一、單相異步電動機的工作原理1.單相脈動磁場及機械特性第一節

單相異步電動機的原理、結構和分類電流正半周期產生的磁場

電流負半周期產生的磁場單相脈動磁場交流電流變化一個周期，磁場的磁極極性發生改變，但磁極的空間位置沒有變化。這個磁場的大小和方向隨時間作正弦規律變化，但在空間方位上是固定的，所以又稱這個磁場是脈動磁場。一個脈動磁場可分解為大小相等、同步轉速相同、旋轉方向相反的兩個旋轉磁場。脈動磁場分解成兩個方向相反的旋轉磁場單相異步電動機的機械特性曲線單相異步電動機的機械特性曲線有如下特點:（1）當n=0時,T+=T-

，合成轉矩T=0。這表明，單相異步電動機不能自行啟動。（2）當n>0時，T>0。外力作用在單相異步電動機轉子上，使電動機按照順時針方向轉動后，即使撤銷外力，在電磁轉矩T

作用下，電動機仍可以繼續按順時針方向旋轉。當n<0時，T<0。外力作用在單相異步電動機轉子上，使轉子按逆時針方向反轉后，外力撤銷了，在電磁轉矩T

作用下，電動機仍可以繼續反轉。（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；與同容量的三相異步電動機相比，單相異步電動機額定轉速稍低，過載能力、效率和功率因數也較低。2.單相異步電動機的啟動兩相繞組產生的旋轉磁場產生旋轉磁場的方法：在單相異步電動機的定子鐵心中,加裝一個啟動繞組,并要保證工作繞組與啟動繞組是對稱繞組,即兩個繞組的匝數相等、在空間上互差90°電角度。單相異步電動機在旋轉磁場作用下，產生啟動轉矩，在其作用下，轉子順著旋轉磁場旋轉方向開始轉動。單相異步電動機轉子旋轉以后，啟動繞組就失去作用，如果此時將啟動繞組的電源斷開。二、單相異步電動機的結構及分類1.罩極式單相異步電動機罩極式單相異步電動機是小型單相異步電動機中最簡單的一種。罩極式單相異步電動機有凸極式和隱極式兩種。凸極式定子鐵心的結構凸極式定子鐵心產生的磁通工作繞組中工作繞組中電流工作繞組中電流增大達到最大值瞬間電流減小凸極式單相異步電動機極靴下磁場的變化規律定子繞組接線

繞組排列隱極式定子繞組的分布排列罩極式單相異步電動機的主要優點是結構簡單、制造方便、成本低、運行噪聲小、維護方便。缺點是啟動和運行性能較差,旋轉方向只能由未罩部分向被罩部分旋轉,主要用于小功率空載啟動的場合,如臺扇、各種儀表風扇、換氣扇、錄音機、電動工具及計算機的散熱風扇等。2.分相式單相異步電動機分相式單相異步電動機常在定子鐵心上安裝兩套繞組，一套是工作繞組，長期接通電源工作；另一套是啟動繞組，兩套繞組的空間位置相差90°電角度。根據啟動方式的不同，可分為電阻分相和電容分相。電容分相單相異步電動機可根據啟動繞組是否參與正常運行而分成三類，即電容運行單相異步電動機、電容啟動單相異步電動機和雙值電容單相異步電動機。(1)電阻啟動單相異步電動機(2)電阻啟動單相異步電動機電阻啟動單相異步電動機的電路圖電阻啟動單相異步電動機的電路圖(3)電容啟動單相異步電動機(4)雙值電容單相異步電動機電容啟動單相異步電動機電路圖雙值電容單相異步電動機電路圖2.離心開關離心開關動作示意圖1—重球2—彈簧3—觸頭4—轉子3.PTC元件PTC元件溫度—電阻特性和啟動電路§7—2單相異步電動機的繞組和嵌線一、電阻啟動或電容啟動電動機定子繞組與三相定子繞組一樣進行分相，不同的是它不采用60°相帶法,而是采用IZ1(工作繞組)120°相帶、LF1(啟動繞組)60°相帶、LZ2(工作繞組)120°相帶、LF2(啟動繞組)60°相帶。與三相電動機定子繞組一樣,同相繞組中不同極下的線圈組之間反向連接,即構成繞組展開圖。電容啟動單相異步電動機繞組展開圖(同心式)二、電容運行單相異步電動機定子繞組電容運行單相異步電動機繞組展開圖(交叉繞組)用實線表示工作繞組(圖中l、2、3組，7、8、9組，13、14、15組，19、20、21組)，虛線表示啟動繞組,組成交叉繞組形式的展開圖。吊風扇工作繞組展開圖三、正弦繞組簡介正弦繞組是指繞組在各個定子鐵心槽中的線圈匝數不是均勻分布的，線圈匝數是按照正弦規律分布，而且在每個槽內工作繞組、啟動繞組相互重疊。繞組展開圖單相異步電動機的正弦繞組各槽導體數量分布圖§7—3單相異步電動機的反轉和調速一、單相異步電動機的反轉1.改變繞組與電源的接線2.改變電容器的接法洗衣機洗滌電動機的正、反轉控制二、單相異步電動機的調速1.自耦變壓器調速自耦變壓器可通過連續調節電壓，采用不同的供電方式來改變電動機性能。電動機降壓運行工作繞組降壓運行自耦變壓器的調速電路2.串電抗器調速3.串電容器調速吊扇串電抗器調速電路圖

串電容調速電路圖4.定子繞組抽頭調速L形接法T形接法繞組抽頭法調速電路圖5.雙向晶閘管調速雙向晶閘管調速電路圖§7—4單相異步電動機的常見故障及處理一、分相式單相異步電動機常見故障及處理1.電動機不能啟動(1)電氣故障(2)機械故障2.電動機轉速達不到額定值(1)電路方面的故障(2)機械方面的故障3.電動機接通電源后熔絲很快熔斷4.電動機在運行中溫度過高或冒煙5.電動機在運行時噪聲大或振動較大6.電動機絕緣不良造成絕緣電阻太低或外殼帶電二、罩極式單相異步電動機常見故障及處理1.不啟動,無電磁振動聲2.不啟動,發出“嗡嗡”聲,用手撥動轉子后,可慢慢啟動,轉動方向同撥動方向3.轉速低于額定值4.帶負載時轉速低或難以啟動5.運轉正常,但總有很大的“嗡嗡”聲§7—5小功率三相電動機改為單相電動機運行一、三相定子繞組星形接法星形接法

三角形接法三相異步電動機改接成單相異步電動機接線圖電容器的電容量和耐壓值可以按