1、 楊楊 凌凌 電電 工工 電電 子子 技技 術術 第第4 4章章 電動機電動機化學工業出版社化學工業出版社 第第4 4章章 電動機電動機 電動機的作用是將電能轉換為機械能，實現能量的轉換，電動機的作用是將電能轉換為機械能，實現能量的轉換，或者完成信號的轉換和傳遞控制。電動機廣泛應用于生產、或者完成信號的轉換和傳遞控制。電動機廣泛應用于生產、生活和科研的各個領域。生活和科研的各個領域。 電動機分為交流電動機和直流電動機兩大類電動機分為交流電動機和直流電動機兩大類。交流電動機交流電動機又分為異步電動機和同步電動機兩大類又分為異步電動機和同步電動機兩大類。生產上主要用的是。生產上主要用的是交流電動機

2、，特別是三相異步電動機。交流電動機，特別是三相異步電動機。本章主要討論三相異本章主要討論三相異步電動機，步電動機，對單相異步電動機及同步電動機僅作簡單介紹，對單相異步電動機及同步電動機僅作簡單介紹，最后扼要介紹了直流電機和兩種常用控制電機。最后扼要介紹了直流電機和兩種常用控制電機。4.1 三相異步電動機的結構和銘牌三相異步電動機的結構和銘牌 一、三相異步電動機的基本結構三相異步電動機的基本結構 電動機是由定子和轉子兩部分及其他附件所組成的。電動機是由定子和轉子兩部分及其他附件所組成的。下下圖是具有籠型轉子的三相交流異步電動機拆卸后的結構圖。圖是具有籠型轉子的三相交流異步電動機拆卸后的結構圖。

3、三相籠型異步電動機結構三相籠型異步電動機結構 4.1 三相異步電動機的結構和銘牌三相異步電動機的結構和銘牌 1. 定子定子 定子是電動機的固定部分，主要由鐵心和繞在鐵心上的三定子是電動機的固定部分，主要由鐵心和繞在鐵心上的三相繞組構成，鐵心一般是由表面涂有絕緣漆的相繞組構成，鐵心一般是由表面涂有絕緣漆的0.5mm硅鋼片疊硅鋼片疊壓而成，其內圓周表面均勻分布一定數量的槽孔，用以嵌置三壓而成，其內圓周表面均勻分布一定數量的槽孔，用以嵌置三相定子繞組，每相繞組分布在幾個槽內，整個繞組和鐵心固定相定子繞組，每相繞組分布在幾個槽內，整個繞組和鐵心固定在機殼上，如下圖所示。在機殼上，如下圖所示。電動機定子

4、電動機定子 4.1 三相異步電動機的結構和銘牌三相異步電動機的結構和銘牌 定子中三相繞組的六個接線端子從接線盒中引出，其排定子中三相繞組的六個接線端子從接線盒中引出，其排列如下圖所示。使用時可以根據情況將定子繞組接成星形或列如下圖所示。使用時可以根據情況將定子繞組接成星形或三角形。三角形。U1V1W1W2U2V2Y電源電源（a）接線盒）接線盒 （b）星形連接）星形連接 （c）三角形連接）三角形連接 三相異步電動機定子接線盒三相異步電動機定子接線盒4.1 三相異步電動機的結構和銘牌三相異步電動機的結構和銘牌 當電動機每相繞組的額定電壓等于電源的相電壓時，繞組當電動機每相繞組的額定電壓等于電源的相

5、電壓時，繞組應作星形連接；當電動機每相繞組的額定電壓等于電源的線應作星形連接；當電動機每相繞組的額定電壓等于電源的線電壓時，繞組應作三角形連接。電壓時，繞組應作三角形連接。2. 轉子轉子 轉子是電動機的旋轉部分，主要由轉子鐵心和轉子繞組轉子是電動機的旋轉部分，主要由轉子鐵心和轉子繞組組成。轉子鐵心是由組成。轉子鐵心是由0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成的圓柱體，厚的硅鋼片疊壓而成的圓柱體，其外圓周表面沖有槽孔，以便嵌置轉子繞組，如下頁圖其外圓周表面沖有槽孔，以便嵌置轉子繞組，如下頁圖（a）所示。）所示。 籠式轉子是在轉子鐵心槽內壓進銅條，銅條兩端分別焊籠式轉子是在轉子鐵心槽內壓進銅條，銅條兩端分別焊

6、在兩個銅環（端環）上，如下頁圖（在兩個銅環（端環）上，如下頁圖（b）所示。）所示。 為了節省銅材料，中、小型電動機一般都將熔化的鋁澆鑄為了節省銅材料，中、小型電動機一般都將熔化的鋁澆鑄在轉子鐵心槽中，連同短路端環以及風扇葉片一次澆鑄成形，在轉子鐵心槽中，連同短路端環以及風扇葉片一次澆鑄成形，這樣的轉子不僅制造簡單而且堅固耐用，如上圖（這樣的轉子不僅制造簡單而且堅固耐用，如上圖（c）所示。）所示。4.1 三相異步電動機的結構和銘牌三相異步電動機的結構和銘牌 （a）轉子鐵心沖片）轉子鐵心沖片 （b）籠式繞組）籠式繞組 （c）鑄鋁的籠式繞組）鑄鋁的籠式繞組 籠式轉子籠式轉子4.1 三相異步電動機的結

7、構和銘牌三相異步電動機的結構和銘牌 3. 其他附件其他附件 除定子、轉子兩大部分外，電動機還有端蓋、軸承、軸承除定子、轉子兩大部分外，電動機還有端蓋、軸承、軸承蓋、風扇葉和接線盒等附件。蓋、風扇葉和接線盒等附件。 三相異步電動機結構簡單，成本較低，運行可靠，使用和三相異步電動機結構簡單，成本較低，運行可靠，使用和維護方便。在工農業生產中得到了廣泛的應用。可以用來拖動維護方便。在工農業生產中得到了廣泛的應用。可以用來拖動機床、水泵、鼓風機、壓縮機、起重卷揚設備、礦山機械、輕機床、水泵、鼓風機、壓縮機、起重卷揚設備、礦山機械、輕工機械、農副產品加工機械等大多數生產機械。據統計，工機械、農副產品加工

8、機械等大多數生產機械。據統計，90%的電力拖動的機械用的是異步電動機，異步電動機用電量占電的電力拖動的機械用的是異步電動機，異步電動機用電量占電網總負荷的網總負荷的50%以上。以上。4.1 三相異步電動機的結構和銘牌三相異步電動機的結構和銘牌 二、三相異步電動機的銘牌二、三相異步電動機的銘牌 電動機的外殼上都有一塊銘牌，標出了電動機的型號以及電動機的外殼上都有一塊銘牌，標出了電動機的型號以及主要技術數據，以便能正確使用電動機。下圖為一臺三相異步主要技術數據，以便能正確使用電動機。下圖為一臺三相異步電動機的銘牌。電動機的銘牌。50Hz4.0kW8.8A編號Y-112M-4三相異步電動機型號電機廠

9、380V1440r/minLW 82dB接法防護等級IP4445kg工作制SIB級絕緣標準編號年 月4.1 三相異步電動機的結構和銘牌三相異步電動機的結構和銘牌 電動機型號（電動機型號（Y-112M-4）指國產）指國產Y系列異步電動機，中心系列異步電動機，中心機座高度為機座高度為112mm，“M”表示中機座（表示中機座（“L” 表示長機座，表示長機座，“S” 表示短機座），表示短機座），“4”表示旋轉磁場為四極。下面從銘牌上具表示旋轉磁場為四極。下面從銘牌上具體體讀取其技術參數。讀取其技術參數。（1）額定功率）額定功率PN（4.0kW） 表示電動機在額定工作狀態下表示電動機在額定工作狀態下運行

10、時輸出的機械功率。運行時輸出的機械功率。（2）額定電壓）額定電壓UN（380V） 表示定子繞組上應施加的線電壓。表示定子繞組上應施加的線電壓。 通常功率通常功率3 kW以下的異步電動機有以下的異步電動機有380V和和220V兩種額兩種額定電壓，寫成定電壓，寫成380/220V，相應的接法有兩種，即，相應的接法有兩種，即Y/。 4.1 三相異步電動機的結構和銘牌三相異步電動機的結構和銘牌 電動機功率電動機功率4 kW以上時，額定電壓一般為以上時，額定電壓一般為380V，定子繞組，定子繞組作三角形連接。作三角形連接。（3）額定電壓）額定電壓IN（8.8A） 表示電動機額定運行時定子繞組的表示電動機

11、額定運行時定子繞組的線電流。若定子繞組有星形和三角形兩種接法時，相應的額定電線電流。若定子繞組有星形和三角形兩種接法時，相應的額定電流應有兩種數值。流應有兩種數值。（4）額定轉速）額定轉速nN（1440r/min） 表示電動機在額定運行時的轉表示電動機在額定運行時的轉速。速。（5）防護方式（）防護方式（IP44） 表示電動機外殼防護的方式為封閉式表示電動機外殼防護的方式為封閉式電動機。電動機。（6）頻率）頻率f（50Hz） 表示電動機定子繞組輸入交流電源的頻率。表示電動機定子繞組輸入交流電源的頻率。4.1 三相異步電動機的結構和銘牌三相異步電動機的結構和銘牌 （7）工作制（工作制）工作制（工作

12、制S1） 表示電動機可以在銘牌標出的額表示電動機可以在銘牌標出的額定狀態下連續運行。定狀態下連續運行。S2為短時運行，為短時運行，S3為短時重復運行。為短時重復運行。（8）絕緣等級（）絕緣等級（B級絕緣）級絕緣） 表示電動機各繞組及其他絕緣表示電動機各繞組及其他絕緣部件所用絕緣材料的等級。絕緣材料按耐熱性可分為部件所用絕緣材料的等級。絕緣材料按耐熱性可分為Y、A、E、B、F、H、C七個等級，如下表所示。七個等級，如下表所示。絕緣等級YAEBFHC最高允許溫升/度(oC)90105120130155180180 目前，國產目前，國產Y系列電動機一般采用系列電動機一般采用B級絕緣。此外，銘牌級絕緣

13、。此外，銘牌上標注上標注“LW 82dB”是電動機的噪聲等級。是電動機的噪聲等級。 4.1 三相異步電動機的結構和銘牌三相異步電動機的結構和銘牌 型號滿 載 數 據堵轉電流堵轉轉矩最大轉矩功率/kW電壓/V接法轉速/(r/min)電流/A效率功率因數溫升/oC額定電流額定轉矩額定轉矩Y-112M-4438014408.80.850.828072.02.2 除銘牌上標出的參數之外，在產品目錄或電工手冊中還除銘牌上標出的參數之外，在產品目錄或電工手冊中還有其他一些技術數據，如下表所示。有其他一些技術數據，如下表所示。（9）功率因數）功率因數 指在額定負載下定子電路的功率因數。三相異指在額定負載下定

14、子電路的功率因數。三相異步電動機的功率因數在額定負載時約為步電動機的功率因數在額定負載時約為0.70.9，在輕載和空，在輕載和空載時較低，空載時只有載時較低，空載時只有0.20.3。因此，必須正確選擇電動機。因此，必須正確選擇電動機的容量，防止的容量，防止“大馬拉小車大馬拉小車”，并力求縮短空載時間。，并力求縮短空載時間。4.1 三相異步電動機的結構和銘牌三相異步電動機的結構和銘牌 2N2NN1NNN100%100%3cosPPPU I（10）效率）效率 指電動機在額定負載時的效率。它等于額定狀態指電動機在額定負載時的效率。它等于額定狀態 下輸出功率與輸入功率之比，即下輸出功率與輸入功率之比，

15、即（11）溫升）溫升 指額定負載時，繞組的工作溫度與環境溫度的指額定負載時，繞組的工作溫度與環境溫度的 差值。差值。（12）堵轉轉矩、堵轉電流）堵轉轉矩、堵轉電流 即即啟動轉矩啟動轉矩Tst和啟和啟動電流動電流Ist。4.2 三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理 一、一、 三相交流旋轉磁場的產生三相交流旋轉磁場的產生 當三相異步電動機定子繞組通入對稱三相交流電后，轉子便當三相異步電動機定子繞組通入對稱三相交流電后，轉子便會旋轉起來，轉子轉動的先決條件是定子繞組要產生旋轉磁場。會旋轉起來，轉子轉動的先決條件是定子繞組要產生旋轉磁場。 為了研究問題簡便，將電動機定子簡化為三相六槽結構。

16、在為了研究問題簡便，將電動機定子簡化為三相六槽結構。在空間上互差空間上互差120o的三相繞組的三相繞組U1U2、V1V2、W1W2中分別通入三相中分別通入三相交流電流交流電流iA、iB、iC（如下頁圖（如下頁圖（a）所示），將產生各自的交變）所示），將產生各自的交變磁場，其三個交變磁場將合成為一個兩極旋轉磁場（如下頁圖磁場，其三個交變磁場將合成為一個兩極旋轉磁場（如下頁圖（b）所示）。各繞組中電流的參考方向為從首端）所示）。各繞組中電流的參考方向為從首端U1、V1、W1流入，從末端流入，從末端U2、V2、W2流出。流出。4.2 三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理 旋轉磁場的磁極對

17、數旋轉磁場的磁極對數p與定子繞組的空間排列有關。圖與定子繞組的空間排列有關。圖（b）所示是每相繞組只有一個線圈的情況，產生的旋轉磁場）所示是每相繞組只有一個線圈的情況，產生的旋轉磁場具有一對磁極（兩極）。具有一對磁極（兩極）。（a） 三相繞組通入三相交流電三相繞組通入三相交流電 （b） 旋轉磁場的產生旋轉磁場的產生U1V1W1U2V2W2iAiBiC4.2 三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理 電流變化一周期，兩極旋轉磁場（電流變化一周期，兩極旋轉磁場（p=1）在空間旋轉一周。）在空間旋轉一周。若電流頻率為若電流頻率為f（Hz），則旋轉磁場轉速），則旋轉磁場轉速n1=60f（r/m

18、in）。若）。若使定子旋轉磁場為四極（使定子旋轉磁場為四極（p=2），可以證明，電流變化一周期，），可以證明，電流變化一周期，旋轉磁場旋轉半周（旋轉磁場旋轉半周（180o），則），則n1=60f/2（r/min）。按類似方）。按類似方法可推得，具有法可推得，具有p對磁極的旋轉磁場的轉速對磁極的旋轉磁場的轉速(又稱同步轉速又稱同步轉速)為為 n1=60f/p (r/min) 由上式可知，旋轉磁場的轉速由上式可知，旋轉磁場的轉速n1取決于電源頻率取決于電源頻率f和電動機和電動機的磁極對數的磁極對數p。中國工頻中國工頻f=50Hz，于是得出不同磁極對數旋轉，于是得出不同磁極對數旋轉磁場的轉速如下頁表

19、所示。磁場的轉速如下頁表所示。4.2 三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理 磁極對數p123456旋轉磁場轉速n1300015001000750600500 旋轉磁場轉向與通入電動機定子繞組的電流相序一致。旋轉磁場轉向與通入電動機定子繞組的電流相序一致。若要使旋轉磁場反轉，只需把三根電源線中的任意兩根對若要使旋轉磁場反轉，只需把三根電源線中的任意兩根對調即可。如若將調即可。如若將U、W對調，則對調，則U1U2繞組通入繞組通入iC相電流，相電流，W1W2繞組通入繞組通入iA相電流，即改變了通入電動機定子繞組的相電流，即改變了通入電動機定子繞組的三相電流相序，可以作圖證明，旋轉磁場與原

20、來旋轉方向三相電流相序，可以作圖證明，旋轉磁場與原來旋轉方向相反。相反。 不同磁極對數對應的旋轉磁場轉速不同磁極對數對應的旋轉磁場轉速 4.2 三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理 旋轉磁場以同步轉速旋轉磁場以同步轉速n1順順時針方向旋轉，相當于磁場不時針方向旋轉，相當于磁場不動，轉子導體逆時針方向切割動，轉子導體逆時針方向切割磁力線，產生感應電動勢、感磁力線，產生感應電動勢、感應電流，用右手定則判定其方應電流，用右手定則判定其方向。有電流的轉子導體在旋轉向。有電流的轉子導體在旋轉磁場中受到電磁力的作用，用磁場中受到電磁力的作用，用左手定則判定轉子受力的方向。左手定則判定轉子受力的

21、方向。二、二、 三相異步電動機的轉動原理及轉差率三相異步電動機的轉動原理及轉差率 異步電動機轉子能在旋轉磁場作用下轉動的原理可用下異步電動機轉子能在旋轉磁場作用下轉動的原理可用下圖來說明。圖來說明。 異步電動機的運轉原理異步電動機的運轉原理4.2 三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理 電磁力對轉子轉軸形成電磁轉矩，使轉子沿旋轉磁場的方向電磁力對轉子轉軸形成電磁轉矩，使轉子沿旋轉磁場的方向順時針旋轉。轉子轉速順時針旋轉。轉子轉速n2與旋轉磁場轉速與旋轉磁場轉速n1同方向，不難理同方向，不難理解，轉子轉速解，轉子轉速n2不可能達到同步轉速不可能達到同步轉速n1（若（若n2=n1，轉子和

22、旋，轉子和旋轉磁場之間不存在相對運動，轉子導體不再切割磁力線，轉轉磁場之間不存在相對運動，轉子導體不再切割磁力線，轉子所受電磁力子所受電磁力F=0），有），有n1n2，故稱為異步電動機，故稱為異步電動機。 通常把同步轉速通常把同步轉速n1與轉子轉速與轉子轉速n2的差值與同步轉速的差值與同步轉速n1之比之比稱為異步電動機的轉差率，用稱為異步電動機的轉差率，用s表示。即表示。即 s=(n1n2)/n1 轉差率轉差率s是描繪異步電動機運行情況的重要參數。是描繪異步電動機運行情況的重要參數。4.2 三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理 電動機在啟動瞬間電動機在啟動瞬間,n2=0,s=1,轉

23、差率最大轉差率最大;空載運行時空載運行時;轉轉子轉速子轉速n2接近于同步轉速接近于同步轉速n1,轉差率轉差率s最小最小。可見。可見,轉差率轉差率s反映了反映了轉子轉速與旋轉磁場轉速差異的程度，即電動機的異步程度。轉子轉速與旋轉磁場轉速差異的程度，即電動機的異步程度。 例如例如,Y-160M-4型三相異步電動機額定轉型三相異步電動機額定轉nN=1460(r/min),其同步轉速其同步轉速n1=1500(r/min),則額定轉差率則額定轉差率sN=(n1nN)/n1=0.027。一般情況下，異步電動機額定轉差率一般情況下，異步電動機額定轉差率sN=0.020.06。當三相。當三相異步電動機空載時異

24、步電動機空載時,由于電動機只需克服摩擦阻力和空氣阻力由于電動機只需克服摩擦阻力和空氣阻力,故轉速故轉速n2很接近同步轉速很接近同步轉速n1,轉差率轉差率s很小很小,一般約為一般約為0.0040.007。4.3 三相異步電動機的運行分析三相異步電動機的運行分析 為了全面地了解三相異步電動機的工作情況，需要弄清楚為了全面地了解三相異步電動機的工作情況，需要弄清楚一個重要的物理量一個重要的物理量電磁轉矩電磁轉矩，下面討論相關的幾個問題。，下面討論相關的幾個問題。一、一、 電磁轉矩與轉子轉速的關系電磁轉矩與轉子轉速的關系 電動機產生的電磁轉矩電動機產生的電磁轉矩T與轉子轉速與轉子轉速n2的關系曲線稱為

25、電動的關系曲線稱為電動機的機械特性曲線，見右圖。機的機械特性曲線，見右圖。圖中，啟動轉矩圖中，啟動轉矩Tst為電動機啟動為電動機啟動時對應的電磁轉矩；額定轉矩時對應的電磁轉矩；額定轉矩TN為電動機帶額定負載時的電磁轉為電動機帶額定負載時的電磁轉矩；最大轉矩矩；最大轉矩Tm為電動機運行中為電動機運行中具有的最大電磁轉矩。具有的最大電磁轉矩。BDn2nN三相異步電動機的機械特性曲線三相異步電動機的機械特性曲線Tst0(2%6%)n1n1TNTATmC4.3 三相異步電動機的運行分析三相異步電動機的運行分析 1. 當電動機的啟動轉矩當電動機的啟動轉矩Tst大于負載阻力矩大于負載阻力矩TL時，電動機旋

26、時，電動機旋轉起來，并在電磁轉矩的作用下逐漸加速，此時電磁轉矩轉起來，并在電磁轉矩的作用下逐漸加速，此時電磁轉矩隨隨n2的增加逐漸增大（沿曲線的增加逐漸增大（沿曲線DC段上升），一直增大到最段上升），一直增大到最大轉矩大轉矩Tm。而后，隨著轉速的繼續增大，電磁轉矩反而逐。而后，隨著轉速的繼續增大，電磁轉矩反而逐漸減小（沿曲線漸減小（沿曲線CA段下降），最終當電磁轉矩等于負載阻段下降），最終當電磁轉矩等于負載阻力矩力矩TL時，電動機就以某一轉速勻速穩定旋轉。時，電動機就以某一轉速勻速穩定旋轉。2. 異步電動機一經異步電動機一經啟動啟動很快就進入機械特性曲線的很快就進入機械特性曲線的AC段，段，并

27、在其某一點上穩定運行。電動機并在其某一點上穩定運行。電動機AC段工作時若負載加重，段工作時若負載加重，負載阻力矩大于電磁轉矩，會使電動機轉速有所下降，但負載阻力矩大于電磁轉矩，會使電動機轉速有所下降，但與此同時，電磁轉矩隨轉速的下降而增大，從而與負載阻與此同時，電磁轉矩隨轉速的下降而增大，從而與負載阻4.3 三相異步電動機的運行分析三相異步電動機的運行分析 力矩達到新的平衡，使電動機以比原來稍低的轉速穩定運力矩達到新的平衡，使電動機以比原來稍低的轉速穩定運轉。若負載的阻力矩超過了最大電磁轉矩轉。若負載的阻力矩超過了最大電磁轉矩Tm，負載阻力矩，負載阻力矩則會一直大于電磁轉矩（則會一直大于電磁轉

28、矩（TLT），再也不存在一個新的平），再也不存在一個新的平衡點使衡點使T=TL，電動機的轉速將會很快下降直到停止，處于，電動機的轉速將會很快下降直到停止，處于堵轉狀態。堵轉時電動機定子繞組的電流可達到額定值的堵轉狀態。堵轉時電動機定子繞組的電流可達到額定值的47倍，時間梢長將損壞電動機。倍，時間梢長將損壞電動機。3. 機械特性曲線中機械特性曲線中AC段為異步電動機的穩定運行區。從空段為異步電動機的穩定運行區。從空載（對應曲線上載（對應曲線上A點，轉速點，轉速n1）到滿載（對應曲線上）到滿載（對應曲線上B點，點，轉速轉速nN）轉速下降很少，僅為額定轉速的）轉速下降很少，僅為額定轉速的2%6%。只

29、要。只要 4.3 三相異步電動機的運行分析三相異步電動機的運行分析 負載阻力矩介于負載阻力矩介于AC區間內，均可以找到平衡點穩定運行。區間內，均可以找到平衡點穩定運行。因此因此AC段也稱為異步電動機的硬機械特性段也稱為異步電動機的硬機械特性，這種特性適合，這種特性適合于大多數生產機械對拖動的要求。于大多數生產機械對拖動的要求。4. 過載能力與啟動能力過載能力與啟動能力 電動機的最大電磁轉矩電動機的最大電磁轉矩Tm與額定轉與額定轉矩矩TN之比稱為電動機的過載能力，一般電動機的過載能力約之比稱為電動機的過載能力，一般電動機的過載能力約為為1.92.2。電動機的啟動轉矩。電動機的啟動轉矩Tst與額定

30、轉矩與額定轉矩TN之比稱為電之比稱為電動機的啟動能力，一般電動機的啟動能力約為動機的啟動能力，一般電動機的啟動能力約為1.72.2。二、電磁轉矩與電源電壓的關系二、電磁轉矩與電源電壓的關系 由于用電負荷的變化，電網電壓往往會發生波動。而電由于用電負荷的變化，電網電壓往往會發生波動。而電4.3 三相異步電動機的運行分析三相異步電動機的運行分析 動機的電磁轉矩對電壓很敏感，當電網電壓降低時，將引起動機的電磁轉矩對電壓很敏感，當電網電壓降低時，將引起電磁轉矩電磁轉矩T大幅度降低。大幅度降低。 可以證明，電磁轉矩可以證明，電磁轉矩T與電動機定子繞組上所加電壓與電動機定子繞組上所加電壓U的的平方成正比，

31、即平方成正比，即 TU2 右圖是電源電壓變化右圖是電源電壓變化時的機械特性曲線。圖中時的機械特性曲線。圖中畫出了幾條不同電壓時的畫出了幾條不同電壓時的機械特性曲線。機械特性曲線。n2電源電壓變化時的機械特性曲線電源電壓變化時的機械特性曲線U20U1U2U3TU3U14.3 三相異步電動機的運行分析三相異步電動機的運行分析 當電動機負載的阻力矩當電動機負載的阻力矩TL一定時，由于電壓降低，電一定時，由于電壓降低，電磁轉矩磁轉矩T下降，將使電動機有可能帶不動原有的負載，于是下降，將使電動機有可能帶不動原有的負載，于是轉速下降，電流增大。如果電壓下降過多，以致最大轉矩也轉速下降，電流增大。如果電壓下

32、降過多，以致最大轉矩也低于負載轉矩時，則電動機會被迫停轉，時間稍長，電低于負載轉矩時，則電動機會被迫停轉，時間稍長，電動機會因過熱而損壞。動機會因過熱而損壞。三、輸出轉矩與輸出功率的關系三、輸出轉矩與輸出功率的關系 若電動機在運行中帶動負載轉動的轉矩為若電動機在運行中帶動負載轉動的轉矩為T2，軸上輸出，軸上輸出的機械功率為的機械功率為P2，轉子的轉速為，轉子的轉速為n2，則由力學知識可知，則由力學知識可知 T2=9550P2/n24.3 三相異步電動機的運行分析三相異步電動機的運行分析 電動機在額定狀態下運行時，有電動機在額定狀態下運行時，有 TN=9550PN/nN 式中，式中，TN為電動機

33、輸出的額定轉矩，單位為為電動機輸出的額定轉矩，單位為Nm（牛頓（牛頓米）；米）；PN為電動機輸出的額定功率，單位為為電動機輸出的額定功率，單位為kW（千瓦）；（千瓦）；nN為電動機的額定轉速，單位為為電動機的額定轉速，單位為r/min（轉（轉/分鐘）。分鐘）。【例【例4-1】已知某三相異步電動機的額定功率】已知某三相異步電動機的額定功率PN=4kW，額定，額定轉速轉速nN=1440r/min，試求額定轉矩，試求額定轉矩TN、啟動轉矩、啟動轉矩Tst、最大轉、最大轉矩矩Tm（過載能力為（過載能力為2.2，啟動能力為，啟動能力為1.8）。若電動機滿載運）。若電動機滿載運行，定子繞組上電壓下降行，定

34、子繞組上電壓下降20%時，電動機能否繼續旋轉？能時，電動機能否繼續旋轉？能否在此狀態下滿載啟動？否在此狀態下滿載啟動？4.3 三相異步電動機的運行分析三相異步電動機的運行分析 【解】【解】 額定轉矩額定轉矩TN=9550(PN/nN)=9550(4/1440)=26.5Nm 啟動轉矩啟動轉矩Tst =1.8TN=1.826.5=47.8Nm 最大轉矩最大轉矩Tm=2.2TN=2.226.5=58.4Nm 當電壓降低當電壓降低20%時，根據時，根據TU2，對應的啟動轉矩、，對應的啟動轉矩、 最大轉矩為最大轉矩為 Tst =0.82Tst=0.64Tst=0.6447.8=30.6Nm Tm=0.

35、82Tm=0.64Tm=0.6458.4=37.4Nm 滿載運行時，因為滿載運行時，因為TL=TN=26.5Nm Tm，所以降壓后，所以降壓后 能在新的平衡點以新的轉速穩定運行。能在新的平衡點以新的轉速穩定運行。 滿載啟動時，因為滿載啟動時，因為TL=TN=26.5Nm 1，故電動機降壓故電動機降壓啟動，定子繞啟動，定子繞組電流較全壓啟動時減小，組電流較全壓啟動時減小，反映到原邊電路，輸電線路反映到原邊電路，輸電線路上的電流將更小一些。上的電流將更小一些。L1FUM3L2L3SA2SA1全壓運行降壓啟動自耦變壓器降壓啟動自耦變壓器降壓啟動4.4 三相異步電動機的啟動、調速、制動三相異步電動機的

36、啟動、調速、制動 待電動機啟動完畢后，將待電動機啟動完畢后，將SA2切換到全壓運行位置上，電動切換到全壓運行位置上，電動機正常運行。機正常運行。該方法一般適用于容量較大的籠式異步電動機。該方法一般適用于容量較大的籠式異步電動機。（3）星形（）星形（Y）三角形（三角形（）降壓啟動）降壓啟動 如下頁圖所示。正常工作時定子繞組三角形連接的電動如下頁圖所示。正常工作時定子繞組三角形連接的電動機，啟動時可先換接成星形。啟動時，將開關機，啟動時可先換接成星形。啟動時，將開關SA1閉合，閉合，SA2置置于于Y形連接的位置上，電動機定子繞組星形連接降壓啟動。待形連接的位置上，電動機定子繞組星形連接降壓啟動。待

37、啟動完畢后，再將開關啟動完畢后，再將開關SA2切換到三角形連接的位置上，電動切換到三角形連接的位置上，電動機正常運行。這種降壓啟動，由于電動機每相繞組上的電壓降機正常運行。這種降壓啟動，由于電動機每相繞組上的電壓降為額定值的為額定值的 ，使得啟動轉矩、啟動電流均為三角形，使得啟動轉矩、啟動電流均為三角形1/ 34.4 三相異步電動機的啟動、調速、制動三相異步電動機的啟動、調速、制動 YW2V2U2W1V1U1L1FUL2L3SA2SA1連接時的連接時的1/3。 這種方法適合于這種方法適合于電動機輕載或空載電動機輕載或空載啟動。啟動。 Y-換接降壓啟動換接降壓啟動 4.4 三相異步電動機的啟動、

38、調速、制動三相異步電動機的啟動、調速、制動 二、二、 三相異步電動機的調速三相異步電動機的調速 調速是指人為地改變電動機的轉速。根據調速是指人為地改變電動機的轉速。根據n1=60f/p可知，可知，異步電動機的調速方法如下。異步電動機的調速方法如下。1. 變極（變極（p）調速）調速 這種方法是將定子繞組的接線端引出，通過轉換開關改這種方法是將定子繞組的接線端引出，通過轉換開關改變繞組接法，以改變磁極對數，構成多速電動機。用得最多變繞組接法，以改變磁極對數，構成多速電動機。用得最多的是雙速電動機，也有三速或四速的電動機。其產品為的是雙速電動機，也有三速或四速的電動機。其產品為YD系列。通常有系列。

39、通常有4/2極、極、6/4極、極、8/4極、極、8/6極、極、12/6極。也有極。也有6/4/2極、極、8/4/2極、極、8/6/4極，還有極，還有12/8/6/4極等多種產品。這極等多種產品。這種調速是步極式的調速方法。種調速是步極式的調速方法。4.4 三相異步電動機的啟動、調速、制動三相異步電動機的啟動、調速、制動 2. 變頻（變頻（f）調速）調速U可調+U變頻調速方框圖變頻調速方框圖350Hz可 控整流器f可調M3逆變 器這種調速是通過改變異步電動機供電電源的頻率來實現的。這種調速是通過改變異步電動機供電電源的頻率來實現的。上圖是變頻調速的方框圖。可控整流器先將上圖是變頻調速的方框圖。可

40、控整流器先將50Hz的交流電的交流電變換成電壓可調的直流電，再由逆變器將直流電變換成頻變換成電壓可調的直流電，再由逆變器將直流電變換成頻率可調的三相交流電，從而實現三相異步電動機的無級調率可調的三相交流電，從而實現三相異步電動機的無級調速。近年來，電力半導體器件的成本在不斷降低，可靠性速。近年來，電力半導體器件的成本在不斷降低，可靠性在不斷增強，這種調速方法得到了越來越廣泛的使用。在不斷增強，這種調速方法得到了越來越廣泛的使用。4.4 三相異步電動機的啟動、調速、制動三相異步電動機的啟動、調速、制動 4. 變壓調速變壓調速 這種調速方法是用電抗器或自耦變壓器來降低定子繞組上這種調速方法是用電抗

41、器或自耦變壓器來降低定子繞組上所承受的電壓，進而改變轉矩，獲得一定的調速范圍。所承受的電壓，進而改變轉矩，獲得一定的調速范圍。這種這種方法常用于拖動風機、泵類等負載。家用電器中的風扇就是方法常用于拖動風機、泵類等負載。家用電器中的風扇就是用這種方法調速的。用這種方法調速的。三、三、 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動 電動機電源斷開后，由于慣性作用，尚需一段時間才能電動機電源斷開后，由于慣性作用，尚需一段時間才能完全停下來。在某些應用場合，要求電動機能夠準確停位和完全停下來。在某些應用場合，要求電動機能夠準確停位和迅速停車，以提高生產效率，保證生產安全。迅速停車，以提高生產效率，保證生產

42、安全。在電動機斷開在電動機斷開電源后，采用一定措施使電動機停下來稱為電動機的制動。電源后，采用一定措施使電動機停下來稱為電動機的制動。4.4 三相異步電動機的啟動、調速、制動三相異步電動機的啟動、調速、制動 制動的方法有機械制動和電氣制動兩種制動的方法有機械制動和電氣制動兩種,在此介紹電氣制動在此介紹電氣制動.常用的電氣制動方法有能耗制動、反接制動、回饋制動等。常用的電氣制動方法有能耗制動、反接制動、回饋制動等。1. 能耗制動能耗制動 能耗制動的原理如下圖所示。能耗制動的原理如下圖所示。L1+M3L2L3n1=0Fn2當切斷三相電源時，接通直流當切斷三相電源時，接通直流電源，直流電流通過定子繞

43、組電源，直流電流通過定子繞組產生固定不動的磁場，轉子電產生固定不動的磁場，轉子電流與直流電流固定磁場相互作流與直流電流固定磁場相互作用產生與電動機轉動方向相反用產生與電動機轉動方向相反的轉矩，實現制動。的轉矩，實現制動。4.4 三相異步電動機的啟動、調速、制動三相異步電動機的啟動、調速、制動 這種方法是把電動機軸上的旋轉動能轉變為電能，消耗在這種方法是把電動機軸上的旋轉動能轉變為電能，消耗在制動器電阻上，故稱為能耗制動。制動轉矩的大小與直流電制動器電阻上，故稱為能耗制動。制動轉矩的大小與直流電流的大小有關，制動電流一般為電動機額定電流的流的大小有關，制動電流一般為電動機額定電流的0.51倍。倍

44、。能耗制動能量消耗小，制動平穩，無沖擊，但需要直流電源。能耗制動能量消耗小，制動平穩，無沖擊，但需要直流電源。2. 反接制動反接制動 反接制動的原理如下頁圖所示。在電動機停車時，將接反接制動的原理如下頁圖所示。在電動機停車時，將接至定子電源線中的任意兩相反接，旋轉磁場將反向旋轉，產至定子電源線中的任意兩相反接，旋轉磁場將反向旋轉，產生與轉子慣性轉動方向相反的轉矩，實現制動。生與轉子慣性轉動方向相反的轉矩，實現制動。 應特別指出的是，當轉速接近零時，應利用某種控制電應特別指出的是，當轉速接近零時，應利用某種控制電路將電源自動切斷，否則電動機將反轉。路將電源自動切斷，否則電動機將反轉。4.4 三相

45、異步電動機的啟動、調速、制動三相異步電動機的啟動、調速、制動 反接制動時，由于旋轉反接制動時，由于旋轉磁場與轉子的相對轉速很磁場與轉子的相對轉速很大，因而電流較大，對功大，因而電流較大，對功率較大的電動機制動時應率較大的電動機制動時應考慮限流。考慮限流。 反接制動方法簡單、效反接制動方法簡單、效果較好，但能量消耗較大。果較好，但能量消耗較大。L1M3L2L3n1Fn23. 回回饋制動饋制動 如果電動機拖動的位能性負載下落時，電動機反而被負如果電動機拖動的位能性負載下落時，電動機反而被負載拖動，此時電動機定子繞組如果通電產載拖動，此時電動機定子繞組如果通電產生旋轉磁場且轉速為生旋轉磁場且轉速為n

46、1，當負載拖動電動機使轉子轉速，當負載拖動電動機使轉子轉速n2超過同步轉速超過同步轉速n1時，電動時，電動4.4 三相異步電動機的啟動、調速、制動三相異步電動機的啟動、調速、制動 機的轉子導體將受到反方向的作用力，如右下圖所示。機的轉子導體將受到反方向的作用力，如右下圖所示。 n1NMSFn2n2Fn2n1 回饋制動 此時的重物將不致因自由下此時的重物將不致因自由下落不斷加速造成危險，而在制動落不斷加速造成危險，而在制動力的作用下勻速下落，使重物能力的作用下勻速下落，使重物能平穩地放下。這種制動方法常在平穩地放下。這種制動方法常在起重、運輸設備中被應用。起重、運輸設備中被應用。 在上述制動狀態

47、下，電在上述制動狀態下，電動機轉子電流將反相，與之相應定子繞組中電流也要反相，電動機轉子電流將反相，與之相應定子繞組中電流也要反相，電動機成為被下落的重物拖動的發電機，產生的能量回饋給電源，動機成為被下落的重物拖動的發電機，產生的能量回饋給電源，故稱為回饋制動。故稱為回饋制動。4.5 單相異步電動機單相異步電動機 單相異步電動機是由單相電源供電的小功率電動機。單相異步電動機是由單相電源供電的小功率電動機。日日常生活中的電風扇、電冰箱、洗衣機、攪拌機、抽排油煙機常生活中的電風扇、電冰箱、洗衣機、攪拌機、抽排油煙機等均采用單相異步電動機作動力。等均采用單相異步電動機作動力。 由于單相異步電動機繞組

48、通過單相交變電流，若電動機由于單相異步電動機繞組通過單相交變電流，若電動機定子鐵心上只有單相繞組，所產生的磁通是交變脈動磁通，定子鐵心上只有單相繞組，所產生的磁通是交變脈動磁通，它的軸線在空間上是固定不變的，這樣的磁通是不可能使轉它的軸線在空間上是固定不變的，這樣的磁通是不可能使轉子啟動旋轉的。因此必須采用另外的啟動措施。下面介紹兩子啟動旋轉的。因此必須采用另外的啟動措施。下面介紹兩種常用的籠式單相異步電動機。種常用的籠式單相異步電動機。4.5 單相異步電動機單相異步電動機一、一、 電容分相式單相異步電動機電容分相式單相異步電動機U2U1i1i2u+CFU籠式轉子V2V1SA1 右下圖為電容分

49、相式單相異步電動機的定子電路。其定子右下圖為電容分相式單相異步電動機的定子電路。其定子具有兩個繞組具有兩個繞組U1U2、V1V2，它們在空間互差，它們在空間互差90o。其中。其中U1U2稱稱為工作繞組，流過的電流為為工作繞組，流過的電流為i2；V1V2繞組中串有電容器，稱為繞組中串有電容器，稱為啟動繞組，流過的電流為啟動繞組，流過的電流為i1。兩個繞組接在同一單相交流電源。兩個繞組接在同一單相交流電源上。適當選擇電容器上。適當選擇電容器C的容量，可的容量，可使兩個繞組中的電流使兩個繞組中的電流 i1、i2 相位差相位差為為90o，這樣在空間上互成，這樣在空間上互成90o的兩的兩相繞組通入互差相

50、繞組通入互差90o的兩相交流電，的兩相交流電，便產生了旋轉磁場，如下頁圖所示。便產生了旋轉磁場，如下頁圖所示。4.5 單相異步電動機單相異步電動機互差互差90o的兩相交流電產生的旋轉磁場的兩相交流電產生的旋轉磁場4.5 單相異步電動機單相異步電動機2u+C1SA1SA2 在在旋轉磁場的作用下，電動機的轉子就會沿旋轉磁場方旋轉磁場的作用下，電動機的轉子就會沿旋轉磁場方向旋轉，有的單相異步電動機不采用電容分相，而是采用在向旋轉，有的單相異步電動機不采用電容分相，而是采用在啟動繞組中串入電阻的方法，使得兩相繞組中的電流在相位啟動繞組中串入電阻的方法，使得兩相繞組中的電流在相位上存在一定的電角度，也可

51、以產生旋轉磁場。上存在一定的電角度，也可以產生旋轉磁場。 電容分相式異步電動機改變轉向的方法是通過切換開關電容分相式異步電動機改變轉向的方法是通過切換開關把電容器改接到另一個繞組上，把電容器改接到另一個繞組上，或將任一繞組的首末端互換。或將任一繞組的首末端互換。右圖表示通過轉換開關右圖表示通過轉換開關SA1改變轉向的電路圖。改變轉向的電路圖。4.5 單相異步電動機單相異步電動機二、二、 罩極式單相異步電動機罩極式單相異步電動機 罩極式單相異步電動機定子鐵心做成凸極式，轉子仍為鼠罩極式單相異步電動機定子鐵心做成凸極式，轉子仍為鼠籠式，如右下圖所示。在定子磁極上開一個槽，將磁柱分成籠式，如右下圖所

52、示。在定子磁極上開一個槽，將磁柱分成兩部分，在較小的磁極上套一個短路銅環，稱為罩極。在磁兩部分，在較小的磁極上套一個短路銅環，稱為罩極。在磁極上繞有單相繞組，當通入極上繞有單相繞組，當通入單相交流電時，鐵心中便產單相交流電時，鐵心中便產生交變磁通。在交變磁通的生交變磁通。在交變磁通的作用下，銅環中產生感應電作用下，銅環中產生感應電流。由楞次定律可知，感應流。由楞次定律可知，感應電流產生的磁場將阻礙原來電流產生的磁場將阻礙原來4.5 單相異步電動機單相異步電動機磁場的變化，使罩極穿過的磁通滯后于未罩銅環部分穿過的磁場的變化，使罩極穿過的磁通滯后于未罩銅環部分穿過的磁通，如同磁通總是從未罩部分向罩

53、極移動。總體上看，好磁通，如同磁通總是從未罩部分向罩極移動。總體上看，好像磁場在旋轉，從而獲得啟動轉矩。下圖表示電流變化半周像磁場在旋轉，從而獲得啟動轉矩。下圖表示電流變化半周期磁通變化的情況。期磁通變化的情況。4.5 單相異步電動機單相異步電動機 罩極上的銅環是固定的，而磁場總是從未罩部分向罩極罩極上的銅環是固定的，而磁場總是從未罩部分向罩極移動，故磁場的轉動方向是不變的。所以，罩極式單相異步移動，故磁場的轉動方向是不變的。所以，罩極式單相異步電動機不能改變轉向，它的啟動轉矩較分相式單相異步電動電動機不能改變轉向，它的啟動轉矩較分相式單相異步電動機的啟動轉矩小，一般用在空載或輕載啟動的臺扇、

54、排風機機的啟動轉矩小，一般用在空載或輕載啟動的臺扇、排風機等設備中。等設備中。4.6 同步電動機同步電動機 電動機轉子的轉速始終與定子旋轉磁場轉速相同，這類電電動機轉子的轉速始終與定子旋轉磁場轉速相同，這類電動機稱為同步電動機。動機稱為同步電動機。同步電動機主要分三相同步電動機和同步電動機主要分三相同步電動機和微型同步電動機兩類。微型同步電動機兩類。一、一、 三相同步電動機三相同步電動機 三相同步電動機也分為定子和轉子兩大部分。其定子與三三相同步電動機也分為定子和轉子兩大部分。其定子與三相異步電動機的定子結構完全相同，也是由機座、定子鐵心、相異步電動機的定子結構完全相同，也是由機座、定子鐵心、

55、定子三相繞組等組成。三相繞組也可以接成星形或三角形。定子三相繞組等組成。三相繞組也可以接成星形或三角形。通入三相交流電后，產生旋轉磁場。通入三相交流電后，產生旋轉磁場。 三相同步電動機轉子通常由凸出的磁極上裝有直流勵磁三相同步電動機轉子通常由凸出的磁極上裝有直流勵磁繞組，下頁圖（繞組，下頁圖（a）為三相同步電動機的結構示意圖。）為三相同步電動機的結構示意圖。4.6 同步電動機同步電動機W2+W1V2V1U1U2un2=n1n1NSSNn2（a） （b） 當轉子勵磁繞組中通入直流電時，便產生恒定的磁極，該磁當轉子勵磁繞組中通入直流電時，便產生恒定的磁極，該磁極被定子旋轉磁場吸住并拖動轉子以同步轉

56、速旋轉。上圖（極被定子旋轉磁場吸住并拖動轉子以同步轉速旋轉。上圖（b）為三相同步電動機的運轉原理圖。為了保證轉子與定子旋轉速度為三相同步電動機的運轉原理圖。為了保證轉子與定子旋轉速度相同，轉子磁極與定子旋轉磁極對數必須相等。相同，轉子磁極與定子旋轉磁極對數必須相等。4.6 同步電動機同步電動機 三相同步電動機啟動方式：異步啟動，同步運轉。即轉三相同步電動機啟動方式：異步啟動，同步運轉。即轉子邊沿安裝許多類似籠式異步電動機轉子子邊沿安裝許多類似籠式異步電動機轉子的導條，如右圖所示。啟動時，轉子上的的導條，如右圖所示。啟動時，轉子上的直流勵磁繞組不通電，使轉子先異步啟動，直流勵磁繞組不通電，使轉子

57、先異步啟動，當轉子轉速接近同步轉速時，再通入直流當轉子轉速接近同步轉速時，再通入直流勵磁電流，旋轉磁場就會立即吸住轉子同勵磁電流，旋轉磁場就會立即吸住轉子同步運轉。步運轉。 三相同步電動機在運行中有以下特點。三相同步電動機在運行中有以下特點。 1. 恒速性恒速性4.6 同步電動機同步電動機 只要同步電動機所帶負載的阻轉矩不超過允許值，其轉速只要同步電動機所帶負載的阻轉矩不超過允許值，其轉速總是等于同步轉速。所以同步電動機常用于拖動要求恒速的總是等于同步轉速。所以同步電動機常用于拖動要求恒速的生產機械，例如合成氨廠的壓縮機、水泵、碎石機等。生產機械，例如合成氨廠的壓縮機、水泵、碎石機等。2. 功

58、率因數可調性功率因數可調性 同步電動機可以通過對轉子勵磁電流的調節來改變電動同步電動機可以通過對轉子勵磁電流的調節來改變電動機本身的功率因數。當機本身的功率因數。當cos=1時，電動機呈電阻性，相當于時，電動機呈電阻性，相當于純電阻性負載，此狀態稱準勵磁狀態；當減小勵磁電流，可純電阻性負載，此狀態稱準勵磁狀態；當減小勵磁電流，可使電動機呈感性，相當于感性負載，此狀態稱欠勵磁狀態；使電動機呈感性，相當于感性負載，此狀態稱欠勵磁狀態；當增大勵磁電流，可使電動機呈容性，相當于容性負載，此當增大勵磁電流，可使電動機呈容性，相當于容性負載，此4.6 同步電動機同步電動機狀態稱過勵磁狀態。利用三相同步電動

59、機可將自身轉變為容狀態稱過勵磁狀態。利用三相同步電動機可將自身轉變為容性負載這一特點，在電網中，可和電容器一樣起到提高功率性負載這一特點，在電網中，可和電容器一樣起到提高功率因數的作用。在工廠中，功率較大的電動機常使用同步電動因數的作用。在工廠中，功率較大的電動機常使用同步電動機，以改善全廠的功率因數。機，以改善全廠的功率因數。 三相同步電動機與三相異步電動機相比較，結構復雜，三相同步電動機與三相異步電動機相比較，結構復雜，價格較貴，需交、直流電源供電，且不能調速，作為動力機價格較貴，需交、直流電源供電，且不能調速，作為動力機械使用受到一定的限制，但可以作為同步補償機使用，使其械使用受到一定的

60、限制，但可以作為同步補償機使用，使其空載運行，向電網輸送無功電流，提高功率因數。空載運行，向電網輸送無功電流，提高功率因數。二、二、 微型同步電動機微型同步電動機4.6 同步電動機同步電動機 微型同步電動機是一種不需外加直流電源的小容量單相微型同步電動機是一種不需外加直流電源的小容量單相同步電動機。所使用的是單相交流電源。具有體積小、結構同步電動機。所使用的是單相交流電源。具有體積小、結構簡單、運行可靠及轉速恒定等特點，廣泛應用于自動化裝置、簡單、運行可靠及轉速恒定等特點，廣泛應用于自動化裝置、記錄儀器、錄音機、電影機設備中。記錄儀器、錄音機、電影機設備中。 微型同步電動機的定子單相異步電動機