1、單相異步單相異步電動機電動機的起動的起動.反轉反轉.調速調速單相感應電動機 v 單相感應電動機又稱單相異步電動機 ；v 單相感應電動機定子上必須安放兩個繞組： 工作繞組（主繞組）和起動繞組（副繞組）v 依靠電磁感應作用，實現電能到機械能的轉換。電容分相電機罩極式排氣扇電機 罩罩極極式式電電動動機機電電容容起起動動運運轉轉式式電電容容運運轉轉式式電電容容式式起起動動電電阻阻式式起起動動分分相相式式電電動動機機單單相相異異步步電電動動機機轉子一般用鼠籠式轉子一般用鼠籠式定子定子定子定子繞組繞組轉子轉子AA NS 定子繞組產生的脈動磁場定子繞組產生的脈動磁場 ，可用，可用正、反兩個正、反兩個旋轉磁場

2、合成來等效。即旋轉磁場合成來等效。即- + - m= + -=m21 t O + - - + + - 02 s121 ss合成轉矩合成轉矩s01 s22 s21 s1T起動轉矩起動轉矩為零為零2T正正轉轉轉轉反反如單相電機轉子靜止，在脈動磁場作用下，轉子繞組左、右如單相電機轉子靜止，在脈動磁場作用下，轉子繞組左、右側所產生電磁轉矩大小相等方向相反相互抵消，如圖示。脈動磁側所產生電磁轉矩大小相等方向相反相互抵消，如圖示。脈動磁場不能產生啟動轉矩，電動機無法自行啟動。如果啟動時用外力場不能產生啟動轉矩，電動機無法自行啟動。如果啟動時用外力朝任意一個方向撥動電動機的轉子，則轉子兩邊產生的電磁轉矩朝任

3、意一個方向撥動電動機的轉子，則轉子兩邊產生的電磁轉矩就有了差距，就會產生合成轉矩，電動機就會朝著被撥動的方向就有了差距，就會產生合成轉矩，電動機就會朝著被撥動的方向旋轉起來。旋轉起來。單相異步電動機的工作原理單相異步電動機的工作原理1電路構成電路構成圖示為單相電阻起動式異步電動機的原理圖。圖中圖示為單相電阻起動式異步電動機的原理圖。圖中“1” 為主為主繞組，匝數比啟動繞組多，主要呈感性。繞組，匝數比啟動繞組多，主要呈感性。 “2” 為啟動繞組，匝為啟動繞組，匝數較少、導線較細，相對于主繞組呈阻性。由電流、電壓矢量圖數較少、導線較細，相對于主繞組呈阻性。由電流、電壓矢量圖可以看出，工作時啟動繞組

4、中的電流可以看出，工作時啟動繞組中的電流I2 超前于工作繞組的電流超前于工作繞組的電流 I1 一個一個角，兩者之間有一定的相位差，從而可以形成旋轉磁場角，兩者之間有一定的相位差，從而可以形成旋轉磁場, 產生起動轉矩。產生起動轉矩。電阻起動式異步電動機電阻起動式異步電動機2特點特點起動繞組一般是按短時工作設計起動繞組一般是按短時工作設計, 因此串有一個起動因此串有一個起動開關開關S , 當轉速上升到一定程度時當轉速上升到一定程度時, 開關自動斷開起動繞組開關自動斷開起動繞組, 由工作繞組維持運行。由于由工作繞組維持運行。由于 角不大角不大, 因此電阻起動式電因此電阻起動式電動機的起動轉矩較小。動

5、機的起動轉矩較小。3應用應用適用于空載或輕載起動的場合。適用于空載或輕載起動的場合。電阻起動式異步電動機電阻起動式異步電動機1電路構成電路構成圖示為單相電容起動式電動機的原理圖。電動機的圖示為單相電容起動式電動機的原理圖。電動機的啟動繞組中串聯了一個電容器，選擇合適的電容量，啟動繞組中串聯了一個電容器，選擇合適的電容量，可使工作繞組與啟動繞組的電流相位差接近可使工作繞組與啟動繞組的電流相位差接近90 ，產生，產生近似于圓形的旋轉磁場。近似于圓形的旋轉磁場。 電容起動式異步電動機電容起動式異步電動機2特點特點具有較大的啟動轉矩，且啟動電流較小，因具有較大的啟動轉矩，且啟動電流較小，因而這種電動機

6、的起動性能較好。電容啟動式電動而這種電動機的起動性能較好。電容啟動式電動機的起動繞組也是按短時工作設計，因此串有一機的起動繞組也是按短時工作設計，因此串有一個起動開關個起動開關 S , 當轉速上升到一定程度時當轉速上升到一定程度時, 開關自開關自動斷開起動繞組動斷開起動繞組, 由工作繞組維持運行。由工作繞組維持運行。電容起動式異步電動機電容起動式異步電動機1電路構成電路構成圖示為單相電容運轉式電動機的原理圖。與圖示為單相電容運轉式電動機的原理圖。與電容啟動式電動機相比較，其啟動繞組中不串起電容啟動式電動機相比較，其啟動繞組中不串起動開關動開關 S，因此啟動繞組和啟動電容器在電動機因此啟動繞組和

7、啟動電容器在電動機啟動后也參與運行，因此稱為電容運轉式電動機。啟動后也參與運行，因此稱為電容運轉式電動機。2特點特點這種電動機運行時輸出功率大、功率因數高、這種電動機運行時輸出功率大、功率因數高、過載能力強、噪聲低、振動小。其缺點是起動性過載能力強、噪聲低、振動小。其缺點是起動性能不如電容起動式電動機好。能不如電容起動式電動機好。3應用應用廣泛應用于各種小功率的電動類日用電器中廣泛應用于各種小功率的電動類日用電器中 為了使電動機的起動和運行性能都比較好，可以在為了使電動機的起動和運行性能都比較好，可以在啟動繞組中串聯兩個相互并聯的電容器，其中啟動繞組中串聯兩個相互并聯的電容器，其中 C1與啟動

8、與啟動開關開關 S 串聯。電動機啟動時，兩個電容器都參與工作；串聯。電動機啟動時，兩個電容器都參與工作；啟動結束，由啟動結束，由 S 斷開啟動電容器，只有斷開啟動電容器，只有 C2 參與運行，這參與運行，這樣電動機的啟動與運行性能都能得到保障。樣電動機的啟動與運行性能都能得到保障。電容起動運轉式異步電動機電容起動運轉式異步電動機 罩極式電動機轉子是籠型罩極式電動機轉子是籠型, 定子有凸極式和隱極式定子有凸極式和隱極式兩種。凸出定子磁極兩種。凸出定子磁極 1/3 處開槽處開槽, 短路銅環短路銅環 , 作為副繞作為副繞組組, 凸極另一個線圈為主繞組。定子繞組通入單相交流凸極另一個線圈為主繞組。定子

9、繞組通入單相交流, 產生脈動磁場分兩部分，一部分磁通不穿過短路環產生脈動磁場分兩部分，一部分磁通不穿過短路環, 另另一部分穿過短路環一部分穿過短路環, 由于短路環在變化磁場中產生感應由于短路環在變化磁場中產生感應電流電流, 使使2 滯后于滯后于1 , 這種相位差相當于磁場未罩的部這種相位差相當于磁場未罩的部分向被罩的部分連續移動分向被罩的部分連續移動, 磁場的中心線始終是由磁極磁場的中心線始終是由磁極的未罩部分移向被罩部分。橢圓度旋轉磁場的未罩部分移向被罩部分。橢圓度旋轉磁場, 使電動機使電動機產生起動轉矩自行起動并運行。產生起動轉矩自行起動并運行。罩極式電動機罩極式電動機i 1 2定子繞組定

10、子繞組鼠籠式轉子鼠籠式轉子短路環短路環極掌極掌(極靴極靴)一、單項異步電動機的一、單項異步電動機的反轉反轉二、單項異步電動機的調速二、單項異步電動機的調速 1分相式電動機的反轉分相式電動機的反轉改變單相異步電動機的起動繞組或工作繞組改變單相異步電動機的起動繞組或工作繞組的電流方向。就可以改變單相異步電動機的轉向，的電流方向。就可以改變單相異步電動機的轉向，電路原理如圖所示。電路原理如圖所示。2、分相式電動機的反轉、分相式電動機的反轉 3罩極式電動機反轉罩極式電動機反轉罩極式電動機的轉向由定子磁極的結構決定罩極式電動機的轉向由定子磁極的結構決定的，故運行時無法改變，只有把定子繞組鐵心從的，故運行

11、時無法改變，只有把定子繞組鐵心從機座中抽出來，反相后再裝。或在定子槽中增加機座中抽出來，反相后再裝。或在定子槽中增加一套主繞組或罩極線圈。一套主繞組或罩極線圈。1調速原理和方法調速原理和方法通過改變電源電壓或電動機結構參數的方法，從而通過改變電源電壓或電動機結構參數的方法，從而改變電動機轉速的過程，稱為調速。常用的調速方法有改變電動機轉速的過程，稱為調速。常用的調速方法有兩種：第一是外電路降壓法，；第二種是通過改變定子兩種：第一是外電路降壓法，；第二種是通過改變定子繞組的匝數調速。繞組的匝數調速。2外電路降壓調速外電路降壓調速（1）串聯電抗法，如圖）串聯電抗法，如圖。將電動機主、副繞組并聯后再

12、與電抗器串聯。將電動機主、副繞組并聯后再與電抗器串聯。調速開關接高速檔，電機繞組直接接電源，轉速調速開關接高速檔，電機繞組直接接電源，轉速最高；調速開關接中、低速檔，電機繞組串聯不最高；調速開關接中、低速檔，電機繞組串聯不同的電抗器，總電抗增大，轉速降低。同的電抗器，總電抗增大，轉速降低。用此方法調速比較靈活，電路結構簡單，維修用此方法調速比較靈活，電路結構簡單，維修方便，但需要專用電抗器，成本高，耗能大，低方便，但需要專用電抗器，成本高，耗能大，低速起動性能差。速起動性能差。單相異步電動機的調速單相異步電動機的調速（2）采用）采用 PTC 零件調速零件調速如圖為具有微風擋的電風扇調速電路。如

13、圖為具有微風擋的電風扇調速電路。微風微風風扇在風扇在 500 r/min 以下送出的風。以下送出的風。如采用一般的調速方法，如采用一般的調速方法，電動機在這樣低的轉速電動機在這樣低的轉速下很難啟動，電路利用下很難啟動，電路利用常溫下常溫下 PTC 電阻很小，電阻很小，電動機在微風擋直接起電動機在微風擋直接起動，起動后，動，起動后，PTC 阻值阻值增大，使電動機進入微增大，使電動機進入微風擋運行。風擋運行。（3）晶閘管調壓調速）晶閘管調壓調速晶閘管調壓調速是通過改變晶閘管的導通角來晶閘管調壓調速是通過改變晶閘管的導通角來改變電動機的電壓波形，從而改變電壓的有效值改變電動機的電壓波形，從而改變電壓

14、的有效值已達到調速的目的。已達到調速的目的。圖示為吊扇使用的雙向晶閘管調壓調速電路。圖示為吊扇使用的雙向晶閘管調壓調速電路。3繞組抽頭法調速繞組抽頭法調速繞組抽頭法調速，實際上是把電抗器調速法的電抗繞組抽頭法調速，實際上是把電抗器調速法的電抗嵌入定子槽中，通過改變中間繞組與主、副繞組的連嵌入定子槽中，通過改變中間繞組與主、副繞組的連接方式，來調整磁場的大小和橢圓度，從而調節電動接方式，來調整磁場的大小和橢圓度，從而調節電動機的轉速。采用這種方法調速，節省了電抗器，成本機的轉速。采用這種方法調速，節省了電抗器，成本低、功耗小、性能好，但工藝較復雜。實際應用中有低、功耗小、性能好，但工藝較復雜。實際應用中有 L 型和型和 T 型繞組抽頭調速兩種方法。型繞組抽頭調速兩種方法。（1）L 型繞組的抽頭調速型繞組的抽頭調速 （2）T 型繞組的抽頭調速型繞組的抽頭調速4其他調速方法其他調速方法自耦變壓器調壓自耦變壓器調壓調速、串電容器調速調速、串電容器調速和變極調速等。和變極調速等。單相電源產生的脈動磁場單相電源產生的脈動磁場（1）起動轉矩為零）起動轉矩為零不可自行起動不可自行起動（2）旋轉方向不能確定）旋轉方向不能確定取決于起取決于起動時的轉向。動時的轉向。分相式電動機：定子上安裝空間上有相位差分相式電動機：定子上安裝空間上有相位差的兩繞組，主（工作）繞組和副（起動）繞組。的兩繞組，主（工作