通过“相关知识”的学习,使大家加深对单相异步电动机的了解,熟悉其结构和工作原理及其控制方式,为以后更好地工作打下扎实的理论基础。一、单相异步电动机的相关知识 单相异步电动机是利用单相交流电源供电,其转速随负载稍有变化的一种小功率交流电动机。由于其具有结构简单、成本低廉、运行可靠、维护方便等优点,特别是可以直接用220V交流电源供电,因此被广泛应用于办公场所、家用电器等方面,如电风扇、洗衣机、电冰箱、空调器、吸尘器、电钻等。1.单相异步电动机的结构 单相异步电动机主要由定子和转子两大部分组成。定子是电动机静止不动的部分,由定子铁心、定子绕组、机座、端盖等部分组成。定子铁心是电动机磁通的通路,通常用0.35mm厚硅钢片在内圆周上冲槽后叠压而成,槽形一般为半闭口槽,用以嵌放定子绕组。定子绕组一般均用高强度聚酯漆包线事先在绕线模上绕好后,嵌放在定子铁心槽内,并进行浸漆、烘干等处理;单相异步电动机定子绕组一般采用两相绕组的形式,即工作绕组和起动绕组,两相绕组的轴线在空间上相差90。电角度。转子是电动机的旋转部分,由转子铁心、转子绕组、转轴等部分组成,其作用是转子导体切割旋转磁场,产生电磁转矩,拖动机械负载工作。转子铁心通常用0.35mm厚硅钢片在外圆周上冲槽后叠压而成,槽内嵌放转子绕组,最后将铁心和绕组整体压入转轴。单相异步电动机的转子绕组均采用笼型结构,一般用铝或铝合金铸造而成。2.单相异步电动机的工作原理 在单相异步电动机的工作绕组中通入单相交流电时,产生的是一个脉动磁场,该磁场的磁通大小随电流瞬时值的变化而变化,但磁场的轴线在空间位置上始终不变,所以该磁场不会旋转。由于转子导体与磁场之间没有相对运动,因而转子导体中不会产生感应电动势和电流,也就不存在电磁转矩的作用,所以单相异步电动机没有起动转矩,不能自行起动。如果我们用外力去轻轻拨动一下电动机的转子,电动机转子就会沿拨动方向旋转起来了。这说明单相绕组产生的脉动磁场是没有起动转矩的,但起动后电动机就有转矩了,电动机可沿正反两个方向旋转,具体方向由所施加外力的方向决定。那么,如何解决单相异步电动机的自行起动问题呢? 我们在单相异步电动机定子上嵌放在空间上相差90°电角度的两相定子绕组,一相叫做工作绕组UlU2,另一相叫做起动绕组ZIZ2,再向这两相定子绕组中通入相位上相差90°电角度的两相交流电,则就会在定子、转子和空气隙中产生旋转磁场。转子绕组切割该旋转磁场,在转子绕组中产生感应电动势和电流,而有电流流过的转子绕组在旋转磁场中将受到电磁力的作用,产生旋转转矩,从而使转子沿旋转磁场的方向旋转。3.单相异步电动机的分类 单相异步电动机根据获得起动转矩的不同,分为单相罩极式电动机和单相分相式电动机,而单相分相式电动机又分为电阻分相和电容分相两大类。各种形式单相异步电动机的结构特点、主要优缺点及应用范围见下表所示。
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