發(fā)布者:佛山市順德區(qū)華源裝備科技有限公司 時間:2022-7-26 18:01:36
單相電機的定義
單相電機是只有一個繞組,轉(zhuǎn)子是鼠籠式的。當(dāng)單相正弦電流通過定子繞組時,電機就會產(chǎn)生一個交變磁場,這個磁場的強弱和方向隨時間作正弦規(guī)律變化,但在空間方位上是固定的,所以又稱這個磁場是交變脈動磁場。這個交變脈動磁場可分解為兩個以相同轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向互為相反的旋轉(zhuǎn)磁場,當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時,這兩個旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩個大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩,使得合成轉(zhuǎn)矩為零,所以電機無法旋轉(zhuǎn)。當(dāng)我們用外力使電動機向某一方向旋轉(zhuǎn)時(如順時針方向旋轉(zhuǎn)),這時轉(zhuǎn)子與順時針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場間的切割磁力線運動變??;轉(zhuǎn)子與逆時針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場間的切割磁力線運動變大。這樣平衡就打破了,轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的總的電磁轉(zhuǎn)矩將不再是零,轉(zhuǎn)子將順著推動方向旋轉(zhuǎn)起來。
要使單相電機能自動旋轉(zhuǎn)起來,我們可在定子中加上一個起動繞組,起動繞組與主繞組在空間上相差90度,起動繞組要串接一個合適的電容,使得與主繞組的電流在相位上近似相差90度,即所謂的分相原理。這樣兩個在時間上相差90度的電流通入兩個在空間上相差90度的繞組,將會在空間上產(chǎn)生(兩相)旋轉(zhuǎn)磁場,在這個旋轉(zhuǎn)磁場作用下,轉(zhuǎn)子就能自動起動,起動后,待轉(zhuǎn)速升到一定時,借助于一個安裝在轉(zhuǎn)子上的離心開關(guān)或其他自動控制裝置將起動繞組斷開,正常工作時只有主繞組工作。因此,起動繞組可以做成短時工作方式。但有很多時候,起動繞組并不斷開,我們稱這種電機為單相電機,要改變這種電機的轉(zhuǎn)向,可由改變電容器串接的位置來實現(xiàn)。
在單相電動機中,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的另一種方法稱為罩極法,又稱單相罩極式電動機。此種電動機定子做成凸極式的,有兩極和四極兩種。每個磁極在1/3--1/4全極面處開有小槽,把磁極分成兩個部分,在小的部分上套裝上一個短路銅環(huán),好象把這部分磁極罩起來一樣,所以叫罩極式電動機。單相繞組套裝在整個磁極上,每個極的線圈是串聯(lián)的,連接時必須使其產(chǎn)生的極性依次按N、S、N、S排列。當(dāng)定子繞組通電后,在磁極中產(chǎn)生主磁通,根據(jù)楞次定律,其中穿過短路銅環(huán)的主磁通在銅環(huán)內(nèi)產(chǎn)生一個在相位上滯后90度的感應(yīng)電流,此電流產(chǎn)生的磁通在相位上也滯后于主磁通,它的作用與電容式電動機的起動繞組相當(dāng),從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場使電動機轉(zhuǎn)動起來。
種類
在家用電器設(shè)備中,常配有小型單相交流感應(yīng)電動機。交流感應(yīng)電動機因應(yīng)用類別的差異,一般可分為分相式電動機、電容啟動式電動機、永久分相式電容電動機、罩極式電動機、永磁直流電動機及交直流電動機等類型。
一般的三相交流感應(yīng)電動機在接通三相交流電后,電機定子繞組通過交變電流后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并感應(yīng)轉(zhuǎn)子,從而使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生電動勢,并相互作用而形成轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。但單相交流感應(yīng)電動機,只能產(chǎn)生極性和強度交替變化的磁場,不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,因此單相交流電動機必須另外設(shè)計使它產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)子才能轉(zhuǎn)動,所以常見單相交流電機有分相啟動式、罩極式、電容啟動式等種類。
操作
第一種,分相起動式,系由輔助起動繞組來輔助啟動,其起動轉(zhuǎn)矩不大。運轉(zhuǎn)速率大致保持定值。主要應(yīng)用于電風(fēng)扇,空調(diào)風(fēng)扇電動機,洗衣機等電機。 第二種,電機靜止時離心開關(guān)是接通的,給電后起動電容參與起動工作,當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達到額定值的70%至80%時離心開關(guān)便會自動跳開,起動電容完成任務(wù),并被斷開。起動繞組不參與運行工作,而電動機以運行繞組線圈繼續(xù)動作。這種接法一般用在空氣壓縮機,切割機,木工機床等負載大而不穩(wěn)定的地方。