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,到达调速的目的.根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速,其特点为:可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高；装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速70%—90% 的生产机械上；调速装置故障时可以切换至全速运行,预防停产；晶闸管串级调速功率因数偏低, 谐波影响较大.本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用.九串入附加电阻：绕线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行.串入的电阻越大,电动机的转速越低.此方法设备简单,限制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上.属有级调速,机械特性较软.e、定子调压调速：由于电动机的转矩与电压平方成正比,因此最大转矩下降很多,为了扩大调速范围,调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机,如专供调压调速用的力矩电动机,或者在绕线式电动机上串联频敏电阻.为了扩大稳定运行范围,当调速在2：1以上的场合应采用反应限制以到达自动调节转速目的.调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源,目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种.晶闸管调压方式为最正确.调压调速的特点：调压调速线路简单,易实现自动限制；调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中,效率较低.调压调速一般适用于100KW 以下的生产机械.f、电磁调速：特点：装置结构及限制线路简单、运行可靠、维修方便；调速平滑、无级调速；对电网无谐影响；速度失大、效率低.本方法适用于中、小功率,要求平滑动、短时低速运行的生产机械.g、液力耦合器调速：特点：功率适应范围大,可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要；结构简单,工作可靠,使用及维修方便,且造价低；尺寸小,能容大；限制调节方便,容易实现自动限制.本方法适用于风机、水泵的调速.〔2〕单相异步电动机：〔和力矩电机相比,它恒转矩；和变频电机相比它不节能；和直流电机相比,它限制的精度低；〕单相异步电动机和三相异步电动机一样,它的转速调节较困难.如采用变频调速那么设备复杂、本钱高.为此一般只进行有极调速,主要的调速方法有：a、串电抗器调速(降压调速)：将电抗器与电动机定子绕组串联,利用电抗器上产生的压降使加到电机定子绕组上的电压低于电源电压,从而到达降低电动机转速的目的.此种调速方法,只能是由电机的额定转速往低调.多用在吊扇及台扇上.b、电动机绕组内部抽头调速：通过调速开关改变中间绕组与启动绕组及工作绕组的接线方法,从而到达改变电动机内部气隙磁场的大小,到达调节电动机转速的目的.有L型和T型两种接法.c、交流晶闸管调速：利用改变晶闸管的导通角,来实现调节加在单相电动机上的交流电压的大小,从而到达调速的目的.此方法可以实现无级调速,缺点是有一些电磁干扰.常用于电风扇的调速上.五、电机启动1、直流电机启动(1)启动方法直接合闸起动：直接合闸起动就是将电动机直接接入到额定电压的电源上启动.由于直流电机电枢回路电阻和电感都较小,而转动体具有一定的机械惯性,起动的开始阶段电流很大最大可达额定电流的15〜20倍.由于电动机启动电流很大,所以启动转矩大,电动机启动迅速,但这一电流会使电网受到扰动、机组受到机械冲击、换向器发生火花.它只适用于功率不大于4千瓦小型电动机,如家用电器中的直流电机.串电阻起动：在启动时将一组启动电阻？串人电枢回路,以限制启动电流,而当转数上升到额定转数后,再把启动变阻器从电枢回路中切除.启动电流小,但是变阻器比拟笨重,启动过程中要消耗很多的能量.降电压起动：在启动时通过暂时降低电动机供电电压的方法来限制启动电濡要有一套可变电压的直流电源,这种方法只适合于大功率直流电机.〔2〕启动转矩直流电机的起动转矩由你自己设定,假设全压直接起动,可以到达额定转矩的多倍,这样将使机械损毁,所以必须参加启动电阻以减少起动电流从而减少起动转矩,一般参加的启动电阻使起动转矩为额定转矩的2-2.5倍左右,这样电机及机械可以承受,启动过程也能加快.2、交流电机启动〔1〕启动方法全压启动：在电网容量和负载两方面都允许全压直接起动的情况下,可以考虑采用全压直接起动.优点是操纵限制方便,维护简单,而且比拟经济.主要用于小功率电动机的起动,从节约电能的角度考虑,大于11kw的电动机不宜用此方法.自耦减压起动：利用自耦变压器的多抽头减压,既能适应不同负载起动的需要,又能得到更大的起动转矩,是一种经常被用来起动较大容量电动机的减压起动方式.它的最大优点是起动转矩较大,当其绕组抽头在80%处时,起动转矩可达直接起动时的64%.并且可以通过抽头调节起动转矩. 至今仍被广泛应用.Y-A起动：正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机,在起动时将定子绕组接成星形,待起动完毕后再接成三角形,降低起动电流,减轻对电网的冲击.起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的1/3,起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3.适用于无载或者轻载起动的场合.同任何别的减压起动器相比拟,其结构最简单,价格也最廉价.除此之外,当负载较轻时,可以让电动机在星形接法下运行,这样能使电动机的效率有所提升,并节约了电力消耗.软起动器：利用可控硅的移相调压原理来实现电动机的调压起动,起动效果好但本钱较高.可控硅工作时谐波干扰较大,对电网有一定的影响.另外电网的波动也会影响可控硅元件的导通,特别是同一电网中有多台可控硅设备时.因此可控硅元件的故障率较高,由于涉及到电力电子技术, 因此对维护技术人员的要求也较高.变频器：由于涉及到电力电子技术,微机技术,因此本钱高,对维护技术人员的要求也高,因此主要用在需要调速并且对速度限制要求高的领域.总之,星三角起动,自藕减压起动因其本钱低,维护相对软起动和变频限制容易,目前在实际运用中还占有很大的比重.但因其采用分立电气元件组装,限制线路接点较多,在其运行中,故障率相比照拟高.〔2〕启动转矩启动转矩表征了电动机的启动水平,启动转矩大于额定转矩,一般电机样板上标有两者的关系〔倍数〕,一般2倍左右,它与启动方式有关〔如星三角起动,变频调速起动等〕,直接起动鼠笼式一般为额定力矩的0.8到2.2倍.通常起动转矩为额定转矩的125%以上.与之对应的电流称为起动电流,通常该电流为额定电流的6倍左右.一般自耦变压器的抽头有65%和80%两组,需要较大启动转矩时接80%,否那么接65%；六、电机制动1、反接制动：在电机断开电源后,在电机的电源上加上与正常运行电源反相的电源,加快电机的减速.反接制动有一个最大的缺点：当电机转速为0时,如果不及时撤除反相后的电源,电时机反转.因此, 不允许反转的机械,如一些车床等,制动方法就不能采用反接制动了,而只能采用能耗制动或机械制动.2、能耗制动：定子绕组中通以直流电,从而产生一个固定不变的磁场,转子按旋转方向切割磁力线,产生一个制动力矩.由于是在定子绕组中通以直流电来制动,因而能耗制动又叫直流注入制动.在一些要求制动时间短和制动效果好的场合,一般不使用此制动方法.3、再生制动：当电机的转子速度超过电机同步磁场的旋转速度时,转子绕组所产生的电磁转矩的旋转方向和转子的旋转方向相反,电机处于制动状态.此时,可以采取一定的举措把产生的电能回馈给电网, 因此,再生制动也叫发电制动.再生制动会出现在以下两种场合：1、起重机重物下降时,电机转子在重物重力的手动下,转子的转速有可能超过同步转速,此时,电机处于再生制动状态.2、变频调速时,当变频器把频率降低时,同步转速也随之降低.但转子转速由于负载惯性的作用,不会马上降低,此时,电机也会处于再生制动状态,直至拖动系统的速度也下降为止.4、机械制动采用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的制动方法.如电磁抱闸、电磁离合器等电磁铁制动器.七、伺服电机1、直流伺服电机与直流无刷电机直流无刷电机和直流伺服电机是2类,概念上不存在交集.简言之：直流伺服电机特指直流有刷电机.无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定.限制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以正弦波换相.电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境.2、交流伺服电机与直流伺服电机直流伺服电机：就是把直流电机加上编码器形成闭环限制,电机通过改变电的大小来改变电机的扭矩、速度等参数.直流伺服电机的结构和普通直流电机差不多,只是直流电机为满足低惯量采用细长电枢,盘形或空心杯的,或者改成了永磁电机,是最理想的调速系统,这就导致直流伺服电机比拟容易实现调速,限制精度较高.缺点是直流伺服电机有碳刷,容易造成电机的磨损,而且维护本钱高操作麻烦.交流伺服电机：是交流电机的一种,通过伺服驱动器的矢量限制理论限制电机的扭矩,速度、位置等等,交流伺服电机的转子电阻一般很大,这样可以预防自转,当限制电压消失后,由于有励磁电压,此时的交流伺服电机中会有脉振磁动势,交流伺服就是是一种带编码器的同步电机,效果比直流伺服稍微差一点,但维护方便.缺点是价格高、精度没直流的好!推荐使用交流伺服电机, 直流伺服电机太热,限制精度不好,使用寿命短.永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比拟,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定子绕组散热比拟方便.⑶ 惯量小,易于提升系统的快速性波纹管联轴器.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.八、步进电机。

单相异步电动机的类型(1)单相电阻分相异步电动机(YU,BO2，JZ系列)二极：90-1十0W，四极：60--750W将m绕组和a绕组计划成纷歧样。

m相匝数多、导线粗；a相匝数少而导线细。

m相电抗大而电阻小；a相电抗小而电阻大。

建议时S合上，m和a通入被“分相”的电流，电动机建议，当转速到达75-80%同步转速时，S主动断开。

电动机在m绕组独自驱动下作业。

曲线1为两绕组都通电的机械特性，曲线2为只需m绕组作业时的机械特性。

这种单相异步电动机两相电流相位相差不大，建议转矩较小Tst=(1.1-1.8)TN。

改动转向的办法：独自改动m（或许a）绕组的通电极性。

(2)单相电容分相建议电动机(YC，CO2，JY系列)二极：180-3700W；四极：120-3700W；六极：250-2200W给a绕组中串接一个建议电容C，使得2绕组的阻抗纷歧样，到达分相的意图。

利益：(1)装备适宜的电容器能够使得m相和a相绕组的电流相位差挨近90度。

(2)这种电机的a绕组匝数不受绑缚，能够做成与m 绕组相同，然后在起动时得到较为挨近圆形的旋转磁势，跋涉建议转矩。

(3)构成电流较小，即建议电流较小，而建议转矩较大，适宜适对建议转矩恳求较高的负载。

(3)单相电容作业异步电动机(YY，DO2，JX系列)二极：40-2000W，四极：25--1500W没有开关，a绕组不只参与建议，并且参与作业。

实习上是两相作业电机。

作业时气隙磁势挨近圆形。

电机的作业功用较好，功率因数、功率、过载才调都比电阻分相或许电容分相建议的单相电动机好。

副绕组要依照长时刻作业的计划规范计划。

别的，由于阻抗跟着转速改动，圆形建议和圆形作业难以统筹，所以该类电动机建议功用不如电容分相建议单相异步电动机。

(4)单相电容建议兼作业(双值电容)异步电动机(YL系列)二极：370-3000W，四极：250--3000W为了打败电容作业电动机不能统筹圆形建议和圆形作业的缺憾，在a绕组中选用两个并联的电容器。

什么是单相异步电动机？它有哪些用途？单相异步电动机，是用单相交流电源供电的一种小容量交流电动机。

单相异步电动机与单相串励电动机相比，具有结构简单、成本低廉、维修方便、噪声低、振动小和对无线电系统的干扰小等特点，被广泛应用于工业和人们日常生活的各个领域，如小型机床、电动工具、医疗器械和诸如电冰箱、电风扇、排气扇、空调器、洗衣机等家用电器中。

单相异步电动机与同容量的三相异步电动机相比，具有体积大、运行性能较差、效率较低等缺点。

因此，一般只制成小容量的（功率为8～750W）。

但是，由于单相异步电动机只需单相交流电源供电，在没有三相交流电源的场合（如家庭、农村、山区等）仍被广泛应用。

单相异步电动机由哪几部分组成？单相异步电动机一般由机壳、定子、转子、端盖、转轴、风扇等组成，有的单相异步电动机还具有起动元件。

1）定子：定子由定子铁心和定子绕组组成。

单相异步电动机的子结构有两种形式，大部分单相异步电动机采用与三相异步电动机相似的结构，也是用硅钢片叠压而成。

但在定子铁心槽内嵌放有两套绕组：一套是主绕组，又称工作绕组或运行绕组；另一套是副绕组，又称起动绕组或辅助绕组。

两套绕组的轴线在空间上应相差一定的电角度。

容量较小的单相异步电动机有的则制成凸极形状的铁心，如图所示。

磁极的一部分被短路环罩住。

凸极上放置主绕组，短路环为副绕组。

2）转子：单相异步电动机的转子与笼型三相异步电动机的转子相同。

3）起动元件：单相异步电动机的起动元件串联在起动绕组（副绕组）中，起动元件的作用是在电动机起动完毕后，切断起动绕组的电源。

常用的起动元件有以下几种：①离心开关：离心开关位于电动机端盖的里面，它包括静止和旋转两部分。

其旋转部分安装在电动机的转轴上，它的3个指形铜触片（称动触头）受弹簧的拉力紧压在静止部分上，如图a所示。

静止部分是由两个半圆形铜环（称静触头）组成，这两个半圆形铜环中间用绝缘材料隔开，它装在电动机的前端盖内，其结构如图b所示。

常用单相电动机种类及特性在家用电器设备中，常配有小型单相交流感应电动机。

交流感应电动机因应用类别的差异，一般可分为分相式电动机、电容启动式电动机、永久分相式电容电动机、罩极式电动机、永磁直流电动机及交直流电动机等类型。

一般的三相交流感应电动机在接通三相交流电后，电机定子绕组通过交变电流后产生旋转磁场并感应转子，从而使转子产生电动势，并相互作用而形成转矩，使转子转动。

但单相交流感应电动机，只能产生极性和强度交替变化的磁场，不能产生旋转磁场，因此单相交流电动机必须另外设计使它产生旋转磁场，转子才能转动，所以常见单相交流电机有分相启动式、罩极式、电容启动式等种类。

１．分相启动式电动机分相式电动机广泛应用于电冰箱、洗衣机、空调等家用电器中。

该电机有一个鼠笼式转子和主、副两个定子绕组。

两个绕组相差一个很大的相位角，使副绕组中的电流和磁通达到最大值的时间比主绕组早一些，因而能产生一个环绕定子旋转的磁通。

这个旋转磁通切割转子上的导体，使转子导体感应一个较大的电流，电流所产生的磁通与定子磁通相互作用，转子便产生启动转矩。

当电机一旦启动，转速上升至额定转速７０％时，离心开关脱开副绕组即断电，电机即可正常运转。

２．罩极式电动机罩极式单相交流电动机，它的结构简单，其电气性能略差于其他单相电机，但由于制作成本低，运行噪声较小，对电器设备干扰小，所以被广泛应用在电风扇、电吹风、吸尘器等小型家用电器中。

罩极式电动机只有主绕组，没有副绕组（启动绕组），它在电机定子的两极处各设有一副短路环，也称为电极罩极圈。

当电动机通电后，主磁极部分的磁场产生的脉动磁场感应短路而产生二次电流，从而使磁极上被罩部分的磁场，比未罩住部分的磁场滞后些，因而磁极构成旋转磁场，电动机转子便旋转启动工作。

罩极式单相电动机还有一个特点，即可以很方便地转换成二极或四极转速，以适应不同转速电器配套使用。

３．电容式启动电动机该类电动机可分为电容分相启动电机和永久分相电容电机。

单相电机启动方法单相电机是一种简单、可靠、经济的电机，广泛应用于家庭、农业、商业和工业领域。

单相电机启动方式有很多种，如直接启动、自启动、交错启动等等。

本文将介绍几种单相电机启动方式及其原理和特点。

1. 直接启动法直接启动法是一种最简洁的单相电机启动方式，也是一种最常用的方法。

它将电源直接连接到电机的起动电容器上，实现电机的启动。

这种启动方式适用于低功率的单相异步电机。

原理：单相异步电动机由主磁场和由电容器产生的辅助磁场组成，主磁场使电机旋转，辅助磁场提高起动转矩，当电机到达额定转速时，辅助磁场自动消失。

特点：直接启动法简单、经济，但只适用于低功率的单相电机。

这种方法不太适合启动高功率的单相电机，因为它的起动电流很大，容易导致电压降低或损坏电源和电机。

2. 带自启动式运行电容的方法原理：自启动式运行电容法主要是通过运行电容实现电机的启动和运行，运行电容与起动电容并联。

当电机启动时，运行电容与辅助绕组能够产生较强的旋转力矩，提高起动转矩，使电机顺利启动。

当电机达到额定转速时，运行电容与辅助绕组中的电流消失，电机进入正常运行状态。

特点：自启动式运行电容法适用于马力大于1/4的单相电机，启动时电流小，效果好。

但需要选择合适的运行电容和起动电容，否则容易引起电机故障。

原理：交错式启动法通过切换起动线圈和运行线圈来实现电机的启动。

电机起动时，将主线圈分成起动线圈和运行线圈两部分，交错地将电源直接连接到这两个线圈上，使电机产生转矩，最终实现电机的正常运行。

特点：交错式启动法启动电流比直接启动法要小，但是它需要对电机进行特殊设计，增加起动线圈和降低运行电流，因此成本相对较高。

总结单相电机启动方式有很多种，根据不同的需求和实际情况，选择合适的启动方式非常重要。

直接启动法适用于马力较小的单相电机；自启动式运行电容法适用于马力大的单相电机；交错启动法适用于要求起动电流小的单相电机。

同时，需要注意电机的起动电流、电容选择、线圈设计等方面的问题，保证电机的正常运行。

单相异步电动机的基本知识一、单相电动机的特点及应用利用单相交流电源供电的异步电动机称为单相异步电动机。

与同功率的三相异步电动机相比,单相异步电动机的体积较大,运行性能较差。

因此单相异步电动机一般只制成小型和微型系列,功率由几瓦,几十瓦到儿百瓦,功率在千瓦以上的非常少见。

表3-1,表3 -2列出了此类小功率电动机的性能特点及应用。

二、单相异步电动机的工作原理单相异步电动机定子是单相供电,当定子统组通入正弦交流电时,产生一个随电流波形的变化作同步变化的脉振磁场。

某一瞬间脉振磁场的方向如图3-1中的虚线所示。

这样的脉振磁场,可以分解为大小相等、转速相同但转向相反的两个旋转磁场,通常把逆时针方向旋转的磁场称为正序磁场,把顺时针方向旋转的磁场称为负序磁场.当转子静止不动时,这两个大小相等,、方向相反的磁场在转子上感应出的电流也是大小相等方向相反。

这两个电流和其对应的旋转磁场相互作用而产生的正、负序转矩也大小相等、方向相反,其合成转矩为零,因此,电动机不能启动,当外力推动转子之后,转子电流对定子正、负序旋转磁场的去磁作用不同,而使气隙中的合成磁场成为椭圆旋转磁场,对转子产生异步转矩,使转子继续转动。

为了使单相异步电动机无需外力推动而自行启动,就必须采取一些特别措施,以使电动机启动时能在气隙中形成一个旋转磁场。

由电磁感应原理可知,当两个磁通的空间位置不同、在时间上又有相位差时就会产生旋转磁场,通常使用的方法有两种,这样单相异步电动机就分为分相式电动机和罩式电动机两大类。

三、分相式单相异步电动机1.分相式单相异步电动机的工作特点分相式单相异步电动机是一种结构简单、应用范围较广的单相电动机,可分为电阻分相启动电动机、电容分相启动电动机和电感分相启动电动机,如图3-2、图3-3、图3-4所示。

它们的构造基本相同,所不同的是,为了取得相位移而使用不同分相元件。

电容分相性能虽优,但由于有了启动电容器而增加了成本; 电阻分相的成本低,可采用串入电阻和减小启动绕组的导线截面,使两个绕组的电抗和电阻不同来获得分相效果分相式单相异步电动机的启动绕组与工作绕组在空间上互差90℃角度，由于启动绕组中串有电阻或电容器,当绕组通人单相交流电压时,形成两个绕组磁通的相位差,从而使之产生旋转磁场,电动机开始启动。

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。

单相罩极异步电动机
单相罩极异步电动机是一种常见的电机类型，广泛应用于家庭、工业等领域。

这种电机具有结构简单、容易维护、安装方便等优点，因此被越来越多的人所喜爱。

什么是单相罩极异步电动机？这种电机的特点和应用有哪些？下面就来介绍一下。

单相罩极异步电动机是指电动机中转子和定子的磁电感差相差90度，并以罩极为主极的异步电动机。

该电机由定子、转子、端盖、前盖、轴承、绝缘件和线圈等组成。

电机主要由固定和可动部分组成，其中固定部分是定子，可动部分是转子。

定子通常是由硅钢片叠压而成，绕制有线圈，而转子一般由导体环或铜棒制成。

在工作过程中，电机通过交流电源将电能转化为机械能，从而实现动力传输。

单相罩极异步电动机具有很多优点，其中之一就是结构简单，易于安装和维护。

该电机不需要复杂的控制系统，只需要接入电源即可正常工作。

此外，由于该电机没有永磁体，因此也没有过热问题，从而延长了电机的寿命。

这种电动机还具有较高的起动转矩，能够承受较大的机械负载。

单相罩极异步电动机的应用非常广泛，特别适用于家庭和小型工业生产环境。

该电机可以用于泵、风扇、空调、电动机械等设备的驱动，因其结构简单、价格低廉、效率高等特点，所以也被广泛应用于家用电器、制造业、农业以及水泵系统中。

总之，单相罩极异步电动机是一种极为常见的电机类型，具有结构简单、安装方便、维护容易、寿命长等优点。

该电机在家庭和工业领域具有广泛应用，特别适用于小型动力传输设备。

提高其性能和控制方式，将有助于提高节能和环保，促进工业的发展。

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常用的电机，在家电、工业等领域广泛应用。

其特点主要包括以下几个方面：
1. 启动容易：由于单相电源中只有一个相位，无法产生旋转磁场，因此需要通过电容器产生相位差来实现起动。

这种方式启动非常容易，只需按下开关即可。

2. 功率小：由于单相电源的限制，电容起动运转式单相异步电动机的功率相对较小，通常只能在0.1-2马力之间。

3. 转速不稳定：由于电容器的电容量和电阻值有一定的误差，因此电容起动运转式单相异步电动机的转速通常不是很稳定，容易受到负载变化的影响。

4. 维护简单：电容起动运转式单相异步电动机结构简单，维护方便，成本低。

同时由于其功率较小，不需要太高的维护要求。

5. 适用范围广：电容起动运转式单相异步电动机适用于很多场合，如家用电器、小型机械设备、水泵等。

由于其启动容易、功率小、维护简单等特点，受到了广泛应用和认可。

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