單相異步電機的工作原理與結構Theworkingprincipleandstructureofsingle-phaseasynchronousmotorsReview三相異步電機工作過程電生磁三相交流電通入三相對稱繞組形成旋轉磁場1磁生電轉子繞組切割旋轉磁場產生感應電流2電磁力轉子載流繞組在旋轉磁場中產生電磁力3U2U1W2V1W1V2nprinciple單相異步電機工作過程U2U1電生磁單相交流電通入三相對稱繞組形成方向軸線不變、大小變化的磁場1磁生電變化的磁場在轉子繞組中感生出感應電流2電磁力轉子載流繞組在旋轉磁場中產生電磁力3×××●●●磁場定子繞組通入交流電產生的不是旋轉磁場，而是脈振磁場。01電磁力載流的轉子繞組在脈振磁場中產生的電磁力大小相等，方向相反，因此不能產生旋轉力矩。02單相異步電機運行特點脈振磁場

U2U1220V~脈振磁場的分解脈振可用正、反兩個旋轉磁場合成等效=

++

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+

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+=脈振磁場的分解④④⑥⑥⑧⑧

②②

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+③③⑦⑦⑨⑨⑤⑤①①

+

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脈振磁場的轉矩T(轉矩)n(轉速)T1T1=T+n=0T=0脈振磁場總結特點磁場只是脈振而不旋轉，電動機不起動。ConceptCharacteristicStartingtorqueExternalforcestart外力啟動如果外力使電機轉動：n>0，T>0，正轉；n<0，T<0，反轉可以運行但不能起動。概念磁場大小及方向隨電流的變化而變化，但磁場的軸線卻固定不變。啟動轉矩n=0，T＝0，無起動轉矩，不采取措施，電機不能自行起動。如何解決脈振磁場導致單相異步電機無法啟動的問題不改變磁場在電機啟動瞬間人為給電機一個初始速度，使其具有一個啟動轉矩。1改變磁場改造異步電機，使其在啟動瞬間的磁場能夠產生啟動轉矩，即在啟動瞬間人為創造一個旋轉磁場。2Q&AU2U1principle兩相交流電產生的旋轉磁場繞組定子繞組的安裝角度相差九十度。1交流電兩相繞組中流入的交流電流大小相等，相位相差九十度。2磁場相位相差九十度的交流電流入空間位置相差九十度的繞組中，就能產生旋轉磁場。3兩相旋轉磁場過程分析I2I1220V~220V~I1I2①③②④⑤U1U2V1V2磁場逆時針旋轉，頻率與交流電一致。如果I2滯后I1會出現什么現象？Q&AI2I1①③②④⑤I2’①②③④⑤逆時針旋轉順時針旋轉滯后超前單相異步電機工作原理總結轉向電機的轉向取決于兩相電流的相序。思考如何能夠從單相電源獲得相位差為90度的兩相電呢？磁場單相異步電機定子磁場為脈振磁場，不能自行啟動，因此，需要在啟動時改造成兩相異步電機轉速單相異步電機轉速低于三相異步電機，可以通過調節極對數改變電機轉速。概念利用單項交流電源供電，轉速隨負載變化而稍有變化的一種小容量交流電機。優點結構簡單、成本低廉、運行可靠、維修方便、使用單相電；廣泛應用于辦公場所、家用電器等方面，例如洗衣機、小型機床等。缺點體積較大、運行性能較差、效率低；容量一般較小，千瓦級的較少見。單相異步電機的概念單相異步電機的結構定子轉子定子鐵心定子繞組機座端蓋等轉子鐵心轉子繞組轉軸等單相異步電機的結構

齒輪減速機電冰箱電機風扇電機洗衣機電機家用空調電機單相異步電機的結構

單相異步電動機的優缺點優點：結構簡單，成本低廉，噪音小。缺點：與同容量三相感應電動機相比較，體積較大，功率因數及過載能力都較低。故單相感應電動機只能作成小容量：微型：幾瓦～750瓦；小型：550瓦～3700瓦。

單相異步電機包括定子和轉子兩大部分。轉子結構都是籠型的，定子鐵心由硅鋼片疊壓而成。定子鐵心上嵌有定子繞組。單相感應電動機正常工作時，一般只需要單相繞組即可，但單相繞組通以單相交流電時產生的磁場是脈動磁場，單相運行的電動機沒有起動轉矩。為使電動機能自行起動和改善運行性能，除工作繞組（又稱主繞組）外，在定子上還安裝一個輔助的起動繞組（又稱副繞組）。兩個繞組在空間相距900或一定的電角度。單相異步電機的結構

臺扇電機吊扇電機單相異步電機的銘牌單相異步電機的分類及運行控制Classificationandoperationcontrolofsingle-phaseasynchronousmotors單相異步電機的啟動原理是什么？Q&A定子繞組工作繞組啟動繞組怎樣使工作繞組電流與啟動繞組電流相位相差90度？工作繞組等效電路分析1U1~X1R1I1U1=(R1+jX1)×I1U1I1I1R1I1X1jI2在啟動繞組中串入什么元器件可以產生一超前I190度的電流I2？啟動繞組的組成方式2串聯電阻在啟動繞組中串聯電阻。01串聯電容在啟動繞組中串入電容。02U2~X2R2I2R’U2~X2R2I2C啟動繞組等效電路分析3啟動繞組串電阻啟動繞組串電容U2~X2R2I2R’U2~X2R2I2CU2=U1

=(R2+R’+jX2)×I2U1=U2I1I1R1I1X1jU2=U1=[R2+j(X2-Xc)]×I2U1=U2I1I1R1I1X1jI2I2X2jI2(R2+R’)I2(X2-Xc)I2jI2R2串電阻啟動與串電容啟動比較啟動方式實現方式啟動電流與工作電流夾角特點串電阻啟動啟動繞組串電阻<90度短時工作串電容啟動啟動繞組串電容可以=90度可長時間工作單相異步電機的分類單相異步電機的分類分相式電動機啟動繞組串電阻電阻分相單相異步電機啟動繞組串電容電容啟動單相異步電機電容運行單相異步電機雙電容單相異步電機罩極電動機principle電容啟動單相異步電機原理分析U~I工作繞組S啟動繞組CS1I1I2M啟動繞組和電容只在電機啟動時起作用，啟動即將結束時，將啟動繞組和電容從電路中切除。啟動繞組的切除可以通過在啟動繞組支路串聯離心開關來實現。啟動轉矩大，啟動電流也較大，常用于磨粉機、水泵等滿載啟動的機械。principle電容運行單相異步電機原理分析U~I工作繞組S啟動繞組CI1I2M啟動繞組和電容始終參與電動機的工作，相當于兩相電機。結構簡單、維護方便，常用于電扇、電冰箱、復印機等各種空載或輕載啟動的機械上。principle雙電容啟動單相異步電機原理分析啟動繞組和電容C2始終參與電動機的工作，電容C1僅在啟動時接入。綜合了電容運行單相異步電動機和電容啟動單相異步電動機的優點。主要用于要求啟動轉矩大、功率因數較高的設備，如電冰箱、小型機車等。U~I工作繞組S啟動繞組C1S1I1I2MC2principle電阻分相單相異步電機原理分析啟動繞組僅在啟動過程中接入電路，工作繞組始終接在電路中，一般占定子總槽數的2/3。啟動繞組導線較細，電流承受能力弱，只能短時工作。具有構造簡單、價格低廉、使用方便的優點，用于小型機床、壓縮機和醫療機械等。U~I工作繞組S啟動繞組RS1I1I2Mprinciple單相罩極電機原理分析~定子繞組鼠籠式繞組短路環極掌(極靴)~iΦ1Φ2短路環阻礙Φ2的變化，使其滯后于Φ1。磁場旋轉方向為Φ1

Φ2。定子鐵芯轉子鐵芯兩個磁通之間的相位差形成了一個局部的旋轉磁場。principle單相罩極電機原理分析如何改變單相罩極式電機的運行方向？改變磁場的方向改變極掌的安裝方向改變短路環的位置分為凸極式和隱極式，凸極式最為常見。結構最簡單，制作方便，成本低，運行噪聲小，維護方便。啟動性能及運行性能較差，效率和功率因數都較低，運行時方向不能改變。總結1．串電抗器調速2．自耦變壓器調速單相異步電機的調速principle3．串電容調速4．繞組抽頭法調速單相異步電機的調速principle5．晶閘管調壓調速6．PTC元件調速單相異步電機的調速principle

1．方法

改變啟動繞組和工作繞組的相序即可改變單相異步電機的旋轉方向。1.把工作繞組或啟動繞組繞組的首末端的接線對調；2.把電容器從一組繞組中改接到另外一組繞組中（只適合于電容運轉式）典型的洗衣機正反轉電路單相異步電機的反轉principle

1．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。

2．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