單相交流電動機的工作原理_第1頁
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單相交流電動機的工作原理_第3頁
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1、單相交流電動機的工作原理1.單相脈振磁場當單相交流異步電動機工作繞組通入單相交流電時，就會在繞組軸線方向上產生一個大小和方向交變的磁場，這種磁場的軸線空間位置不變，其幅值在時間上隨交變電按正弦規律變化，具有脈動特性，因此稱為交變脈動磁場。如圖1所示。（a）電流正半周期產生的磁場 （b）電流負半周期產生的磁場圖1單相脈動磁場這個交變脈動磁場可分解為兩個以相同轉速、旋轉方向互為相反的旋轉磁場，如圖2所示。圖2 脈動磁場分解成兩個方向相反的旋轉磁場這兩個旋轉磁場在轉子中產生兩個大小相等、方向相反的電磁轉矩，合成后得到單相交流異步電動機的機械特性，如圖2所示。T + 為正向轉矩，由旋轉磁場1產生；T

2、- 為反向轉矩，由反向旋轉磁場2產生，而T為單相交流異步電動機的合成轉矩。單相交流異步電動機一相繞組通電的機械特性有如下特點：（1）當n=0時， T + =T - ，合成轉矩T=0。即單相交流異步電動機的啟動轉矩為零，不能自行啟動。（2）當n0時，T0；n0時，T0 。即轉向取決于初速度的方向。當外力給轉子一個正向的初速度后，就會繼續正向旋轉；而外力給轉子一個反向的初速度時，電機就會反轉。（3）由于轉子中存在著方向相反的兩個電磁轉矩，因此理想空載轉速n0小于旋轉磁場的轉速n1；與同容量的三相交流異步電動機相比，單相交流異步電動機額定轉速略低，過載能力、效率和功率因數也較低。圖3 單相交流異步電

3、動機的機械特性由此可知，當轉子靜止時，兩個旋轉磁場在轉子中產生兩個大小相等、方向相反的轉矩，使得合成轉矩為零，所以電動機無法旋轉。當定子繞組產生的合成磁場增加時，根據右手螺旋定則和左手定則，可知轉子導條左、右受力大小相等方向相反，所以沒有起動轉矩，如圖3所示。當我們用外力使電動機向某一方向旋轉時（如順時針方向旋轉），這時轉子與順時針旋轉方向的旋轉磁場間的切割磁力線運動變小；轉子與逆時針旋轉方向的旋轉磁場間的切割磁力線運動變大。這樣平衡就打破了，轉子所產生的總的電磁轉矩將不再是零，轉子將順著推動方向旋轉起來。2單相交流異步電動機的啟動為了解決單相交流異步電動機的啟動問題，可在電動機的定子中加裝一個啟動繞組。如果工作繞組與啟動繞組對稱，即匝數相等，空間互差90°電角度，通入相位差90°的兩相交流電，則可在氣隙中產生旋轉磁場，轉子就能自行啟動，由圖4可以看出，當t經過360°后，合成磁場在空間也轉過了360°，即合成旋轉磁場旋轉一周。轉動后的單相交流異步電動機，斷開啟動繞組后仍可繼續工作。上述啟動方法稱為單相交流異步電動機的分

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