LM4040DIZ-2.5/NOPB4.5.3 單相電動機

顧名思義,單相電動機就是在單相交流電源的作用下工作的電動機。它們廣泛地用于驅動小功率負載和家用電器設各中。

單相電動機的優(yōu)點是體積小、便宜、不需要二相電源。它常常用于通訊設備的內部、風扇、冰箱中。

單相電動機只有一個定子繞組和一個與三相電動機――樣的鼠籠轉子。單相感應電動機的啟動轉矩可以采用許多種方法產生,如分相、電容、罩極等。在此我們只介紹幾種最宣用的~

單相電動機。它們是:電容罩極式式電動機.

分相式電動機如圖4.5-8(a)所示。它有一個由縫隙疊片組成的定子。在疊片定子中包括啟動線圈和主線圈。這兩個線圈在空間位置上互成90°角。啟動繞組比主繞組的導線細、匝數少。所以它具有高電阻、低電抗的特性。

主繞組位于槽的上半部分,啟動繞組位于槽的下半部分。兩個繞組以并聯(lián)的方式跨接在單相供電電源的兩端。分相電動機的名稱就是從電動機啟動期間轉子的效應中得來的。分相式電動機的定子被分成兩個繞組,在空間位置上的相位角為90°。并且啟動繞組電流fs和主繞組電流rM之間的相位差大約為15°,如圖4.5-8(b)所示。幾滯后于電源電壓大約30°。

由于啟動繞組的阻抗大,所以rs的幅值小于JM。主繞組電流JM滯后于電源電壓45°,因此,在啟動期間,總電流FL是fs和JM的矢量和。在啟動時,這兩個繞組產生了一個橢圓形旋轉磁場。它圍繞在定子周圍的氣隙中,并以同步速度旋轉。這一旋轉磁場切割轉子導體,并在轉子導體上產生了感應電壓。

由于轉子的電抗很大,所以轉子電流滯后于轉子電壓大約90°。轉子在定子磁場的作用下以一定的方向加速旋轉。在加速期間,轉子的電壓、電流和感抗不斷減小,結果使轉子電流與定子磁場逐步接近于同相。

當轉子的轉速達到同步速度的75%時,離心工作開關將啟動繞組斷開,此時,電動機繼續(xù)沿主繞組的方向旋轉。此后,旋轉磁場由轉子磁動勢和定子磁動勢來維持。這兩個磁動勢在圖4.5-8(c)中畫出,轉子磁動勢是垂直矢量,定子磁動勢是水平矢量。

我們假設,定子磁場沿順時針方向以同步速度旋轉,那么在磁場為水平方向的瞬間,其定子電流流向如圖4.5-8(c)所示。磁力線在氣隙中從左向右。于是定子的左邊是N極,右邊是S極。

應用右手發(fā)電機定則可以判斷出轉子上的感應電壓。感應電壓的方向為:左邊向外面向讀者,右邊向里背向讀者。這一感應電壓將引起轉子電流的流動。利用右手定則也可以判斷出轉子繞組的磁極,垂直矢量表示轉子磁動勢的方向和大小。轉子的上邊是N極,下邊是S極。所以,轉子磁動勢與定子磁動勢的相位羞是90°。雖然這一相位差也可以小于90°,但是,它們必須能維持磁場的旋轉和轉速。

圖4.5-10 單相電動機旋轉磁場的形成,電流J1超前于主繞組支路電流√90°。

在圖4.5-10(b)中,小磁針沿逆時針方向旋轉,說明兩個線圈產生的旋轉磁場方向是逆時針方向。

在圖4.5-10(c)中,串聯(lián)電容支路繞組的兩端被調相,因此,小磁針沿順時針方向旋轉,說明兩個線圈產生的旋轉磁場方向是順時針方向。可見,將繞組兩端調相,旋轉磁場的旋轉方向將反向。

由于兩個線圈互為90°,其磁場的分布是不對稱的。所以,在電動機內部形成了橢圓形的旋轉磁場。

如果在電容式電動機的轉速增加之后,將啟動電容器斷開,那么這種電動機稱為電容啟動式電動機。如果電容器不被斷開,那么這種電動機則被稱為電容運行式電動機。電動機中的電容器常常采用電解電容器,不同輸出功率的電動機選用的電容器大小不同。輸出功率越大,要求的電容器容量越大。例如,它們可以用于驅動研磨機、鉆床、冰箱壓縮機和其他需要高啟動轉矩的負載。電容式電動機的旋轉方向也可以通過調換.

深圳市唯有度科技有限公司http://wydkj.51dzw.com/