1、单相异步电动机单相异步电动机 内容提要内容提要:v 单相异步电动机结构特点、工作原理、不同启动方单相异步电动机结构特点、工作原理、不同启动方法。法。v 单相正弦绕组的分布规律。单相正弦绕组的分布规律。v 同步电动机的结构特点、工作原理。同步电动机的结构特点、工作原理。v 同步电动机不同启动方法、功率因数的调整。同步电动机不同启动方法、功率因数的调整。1.1 单相异步电动机单相异步电动机单相异步电动机的定子单相异步电动机的定子1定子铁芯定子铁芯2定子绕组定子绕组 图图9.1 分相电动机定子分相电动机定子 图图9.2 单相凸极式罩极异步电动机单相凸极式罩极异步电动机 绕组分布示意图绕组分布示意图
2、结构示意图结构示意图3 机座机座1.1 单相异步电动机的结构特点单相异步电动机的结构特点1.1.2 单相异步电动机转子单相异步电动机转子图图9.3 单相异步电动机的结构单相异步电动机的结构1.1 单相异步电动机的结构特点单相异步电动机的结构特点1.1.3 气隙气隙 1.1.4 单相异步电动机的型号单相异步电动机的型号1.2 单相异步电动机工作原理单相异步电动机工作原理 1.2.1 单相异步电动机的脉振磁场单相异步电动机的脉振磁场图图9.4 单相绕组产生的脉振磁场单相绕组产生的脉振磁场 1.2 单相异步电动机工作原理单相异步电动机工作原理1.2.2 单相异步电动机的工作原理单相异步电动机的工作原
3、理图图9.5 单相异步电动机的单相异步电动机的T-S曲线曲线1.2 单相异步电动机工作原理单相异步电动机工作原理1.2.3 单相异步电动机旋转磁场的产生单相异步电动机旋转磁场的产生图图9.6 两相绕组产生的旋转磁场两相绕组产生的旋转磁场1.2 单相异步电动机工作原理单相异步电动机工作原理1.2.3 单相异步电动机旋转磁场的产生单相异步电动机旋转磁场的产生1.3 单相分相式异步电动机单相分相式异步电动机1.3.1 单相电阻（分相）启动异步电动机单相电阻（分相）启动异步电动机1接线图2启动原理图图9.8 单相电阻启动异步电动机接线及向量图单相电阻启动异步电动机接线及向量图1.3 单相分相式异步电动
4、机单相分相式异步电动机1.3.1 单相电阻（分相）启动异步电动机单相电阻（分相）启动异步电动机3单相电阻（分相）启动异步电动机的应用1.3 单相分相式异步电动机单相分相式异步电动机1.3.2 单相电容（分相）启动异步电动机单相电容（分相）启动异步电动机图图9.10 单相电容启动异步电动机接线及向量图单相电容启动异步电动机接线及向量图1.3 单相分相式异步电动机单相分相式异步电动机1.3.3 单相电容运转异步电动机单相电容运转异步电动机图图9.11 单相电容运转异步电动机接线图单相电容运转异步电动机接线图1.3 单相分相式异步电动机单相分相式异步电动机1.3.4 单相双值电容异步电动机单相双值电
5、容异步电动机1接线图接线图 图图9.12 单相电容启动及运转异步电动机接线图单相电容启动及运转异步电动机接线图 2单相双值电容异步电动机工作原理单相双值电容异步电动机工作原理1.4 单相罩极式异步电动机单相罩极式异步电动机1.4.1 单相凸极式罩极异步电动机的结构单相凸极式罩极异步电动机的结构1.4.2 单相凸极式罩极异步电动机的工作原理单相凸极式罩极异步电动机的工作原理图图9.13 罩极电动机旋转磁场的形成罩极电动机旋转磁场的形成1.4 单相罩极式异步电动机单相罩极式异步电动机1.4.1 单相凸极式罩极异步电动机的结构单相凸极式罩极异步电动机的结构1.4.2 单相凸极式罩极异步电动机的工作原
6、理单相凸极式罩极异步电动机的工作原理图图9.13 罩极电动机旋转磁场的形成罩极电动机旋转磁场的形成9.4.3 单相罩极式异步电动机的应用单相罩极式异步电动机的应用 1.5 三相异步电动机的单相运行三相异步电动机的单相运行图图9.14 三相异步电动机单相运行三相异步电动机单相运行图图9.15 三相异步电动机改接成单相异步电动机接线图三相异步电动机改接成单相异步电动机接线图 1.5 三相异步电动机的单相运行三相异步电动机的单相运行1.5.1 Y接法的三相电机改接为单相使用接法的三相电机改接为单相使用1.5.2 D()接法的三相电机改接为单相使用接法的三相电机改接为单相使用1电动机绕组中并入的工作电
7、容电动机绕组中并入的工作电容C12启动电容启动电容C2例例1.1 一台一台Y2-90L-4型电动机，型电动机，PN=1.5kW，UN=380V，IN=3.7A，N=78%，=0.79。若将该电动机接在若将该电动机接在220V单相电源上运行，试确定并单相电源上运行，试确定并入的工作电容入的工作电容C1和启动电容和启动电容C2的电容值？的电容值？解：解：Ncos1.5 三相异步电动机的单相运行三相异步电动机的单相运行1.5.1 Y接法的三相电机改接为单相使用接法的三相电机改接为单相使用1.5.2 D()接法的三相电机改接为单相使用接法的三相电机改接为单相使用1电动机绕组中并入的工作电容电动机绕组中
8、并入的工作电容C12启动电容启动电容C2例例1.1 一台一台Y2-90L-4型电动机，型电动机，PN=1.5kW，UN=380V，IN=3.7A，N=78%，=0.79。若将该电动机接在若将该电动机接在220V单相电源上运行，试确定并单相电源上运行，试确定并入的工作电容入的工作电容C1和启动电容和启动电容C2的电容值？的电容值？解：解：(F)工作电容的耐压为：工作电容的耐压为：(V)启动电容为：启动电容为：(F)NcosN1N195019503.741.51342cos2200.79ICU3522206.16.1CUU21(1 4)(1 4)4242 168CC1.6 单相异步电动机的调速单相
9、异步电动机的调速 1.6.1 串联电抗器降压调速串联电抗器降压调速1.6 单相异步电动机的调速单相异步电动机的调速 1.6.2 电动机绕组抽头调速电动机绕组抽头调速图图9.17 单相异步电动机绕组抽头调速线路图单相异步电动机绕组抽头调速线路图 1.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7.1 单相电阻分相启动和电容分相启动异步单相电阻分相启动和电容分相启动异步电动机的定子绕组电动机的定子绕组1工作绕组与启动绕组所占槽数ZU、ZV2工作绕组U1-U2与启动绕组V1-V2匝数比3工作绕组U1-U2与辅助绕组V1-V2导线截面积之比 1.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7.
10、2 单相单层同心式绕组单相单层同心式绕组例例1.2 一台单相电容启动异步电动机，一台单相电容启动异步电动机，Z1=24槽，槽，2P=4极，支路数极，支路数a=1，试绕制单层同心式绕组，试绕制单层同心式绕组.解：解：1.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7.2 单相单层同心式绕组单相单层同心式绕组例例1.2 一台单相电容启动异步电动机，一台单相电容启动异步电动机，Z1=24槽，槽，2P=4极，支路数极，支路数a=1，试绕制单层同心式绕组，试绕制单层同心式绕组.解：（解：（1）绕组数据的计算。）绕组数据的计算。极距：极距：工作绕组槽数：工作绕组槽数：启动绕组槽数：启动绕组槽数：工作绕
11、组每极下槽数：工作绕组每极下槽数：启动绕组每极下槽数：启动绕组每极下槽数：槽距角：槽距角：644221PZ162432321UZZ82431311VZZ4)14(6121UUPmZq2)14(821VVPmZq302423603601ZP1.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7.2 单相单层同心式绕组单相单层同心式绕组例例1.2 一台单相电容启动异步电动机，一台单相电容启动异步电动机，Z1=24槽，槽，2P=4极，支路数极，支路数a=1，试绕制单层同心式绕组，试绕制单层同心式绕组.解：（解：（2）各相槽号划分如图所示。）各相槽号划分如图所示。U相：1、2、3、4；7、8、9、10
12、；13、14、15、16；19、20、21、22V相：5、6；11、12；17、18；23、24图图9.18 24槽槽4极单相电容启动异步电动机绕组槽号的划分极单相电容启动异步电动机绕组槽号的划分 1.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7.2 单相单层同心式绕组单相单层同心式绕组例例1.2 一台单相电容启动异步电动机，一台单相电容启动异步电动机，Z1=24槽，槽，2P=4极，支路数极，支路数a=1，试绕制单层同心式绕组，试绕制单层同心式绕组.解：（解：（3）U相绕组展开图。工作绕组相绕组展开图。工作绕组U1-U2的连接规律，的连接规律，采用头接头，尾连尾，如图采用头接头，尾连尾，
13、如图9.19（b）所示。所示。（4）启动绕组）启动绕组V1-V2展开图。启动绕组展开图。启动绕组V1-V2与工作绕与工作绕组组U1-U2应相距应相距90电角度，即相隔电角度，即相隔3个槽，个槽，U相绕相绕组首端从组首端从3号槽进，尾端从号槽进，尾端从21号槽出；而号槽出；而V相绕组首相绕组首端从端从(3+3)6号槽进，尾端从号槽进，尾端从(21+3)24号槽出。启号槽出。启动绕组动绕组V1-V2的连接规律则与工作绕组的连接规律则与工作绕组U1-U2的连接的连接规律相同，如图规律相同，如图9.19（c）所示。所示。1.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7 单相异步电动机的绕组单相异
14、步电动机的绕组1.7.3 单相电容运转和双值电容异步单相电容运转和双值电容异步电动机绕组电动机绕组例例1.3 一台用于单相电容运转异步电动机一台用于单相电容运转异步电动机，Z1=24槽，槽，2P=4极，支路数极，支路数a=1，采用单层同心式绕组，试说，采用单层同心式绕组，试说明连接规律。明连接规律。解：（解：（1）绕组数据的计算。）绕组数据的计算。极距：工作绕组及辅助绕组槽数：工作绕组及辅助绕组极距：工作绕组及辅助绕组槽数：工作绕组及辅助绕组每极下槽数：槽距角：每极下槽数：槽距角：1.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7.3 单相电容运转和双值电容异步单相电容运转和双值电容异步电
15、动机绕组电动机绕组例例9.3 一台用于单相电容运转异步电动机一台用于单相电容运转异步电动机，Z1=24槽，槽，2P=4极，支路数极，支路数a=1，采用单层同心式绕组，试说，采用单层同心式绕组，试说明连接规律。明连接规律。解：解：1.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7.3 单相电容运转和双值电容异步单相电容运转和双值电容异步电动机绕组电动机绕组例例1.3 一台用于单相电容运转异步电动机一台用于单相电容运转异步电动机，Z1=24槽，槽，2P=4极，支路数极，支路数a=1，采用单层同心式绕组，试说，采用单层同心式绕组，试说明连接规律。明连接规律。解：（解：（1）绕组数据的计算。）绕组
16、数据的计算。极距：极距：工作绕组及辅助绕组槽数：工作绕组及辅助绕组槽数：工作绕组及辅助绕组每极下槽数：工作绕组及辅助绕组每极下槽数：槽距角：槽距角：644221PZ1224221VUZZZ3)14(2121UVUPmZqq302423603601ZP1.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7.3 单相电容运转和双值电容异步单相电容运转和双值电容异步电动机绕组电动机绕组例例1.3 一台用于单相电容运转异步电动机一台用于单相电容运转异步电动机，Z1=24槽，槽，2P=4极，支路数极，支路数a=1，采用单层同心式绕组，试说，采用单层同心式绕组，试说明连接规律。明连接规律。解解：（：（2）
17、各相槽号的划分。各相槽号的划分如图所示。）各相槽号的划分。各相槽号的划分如图所示。U相：相：1、2、3；7、8、9；13、14、15；19、20、21V相：相：4、5、6；10、11、12；16、17、18；22、23、249.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7.3 单相电容运转和双值电容异步单相电容运转和双值电容异步电动机绕组电动机绕组例例1.3 一台用于单相电容运转异步电动机一台用于单相电容运转异步电动机，Z1=24槽，槽，2P=4极，支路数极，支路数a=1，采用单层同心式绕组，试说，采用单层同心式绕组，试说明连接规律。明连接规律。解：（解：（3）U相绕组展开图。工作绕组相
18、绕组展开图。工作绕组U1-U2的连接规律，的连接规律，采用头接头，尾连尾的交叉链式绕组，可节省铜线，采用头接头，尾连尾的交叉链式绕组，可节省铜线，如图如图9.21（b）所示。所示。（4）辅助绕组）辅助绕组V1-V2连接规律。辅助绕组连接规律。辅助绕组V1-V2与工作与工作绕组应相距绕组应相距90电角度，即相隔电角度，即相隔3个槽，个槽，U相绕组首相绕组首端端U1从号槽进，尾端从号槽进，尾端U2从号槽出；则从号槽出；则V相绕组首端相绕组首端V1从从(2+3)5号槽进，尾端号槽进，尾端V2从从24号槽出。辅助绕组号槽出。辅助绕组V1-V2的连接规律与工作绕组的连接规律与工作绕组U1-U2的连接规律
19、相同，的连接规律相同，如图如图9.21（c）所示。所示。1.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7.4 单相正弦绕组单相正弦绕组1正弦绕组的构成正弦绕组的构成 图图9.22 单相异步电动机正弦绕组分布单相异步电动机正弦绕组分布1.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7.4 单相正弦绕组单相正弦绕组2正弦绕组的分布规律正弦绕组的分布规律3正弦绕组分布举例正弦绕组分布举例1.7 单相异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7.4 单相正弦绕组单相正弦绕组图图9.23 单相洗衣机电动绕组展开图单相洗衣机电动绕组展开图1.7 单相
20、异步电动机的绕组单相异步电动机的绕组1.7.4 单相正弦绕组单相正弦绕组图图9.24 单相电容运转异步电动机（吊扇）绕组展开图单相电容运转异步电动机（吊扇）绕组展开图1.8 单相异步电动机常见故障及维修单相异步电动机常见故障及维修 1.8.1 单相异步电动机常见故障与三相异步电单相异步电动机常见故障与三相异步电动机常见故障的区别动机常见故障的区别（1）单相异步电动机设有启动装置（如离心式开关、）单相异步电动机设有启动装置（如离心式开关、启动继电器等）。启动继电器等）。（2）单相异步电动机定子铁芯中不仅嵌有工作绕组，）单相异步电动机定子铁芯中不仅嵌有工作绕组，而且还嵌有启动绕组，配有启动电容器。而且还嵌有启动绕组，配有启动电容器。（3）单相异步电动机功率小，定子、转子之间气隙小。）单相异步电动机功率小，定子、转子之间气隙小。1.8 单相异步电动机常见故障及维修单相异步电动机常见故障及维修 1.8.2 单相异步电动机常见故障及维修方法单相异步电动机常见故障及维修方法单相异步电动机常见故障及维修方法见表单相异步电动机常见故障及维修方法见表9.4所列。所列。1.8.3 实物接线图实物接线图1 1.8.3 实物接线图实物接线图2 1.8.3 实物接线图实物接线图3
