1、正版可修改PPT課件(中職）電機與控制第二章教學(xué)課件第二章 單相異步電動機第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理第二節(jié) 單相異步電動機的分類第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速第四節(jié) 單相異步電動機常見故障的檢修返回第二章 單相異步電動機本章概述單相電動機使用單相電源供電，可以直接使用一般的電源，具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低廉，運行可靠，檢修方便，噪聲小等一系列優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在日常生活中，作為小功率驅(qū)動電動機使用。家用電器中的驅(qū)動電動機，絕大多數(shù)是單相電動機，尤其是單相異步電動機的應(yīng)用更為廣泛。教學(xué)目標1.掌握單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理;2.掌握單相異步電動機的分類;3.了解單相

2、異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速;4.掌握單相異步電動機的常見故障及檢修。返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理無論是什么類型的單相異步電動機，其結(jié)構(gòu)基本相同，都是由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、啟動元件等組成。圖2-1所示為單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)。 一、單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)1.定子單相異步電動機的定子包括機座、定子鐵芯、定子繞組三大部分。(1)機座機座由鑄鐵、鑄鋁和鋼板制成，其結(jié)構(gòu)形式取決于電動機的使用場合及冷卻方式。單相異步電動機的機座形式一般分為開啟式、防護式、封閉式等幾種。開啟式結(jié)構(gòu)的定子鐵芯和繞組外露，由周圍空氣自然冷卻。多用于一些與整機裝成一體的使用場合，如洗衣機等。下一頁返回第一節(jié) 單相

3、異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理防護式結(jié)構(gòu)是在電動機的通風(fēng)路徑上開一些必要的通風(fēng)孔道，而電動機的鐵芯和繞組則被機座遮蓋著。封閉式結(jié)構(gòu)是整個電動機采用密閉方式，電動機的內(nèi)部與外部隔絕，防止外界的侵蝕與污染，電動機內(nèi)部的熱量由機座散發(fā)。當(dāng)散熱能力不足時，外部再加風(fēng)扇冷卻。另外有些專用電動機可以不用機座，直接把電動機與整機裝成一體，如電鉆、電錘等手提電動工具等。(2)定子鐵芯定子鐵芯多用鐵損小，導(dǎo)磁性能好，厚度為0. 35 0. 5 mm的硅鋼片沖槽疊壓而成，定子、轉(zhuǎn)子沖片上都均勻沖槽。由于單相異步電動機定子、轉(zhuǎn)子之間氣隙比較小，一般在0. 20. 4mm之間，為減小定子、轉(zhuǎn)子開槽引起的電磁噪聲和齒諧

4、波附加轉(zhuǎn)矩等的影響，定子槽口多采用半閉口形狀，如圖2 -2所示。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理轉(zhuǎn)子槽則為閉口或半閉口，并且還采用轉(zhuǎn)子斜槽來降低定子齒諧波的影響。單相罩極式電動機的定子鐵芯則采用凸極形狀，也用硅鋼片沖制疊壓而成。(3)定子繞組單相異步電動機的定子繞組，一般都采取兩相繞組的形式，即主繞組和副繞組。主副繞組的軸線在空間相差900電角度，兩相繞組的槽數(shù)、槽形、匝數(shù)可以是相同的，也可以是不相同的。一般主繞組占定子總槽數(shù)的2/3，副繞組占定子總槽數(shù)的1/3，但應(yīng)視各種電動機的要求而定。定子繞組的導(dǎo)線都采用高強度聚醋漆包線，線圈在線模上繞好后，嵌放在備有槽絕緣的定

5、子槽內(nèi)。導(dǎo)線經(jīng)浸漆、烘干等絕緣處理后，可以提高繞組的機械強度和導(dǎo)熱性能。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理2.轉(zhuǎn)子(1)轉(zhuǎn)子是電動機的旋轉(zhuǎn)部分，電動機的工作轉(zhuǎn)矩就是從轉(zhuǎn)子軸輸出的。單相異步電動機一般均采用鼠籠式轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵芯、軸和轉(zhuǎn)子繞組等組成。轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼片疊成，轉(zhuǎn)子硅鋼片的外圓上沖有嵌放繞組的槽。軸經(jīng)滾花后壓入轉(zhuǎn)子鐵芯。轉(zhuǎn)子鐵芯多采用斜槽結(jié)構(gòu)，槽內(nèi)經(jīng)鑄鋁加工而形成鑄鋁條，在伸出鐵芯兩端的槽口處，用兩個端環(huán)把所有鑄鋁條都短接起來，形成鼠籠式轉(zhuǎn)子。鑄鋁條和端環(huán)通稱為轉(zhuǎn)子繞組。整個轉(zhuǎn)子由上、下端蓋的軸承定位。(2)轉(zhuǎn)子繞組用于切割定子磁場的磁力線，在閉合回路的

6、鑄鋁條(即導(dǎo)體)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場和定子磁場相互作用，在導(dǎo)體上將會產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而帶動轉(zhuǎn)子啟動旋轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理3.啟動元件單相異步電動機沒有啟動力矩，不能自行啟動，需在副繞組電路上附加啟動元件才能啟動運轉(zhuǎn)。啟動元件有電阻、電容器、耦合變壓器、繼電器、PTC元件等多種，因而構(gòu)成不同類型的電動機。有些啟動元件安裝在電動機的內(nèi)部，有些啟動元件則裝在外部。無論在內(nèi)部還是在外部，一般認為啟動元件是單相異步電動機結(jié)構(gòu)的一個組成部分，常用的啟動元件有以下幾種。(1)離心開關(guān)離心開關(guān)裝在電動機的端蓋里，在電動機啟動時它使啟動繞組與

7、電源接通，而當(dāng)轉(zhuǎn)速升到額定轉(zhuǎn)速的75%時，在離心力的作用下離心開關(guān)動作，使啟動繞組脫離電源。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理離心開關(guān)包括靜止部分和轉(zhuǎn)動部分。較常用的是U形夾片式離心開關(guān)，開關(guān)的靜止部分由U形磷銅夾片和絕緣接線板組成，還有一對動觸頭和靜觸頭，以分斷電路，其轉(zhuǎn)動部分則裝在轉(zhuǎn)軸上，如圖2-3所示。離心開關(guān)的工作原理如圖2 -4所示。電動機靜止時，在彈簧壓力作用下兩觸點閉合，接通副繞組。電動機通電啟動后，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速的75%時，在離心力作用下，旋轉(zhuǎn)部分的重塊飛開，觸點分離;電動機靜止時，重塊復(fù)位，觸點閉合，副繞組重新接通，為下次啟動做好準備。上一頁下一頁

8、返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理還有一種指形觸頭式離心開關(guān)，其靜止部分由兩個半銅環(huán)組成，類似直流電動機的換向器，轉(zhuǎn)動部分則是三個指形銅觸頭，在電動機不轉(zhuǎn)時夾住銅環(huán)，如圖2 -5所示。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速升到額定轉(zhuǎn)速的75%時，在離心力的作用下指形銅觸頭和銅環(huán)脫離，自動切斷電路。離心開關(guān)運行可靠，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用較少。(2)啟動繼電器電流繼電器電流繼電器也叫重錘式啟動器，利用啟動電流的大小來使繼電器動作，從而接通或切斷副繞組電路。重錘式啟動器廣泛應(yīng)用在壓縮機中，其外形與內(nèi)部構(gòu)造如圖2 -6所示，由吸力線圈、重錘(街鐵)、彈簧、動觸點、靜觸點等組成。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基

9、本結(jié)構(gòu)和工作原理它的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，使用時直接插在壓縮機啟動與運行接線柱上，并與保護器組裝在一個接線盒內(nèi)。重錘式啟動器接線如圖2 -7所示，繼電器的磁力線圈與主繞組串聯(lián)，靜觸點與副繞組相接。電路剛接通時，轉(zhuǎn)子還沒啟動，主繞組電路僅有電阻存在，故啟動電流很大，可達到額定電流的58倍。大電流經(jīng)過啟動器線圈時，將產(chǎn)生很大的電磁力，電磁力克服繼電器內(nèi)的彈簧拉力，將具有動觸點的重錘(街鐵)吸上，動、靜觸點閉合接通，將副繞組接通，于是電動機啟動。隨著電動機轉(zhuǎn)速上升，主繞組電流下降，線圈中的電磁力減小。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速的70% 80%時，電磁力不能吸引住重錘，于是重錘下落，動觸點隨之與靜觸點分離，

10、將副繞組斷開，電動機啟動完畢。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理電壓繼電器電壓繼電器的原理如圖2-8所示。在斷電時，常閉觸點在彈簧拉力下閉合，將副繞組接入電路。接通電源后，主、副繞組中都有電流通過，電動機開始啟動。這時，電壓線圈的阻杭遠大于副繞組的阻杭，電壓線圈中的電流很小。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速逐漸升高時，副繞組中的反電動勢也隨之升高，所以電壓線圈中的電流逐漸增大，當(dāng)電流達到一定數(shù)值時(相當(dāng)于電動機轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速的70% 80% )，線圈產(chǎn)生的電磁力便克服彈簧的拉力，使觸點斷開，副繞組斷電，電動機進入正常運行狀態(tài)。此時由于電壓線圈與副繞組構(gòu)成閉合回路，副繞組的感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的

11、感應(yīng)電流便流經(jīng)電壓線圈，以維持常閉觸點在斷開狀態(tài)。電壓啟動繼電器主要應(yīng)用在大容量電冰箱中。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理差動式繼電器差動式繼電器接線如圖2 -9所示。差動式繼電器有電流和電壓兩個線圈，因而工作更為可靠。電流線圈與電動機的主繞組串聯(lián)，電壓線圈經(jīng)過常閉觸點與電動機的副繞組并聯(lián)。當(dāng)電動機接通電源時，主繞組和電流線圈中的啟動電流很大，使電流線圈產(chǎn)生的電磁力足以保證觸點能可靠閉合。啟動以后電流逐步減小，電流線圈產(chǎn)生的電磁力也隨之減小。于是電壓線圈的電磁力使觸點斷開，切斷了副繞組的電源。(3)動合按鈕動合按鈕是一種比較簡單的啟動元件，在一些電阻啟動電動機上應(yīng)用。

12、如圖2-10所示，在電動機的副繞組電路上串聯(lián)一個動合按鈕，在電動機接通電源的同時按下動合按鈕，接通副繞組。當(dāng)電動機啟動后，放開動合按鈕，便切斷了副繞組電路。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理(4)PTC啟動器 PTC正溫度系數(shù)熱敏電阻)啟動器廣泛應(yīng)用于電冰箱、空調(diào)器的壓縮機電路和電風(fēng)扇微風(fēng)擋電路中，PTC元件是一種半導(dǎo)體材料的名稱，它以酞酸鋇摻和微量稀土元素，通常采用陶瓷工藝制成元件，引出電極后整個元件用膠木密封。PTC材料的特點是它的阻值大小對溫度非常敏感。在正常室溫下，PTC的電阻值很小，約10多歐姆至30多歐姆(因壓縮機不同而不同)，當(dāng)達到某一溫度值時，電阻值會急

13、驟增大數(shù)千倍，這一溫度稱為臨界溫度。壓縮機所用的PTC元件的臨界溫度一般為5060。用做壓縮機啟動器的PTC材料是正溫度系數(shù)，在常溫下它內(nèi)阻極小，與啟動繞組的阻抗相比可視為短路。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理當(dāng)有電流通過時，PTC溫度迅速上升，而在溫度超過110以后，其阻值大于20k，與啟動繞組阻抗相比相當(dāng)于開路。因此，它被用做壓縮機的啟動元件。PTC啟動器直接插在壓縮機啟動與運行接線柱上固定。PTC啟動器是一種無觸點啟動器，它的適應(yīng)電壓范圍寬，能提高壓縮機電動機啟動轉(zhuǎn)矩，圖2-11是PTC啟動器的外形與內(nèi)部結(jié)構(gòu)。PTC元件一般串聯(lián)在電動機的啟動繞組中，接線圖如圖2

14、-12所示。壓縮機開始啟動時，PTC元件的溫度比較低，電阻很小，電路可近似地視為直通。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理這樣，壓縮機可順利啟動。啟動過程中，PTC元件中通過的大電流使其溫度迅速升高，當(dāng)溫度升至臨界溫度后，PTC元件電阻值突然增大至數(shù)萬歐姆，通過的電流下降到可以忽略不計，近似地視為斷路。此時，壓縮機副繞組基本無電流通過，壓縮機正常運轉(zhuǎn)。由于啟動過程中，PTC元件沒有機械的觸點動作，其電流的通斷是通過元件的自身電阻特性完成的，故PTC啟動器又稱為無觸點啟動器。這種啟動器的特點是無運動零件、無噪聲、可靠性較好、成本低、壽命長，對電壓波動的適應(yīng)性較強。電壓波動只

15、影響啟動時間，使其產(chǎn)生微小的變化，但不會產(chǎn)生觸點不能吸合或不能釋放的問題。所以，它對壓縮機的匹配范圍較廣。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理選擇PTC啟動器時，耐壓要大于320V以上，根據(jù)壓縮機的最大電流來選擇PTC的電阻值。其PTC動作時間也要與壓縮機啟動時間相對應(yīng)，以保證壓縮機有足夠的加速時間。一般冷態(tài)啟動壓縮機，所選PTC的啟動時間要大于0. 15s。PTC啟動器通斷特性取決于自身的溫度變化，所以，壓縮機停機后必須等待45 min，使PTC元件溫度降低，恢復(fù)到低阻狀態(tài)，才能再次啟動。若在20k高阻狀態(tài)下啟動壓縮機，此時啟動繞組相當(dāng)于開路，壓縮機不能轉(zhuǎn)動，但運行繞組

16、持續(xù)通過大電流，會導(dǎo)致壓縮機繞組發(fā)熱，甚至燒毀。(5)電容器單相電容式電動機用的電容器，按其結(jié)構(gòu)和類型，主要分為三類。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理紙介電容器它是用兩片金屬薄膜長條，中間隔了一層或數(shù)層蠟紙作為介質(zhì)。將金屬薄膜條片卷成筒放入金屬容器內(nèi)，從金屬薄膜片上引出兩根接線端供接線用。油浸電容器這種電容器作為介質(zhì)的絕緣紙是用油浸過的，緊密卷成筒后放入裝有絕緣油的金屬容器內(nèi)，這樣可以增加電容器的絕緣強度，也有利于散熱。電解電容器電解電容器結(jié)構(gòu)特點與上述電容器不同，它的結(jié)構(gòu)和工作原理是這樣的，一個極板是由高純度(99. 95%以上)的鋁箔制成，并經(jīng)過化學(xué)腐蝕使鋁箔表面

17、起伏不平，從而增大極板的有效面積。電容器的工作介質(zhì)是在鋁金屬表面利用化學(xué)方法生成的一層極薄的氧化膜。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理電容器的另一個極板不是金屬，而是稱為電糊的電解質(zhì)。將電糊狀電解液附在薄紙上，其引線借助于另一個鋁箔，作為電容器的一個極。把鋁箔與浸有電解質(zhì)的薄紙疊起來并卷成圓柱形，密封在金屬外殼中。將兩個極板的接線引出來，并標上“+”和“-”極性。前面的兩種電容器由于不是用電解質(zhì)做介質(zhì)，所以沒有正、負極性之分，故適合于長期工作在交流電路之中。而電解質(zhì)電容器由于有正、負極性，如果將電容器加上反向的電壓，則電容器很容易被擊穿而損壞，所以這種有極性的電解電容器

18、用在交流電路時，其通電時間要在幾秒鐘以內(nèi)，而且重復(fù)的次數(shù)不能太頻繁，否則極易損壞。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理單相電容電動機的電容器容量一般均不大于150 F，選用電容器除了注意其電容量和額定電壓應(yīng)滿足要求外，還要按不同的用途、需要以及經(jīng)濟性來選用。例如，僅做啟動用的電容器，由于它帶電時間短，便可以選用價格較便宜的電解電容器。另外，由于電容式電動機采用的是交流220V電源，所以電容器的耐壓必須大于等于31/2倍電源電壓(即380V) 。電動機使用過久或長期不用，電容器會失效或容量改變，此時必須更換相同規(guī)格的電容器，否則會影響電動機的正常工作。上一頁下一頁返回第一節(jié)

19、 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理二、單相異步電動機的基本工作原理1.單相繞組的定子磁場在單相異步電動機的單相繞組中通入單相交流電后，將會產(chǎn)生一個脈動磁場，如圖2-13所示。當(dāng)電流為正半周時，磁場方向垂直向上，如圖2-13(a)所示;當(dāng)電流為負半周時，磁場的方向垂直向下，如圖2-13(b)所示。磁場的軸線在空間固定不變，并不旋轉(zhuǎn)，但可以認為該脈動磁場是由兩個大小相等、轉(zhuǎn)速相同，但旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場合成。當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時，兩個旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的合轉(zhuǎn)矩為零，所以轉(zhuǎn)子不能自行啟動。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理如果用外力使轉(zhuǎn)子按順時針方向旋轉(zhuǎn)一下，則順時針方向的電磁

20、轉(zhuǎn)矩大于逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子順時針方向連續(xù)旋轉(zhuǎn);反之沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。綜上所述，單相異步電動機具有兩個特點:一是它的啟動轉(zhuǎn)矩等于零，不能自行啟動;二是它的旋轉(zhuǎn)方向不是固定的，完全取決于啟動時的旋轉(zhuǎn)方向。因此，單相異步電動機的一個重要問題，便是它的啟動方法問題。2.單相異步電動機的定子磁場單相電動機輸入的是單相交流電源，根據(jù)前面分析，它所產(chǎn)生的磁場是單相脈動磁場，而不是旋轉(zhuǎn)磁場，因而不能產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩，電動機不能啟動運轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理為使單相電動機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，就必須采取特殊的措施。首先，在定子繞組的設(shè)計上，單相電動機的定子槽內(nèi)嵌放兩個繞組，即

21、主繞組(運行繞組)和副繞組(啟動繞組)，并使兩繞組的中軸線在空間互成一定的角度;其次要使通入兩繞組的同一電流形成不同的相位差，變成兩相電流。為了形成不同相位的電流，可采取不同的啟動方法來實現(xiàn)，通常是在輔助繞組中串電阻或電容器，使流進副繞組的電流滯后或超前于主繞組電流一個角度，從而形成兩相旋轉(zhuǎn)磁場。下面以兩相繞組中電流相位相差900為例，分析其形成的磁場，設(shè)流入主繞組的電流為i主，流入副繞組的電流為i副，在一個周期內(nèi)，電動機的兩相繞組的電流變化曲線和磁場的方向如圖2-14所示。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理設(shè)A-X為主繞組線圈，B-Y為副繞組線圈，并規(guī)定電流從A,B端

22、流入，從X、Y端流注為正方向，反之為負方向。在t1時刻， i主主電流為零， i副電流為正最大，此時電流從B端流入，從Y端流出，用右手定則可判斷出磁場方向向下，如箭頭所示;在t2時刻， i主為最大， i副為零，電流由A端流入，從X端流出，磁場方向向左;在t3時刻， i主為零， i副為負最大值，電流由Y端流入副繞組，從B端流出，此時磁場方向向上。同理，可判斷出t4 ， t5瞬時的磁場方向。以上是在五個特殊時刻，兩相電流中有一相電流為零的情況下的磁場方向。上一頁下一頁返回第一節(jié) 單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理在由t1到t5的各時刻之間，磁場方向變化是兩相電流共同作用的結(jié)果，是一個連續(xù)變化的過程，

23、也就是說在一個周期內(nèi)磁場順時針方向旋轉(zhuǎn)一周。以上分析說明，在給定子繞組下線時，使主、副繞組在空間成900電角度，并使通過兩繞組的電流具有一定的相位差，就可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。上一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類為解決單相異步電動機的啟動問題，必須在啟動時建立一個旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩。所以在電動機定子鐵芯上嵌放了主繞組(工作繞組或運行繞組)和副繞組(啟動繞組或輔助繞組)，且兩繞組在空間互差900電角度，如圖2-15所示。為使兩繞組在接同一個單相電源時能產(chǎn)生相位不同的兩相電流，往往在副繞組中串入電容或電阻(也可以利用兩繞組自身阻抗的不同)進行分相，這樣的電動機稱為分相式單相異步電動機。按啟動、運行方

24、式的不同，分相式異步電動機又分為電阻啟動、電容啟動、電容運轉(zhuǎn)及電容啟動運轉(zhuǎn)這四種類型。還有一種結(jié)構(gòu)簡單的單相異步電動機，其定子與分相式電動機定子不同，根據(jù)其定子磁極的結(jié)構(gòu)特點被稱為罩極式電動機。下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類一、電阻啟動式異步電動機電阻啟動式異步電動機的原理接線圖如圖2-16(a)所示，圖中“1”為主繞組，2”為副繞組，副繞組通過一個啟動開關(guān)S與主繞組并聯(lián)接到單相電源上。副繞組僅在啟動時工作，一般按短時工作制設(shè)計，匝數(shù)少、導(dǎo)線細、電阻大，有時還可以將其正繞幾匝再反繞幾匝，以增加電阻而不改變其有效匝數(shù)和電抗值。與主繞組相比，副繞組的電抗較小，電阻較大，因此其電流I2超前于

25、主繞組電流I1，如圖2-16(b)所示。因兩繞組都呈電感性， I1與I2之間相位差角較小，遠小于900，所以形成的是橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，啟動轉(zhuǎn)矩較小，啟動電流較大。電阻啟動式異步電動機適用于空載或輕載啟動的場合，如冰箱壓縮機、鼓風(fēng)機、醫(yī)療器械等。上一頁下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類啟動開關(guān)S的作用是為了避免副繞組長時間工作過熱，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升到一定大小時(約75 % n0 )，自動斷開副繞組。這時只有主繞組通電，電動機在脈動磁場下維持運行。常用的啟動開關(guān)有以下幾種:1.離心開關(guān)離心開關(guān)是根據(jù)離心力原理制成的。將離心開關(guān)裝在電動機轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)電動機靜止或轉(zhuǎn)速較低時，在開關(guān)里的彈簧壓力作用下，動

26、、靜觸點閉合，接通副繞組電路;當(dāng)電動機啟動后，轉(zhuǎn)速上升到一定大小時，依靠離心塊的離心力克服彈簧壓力，使動、靜觸點分開，切斷副繞組電路。由于離心開關(guān)裝設(shè)在電動機端蓋內(nèi)，不便于檢修，目前已不大采用。上一頁下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類2.啟動繼電器常用的啟動繼電器有欠電流繼電器、過電壓繼電器和差動式繼電器三種。欠電流繼電器的電流線圈串聯(lián)在電動機的主繞組上，如圖2-17所示。啟動時主繞組啟動電流較大，繼電器的動、靜觸點被吸合，接通副繞組，幫助產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩。隨著轉(zhuǎn)速上升，主繞組電流減小，減小到一定值時，繼電器的觸點在彈簧彈力作用下斷開，使副繞組脫離電源。過電壓繼電器的電壓線圈與電動機副繞組兩端

27、并聯(lián)，其觸點是動斷型的。電動機啟動后，隨著轉(zhuǎn)速上升，副繞組兩端感應(yīng)電動勢增大很快，當(dāng)轉(zhuǎn)速升至一定值時，繼電器的電壓線圈吸引銜鐵，使動、靜觸點動作，切斷副繞組。上一頁下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類過電壓繼電器的動作速度誤差小、靈敏，但是易受電網(wǎng)電壓擾動的影響，不夠可靠。為提高在指定速度下的動作可靠性，可選用差動式啟動繼電器。它其實是前兩種的組合，把差動式繼電器的電流線圈與主繞組串聯(lián)，電壓線圈與副繞組并聯(lián)，兩個線圈對銜鐵吸引力方向相反。啟動時動斷觸點接通副繞組，當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速升至一定值時，電壓線圈因電壓增大，又銜鐵的吸引力加大;而此時電流線圈因啟動電流減小，吸引力減小，加上彈簧彈力作用足以街

28、證繼電器觸點可靠的斷開。3. PTC啟動器PTC啟動器實際上是一個正溫度系數(shù)的熱敏電阻，將其串聯(lián)在副繞組電路中。上一頁下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類電動機剛啟動時溫度較低，電阻很小，副繞組相當(dāng)于被接通。當(dāng)啟動一段時間后，由于電流的熱效應(yīng)，溫度升高，使PTC啟動器的電阻變得很大，相當(dāng)于副繞組被斷開。電動機停止工作后，需要等待幾分鐘，使PTC啟動器的溫度和電阻降下來，才能重新啟動電動機。家用電冰箱壓縮機多采用由PTC啟動器控制的電阻啟動式異步電動機，這樣可以避免在電冰箱突然斷電又很快恢復(fù)供電時，因其啟動轉(zhuǎn)矩小，可能使重新啟動的電動機不能拖動帶有殘壓的壓縮機而導(dǎo)致電動機燒毀。二、電容啟動式異

29、步電動機電容啟動式異步電動機的接線如圖2-18(a)所示。上一頁下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類副繞組與一個電容器串聯(lián)，再與啟動開關(guān)串聯(lián)后和主繞組一起并聯(lián)接在單相交流電源上。電容器的作用:首先，能使副繞組電路呈電容性，電流 超前電源電壓 一個相位角，而主繞組電路是電感性的， 落后于電源電壓 一個相位角，因此兩繞組電流的相位差較大，如果電容C選擇適當(dāng)，可等于或接近900，如圖2-18(b)所示。其次，電容還可以抵消副繞組電路的電抗值，所以副繞組匝數(shù)可以多一些，以增大其磁通勢，甚至與主繞組磁通勢相等。這樣與電阻啟動式異步電動機相比，電容啟動式異步電動機在啟動時，可以產(chǎn)生一個較強的圓形旋轉(zhuǎn)磁場

30、，啟動轉(zhuǎn)矩較大。另外，兩繞組電流的相位差較大，合成電流小，所以電動機啟動電流較小。上一頁下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類由于電容器僅在電動機啟動時使用，通電時間不長，耐壓要求不高，但電容量要求較大，所以一般選用電解電容器。啟動結(jié)束后，啟動開關(guān)斷開副繞組，電動機在主繞組脈動磁場下繼續(xù)運行。電容啟動式異步電動機具有良好的啟動性能，適用于水泵、小型空氣壓縮機、電冰箱及重載啟動設(shè)備。三、電容運轉(zhuǎn)式異步電動機電容運轉(zhuǎn)式異步電動機與電容啟動式異步電動機相似，只是繞組電路中不設(shè)置啟動開關(guān)，如圖2-19所示。前兩種異步電動機都是分相(兩相)啟動，單相運行;而電容運轉(zhuǎn)式異步電動機的副繞組不僅為了啟動，而且

31、也參與運行，實際上是一個兩相電動機。上一頁下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類副繞組應(yīng)按長期工作設(shè)計，電容器一般用油浸或金屬膜紙介質(zhì)電容器。電容器容量的選擇應(yīng)能使電動機運行時產(chǎn)生圓形或接近圓形旋轉(zhuǎn)磁場。這樣，啟動時卻只能是橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場。所以它的運行性能比電阻或電容啟動式電動機要好，但啟動性能較差。其實，電容量一旦確定，僅在某一轉(zhuǎn)速下磁場才是圓形的。所以電容運轉(zhuǎn)式電動機一般要求在額定轉(zhuǎn)速下運行。電容運轉(zhuǎn)式異步電動機具有體積小、重量輕特點，適用于電風(fēng)扇、通風(fēng)機、錄音機等日用電器、噪聲小、效率和功率因數(shù)較高、啟動轉(zhuǎn)矩低的。上一頁下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類四、電容啟動運轉(zhuǎn)式異步電動機電

32、容啟動運轉(zhuǎn)式異步電動機結(jié)合了電容啟動式和電容運轉(zhuǎn)式異步電動機的優(yōu)點，即啟動性能和運行性能都比較好。為此，在副繞組中使用了C1和C2兩個并聯(lián)電容器，其中C1與啟動開關(guān)S串聯(lián)，接法如圖2-20所示。啟動時，兩個電容同時工作，總電容量較大;運行時，啟動開關(guān)S動作，切除C1減小電容容量。適當(dāng)選擇C1和C2的容量，可使電動機啟動、運行時都能產(chǎn)生近似圓形旋轉(zhuǎn)磁場，以獲得較高的啟動轉(zhuǎn)矩、過載能力、功率因數(shù)和效率。啟動電容器C1是短時工作的，可采用電解電容器;運轉(zhuǎn)電容器C2是長期工作的，一般用油浸或金屬膜紙介質(zhì)電容器。上一頁下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類電容啟動運轉(zhuǎn)式異步電動機是最理想的一種單相異步電

33、動機。適用于各種家用電器、泵和小型機床等。五、罩極式電動機罩極式電動機是一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、噪聲小的單相異步電動機。根據(jù)其定子結(jié)構(gòu)分為凸極式和隱極式兩種。1.凸極式罩極電動機凸極式罩極電動機的定子繞組也有兩套繞組，如圖2-21所示。主繞組采用集中繞組形式套在凸起的定子磁極上;在凸極的一側(cè)開有小槽，槽內(nèi)套入一個較粗的短路銅環(huán)(罩極線圈)，作為副繞組，罩住1/3磁極表面。上一頁下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類為了改善電動機磁場，兩磁極間一般插有磁分流片(磁橋)，也可以直接與磁極做成一體。當(dāng)主繞組通入單相交流電流時，便產(chǎn)生脈動磁場，其中一部分磁通1，不穿過短路環(huán);另一部分磁通則穿過短路環(huán)。根

34、據(jù)楞次定律，在短路環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流將阻礙罩極側(cè)原磁通的變化，使得罩極側(cè)合成磁通2的相位滯后于1 ，在空間位置上1和2也存在一定的角度差，如圖2-22所示。這樣，罩極電動機形成的合成磁場是一個橢圓度很大的旋轉(zhuǎn)磁場。上一頁下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類旋轉(zhuǎn)磁場形成的過程如圖2-22所示，在主繞組電流正半周，a點為電流增大變化時，磁通1也在增大;短路環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通，方向與1相反，會阻礙穿過短路環(huán)那部分的磁通增大，造成整個磁極下面，罩極處磁感應(yīng)線分布稀疏，未罩處磁感應(yīng)線分布稠密，合成磁場的軸線偏左。b點為電流達到最大值時， 1最大，變化率為零，短路環(huán)中沒有感應(yīng)電流。整個磁極下面磁感應(yīng)

35、線分布均勻，磁場的軸線由左移到中間。 c點為電流減小變化時，磁通1在減小;短路環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通，方向與1相同，阻礙穿過短路環(huán)那部分的磁通減小，造成罩極處磁感應(yīng)線分布稠密，未罩處磁感應(yīng)線分布稀疏。合成磁場的軸線由中間移到偏右側(cè)。上一頁下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類同理，電流負半周時及S極的情況也是如此。即合成磁場的軸線不斷地移動旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向總是從磁極的未罩部分轉(zhuǎn)向罩極部分。這種磁場作用于轉(zhuǎn)子也能使電動機獲得一定的啟動轉(zhuǎn)矩，朝磁場旋轉(zhuǎn)方向啟動并運行。與其他圓形或橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場不同，罩極式電動機的磁場實際上是一種“移動磁場”。正因為如此，罩極式電動機的啟動和運行性能較差，效率和功率因

36、數(shù)較低，只適用于空載或輕載啟動的小容量負載，如電風(fēng)扇、電唱機等。上一頁下一頁返回第二節(jié) 單相異步電動機的分類2.隱極式罩極電動機隱極式罩極電動機的定子鐵芯與一般單相異步電動機相同，主繞組采用分布繞組均勻地嵌放在鐵芯槽內(nèi)，匝數(shù)較多;副繞組可以用集中繞組也可以用分布繞組，匝數(shù)較少、較粗且與凸極式中的短路環(huán)一樣要閉合。兩繞組在空間相差約450電角度。隱極式和凸極式罩極電動機的工作原理相同，功率稍大一些，但成本較高。上一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速一、單相異步電動機的反轉(zhuǎn)方式單相異步電動機的旋轉(zhuǎn)方向與其定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場方向一致，改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向就可以改變電動機的旋轉(zhuǎn)方向。1.分相式

37、電動機的反轉(zhuǎn)(1)電阻分相式電動機的反轉(zhuǎn)要改變電阻分相式電動機的旋轉(zhuǎn)方向，只需將副繞組或主繞組的兩個接頭反接即可，但兩者不能同時接反。分相式電動機是以阻抗分相的，它的主繞組和副繞組的匝數(shù)、線徑都不同，不能互換。電阻分相式電動機正是利用這點來進行分相，獲得啟動轉(zhuǎn)矩的。它不允許兩繞組的匝數(shù)、線徑相同，所以電阻分相式電動機的調(diào)速和改變轉(zhuǎn)向都很困難，它主要應(yīng)用于既不需要調(diào)速，也不需要改變轉(zhuǎn)向的場合，如電冰箱、空調(diào)器等。下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速(2)電容分相式電動機的反轉(zhuǎn)電容分相式電動機的反轉(zhuǎn)電路與電阻分相式電動機相同，只需將副繞組或主繞組的兩個接頭反接即可。 在主、副繞組的線徑、匝

38、數(shù)等完全相同的電容式電動機中，如果將主、副繞組互換，即將原主繞組改作為副繞組，將原副繞組改作為主繞組，并將電容器也改接在原主繞組中，這樣就改變了旋轉(zhuǎn)磁場的方向，電動機隨之反轉(zhuǎn)。2.罩極電動機的反轉(zhuǎn)罩極線圈是固定在鐵芯上的，裝成之后只能單方向旋轉(zhuǎn)，即使倒換繞組的兩接線端也不能改變電動機的轉(zhuǎn)向。如果需要反轉(zhuǎn)，則只能將電動機拆開，將定子拆下，反向后再裝入。這種方法只能在裝配或修理過程中實施，是一次性的，無法在運行中實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速若想在運行中改變轉(zhuǎn)向，則可以在定子槽中增加一套主繞組或罩極線圈，用開關(guān)來改變工作的主繞組和罩極線圈的相對位置。在定子凸極上嵌入一

39、套主繞組及兩套罩極線圈，利用轉(zhuǎn)換開關(guān)來使其中一套罩極線圈工作，即可得到不同的轉(zhuǎn)向?；蛘咴诙ㄗ油箻O上嵌放兩套主繞組和一套罩極線圈，用轉(zhuǎn)換開關(guān)來切換兩套主繞組，也可使電動機實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。 二、單相異步電動機的調(diào)速 在電動機磁極數(shù)不變的條件下，電動機轉(zhuǎn)速與繞組所加電壓成正比關(guān)系。實際單相異步電動機的調(diào)速都是通過改變繞組電壓的大小來實現(xiàn)調(diào)整的。上一頁下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速單相異步電動機用改變繞組電壓進行調(diào)速時，電壓的改變使得轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩都下降，所以這種調(diào)速方法只能用于轉(zhuǎn)矩跟隨轉(zhuǎn)速下降的負載，如電風(fēng)扇、鼓風(fēng)機等，而不宜用于承受額定負載的電動機。下面重點介紹電風(fēng)扇電動機幾種常見的調(diào)速方法。

40、1.電抗器法電抗器調(diào)速法示意圖如圖2-23所示。電抗器是帶有鐵芯的電感線圈，其外形如圖2-24所示。中間有幾個抽頭，分別連接到調(diào)速開關(guān)上。電抗器與電動機串聯(lián)后接到電源上，由于線圈具有電抗作用，電動機通過調(diào)速線圈后降低了電壓，因而轉(zhuǎn)速變慢。上一頁下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速又由于電抗器線圈上有幾個抽頭，當(dāng)調(diào)速開關(guān)調(diào)節(jié)至各擋時，由于電路中串聯(lián)的線圈匝數(shù)不等，電壓降不同，電動機得到的電壓不同，從而得到不同的轉(zhuǎn)速。在實際調(diào)速電路中，有時還設(shè)有指示燈，圖2-25(a)是幾種帶指示燈的電抗器調(diào)速電路。對于帶指示燈的電抗器調(diào)速電路，指示燈繞組端電壓要求在快、中、慢各擋相差不大于0. 5 V，

41、這樣調(diào)速繞組的匝數(shù)就不宜單獨改變，以免引起指示燈繞組端電壓的變化，導(dǎo)致各擋亮度不均。指示燈的額定電壓一般為6. 3 V，因此要求繞組端電壓應(yīng)保持在6V左右為宜。對于帶指示燈的自耦變壓器式調(diào)速電路，其指示燈繞組有正串接法(如圖2-25 (b)所示)與反串接法(如圖2-25(c)所示)之分。上一頁下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速正串接法指示燈繞組上的電壓與調(diào)速繞組上的電壓方向相同，因此加到電動機副繞組(啟動繞組)上的電壓較低，不利于電動機的啟動。反串接法指示燈繞組上的電壓與調(diào)速繞組上的電壓方向相反，因此加到副繞組上的電壓較大，有利于電動機的啟動，尤其有利于電動機的低速啟動。所以，電風(fēng)扇

42、電抗調(diào)速器多采用反串接法。2.電動機繞組抽頭調(diào)速抽頭調(diào)速是在電動機的工作繞組上串接一個調(diào)速繞組(中間繞組)，在調(diào)速繞組上抽出幾個頭引入調(diào)速開關(guān)，使在相同的電源電壓下，定子繞組上的電壓發(fā)生變化，達到調(diào)速的目的。更簡便的方法是省去調(diào)速繞組，直接在主繞組或副繞組上抽頭，也可達到調(diào)速的目的。抽頭調(diào)速電路有L型、T型以及串并聯(lián)抽頭型之分。上一頁下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速(1)L型調(diào)速電路圖2 - 26為L型抽頭調(diào)速電路，它有三種接法。 L-1型接法(如圖2-26(a)所示)是將調(diào)速繞組與主繞組串聯(lián)，且兩繞組嵌放在同一線槽內(nèi)，二者在空間上是同相位的，而與副繞組在空間上則相差900電角度。

43、當(dāng)電動機在低速(低速擋)運轉(zhuǎn)時，其調(diào)速繞組與主繞組串聯(lián)，流過主繞組的電流最小;高速運轉(zhuǎn)時，調(diào)速繞組與副繞組串聯(lián)，流過主繞組的電流最大。這種接法的調(diào)速電路適用于較低電源電壓(如110V)的電風(fēng)扇上，在我國很少采用。 L-2型接法(如圖2-26(b)所示)是將調(diào)速繞組與副繞組串聯(lián)，且嵌放在同一線槽內(nèi)，二者與主繞組在空間上相差900電角度。上一頁下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速電動機在低速運轉(zhuǎn)時調(diào)速繞組與主繞組串聯(lián);在高速運轉(zhuǎn)時，調(diào)速繞組則與副繞組串聯(lián)。這種接法的調(diào)速電路適用于較高電源電壓(如220V)的電風(fēng)扇上，在我國得到了一定的應(yīng)用。 L-3(如圖2-26(c)所示)型接法的特點是，

44、調(diào)速繞組與主繞組同相位，而與副繞組在空間上相差900電角度。當(dāng)電風(fēng)扇進行調(diào)速時，調(diào)速繞組的部分或全部與主繞組串聯(lián)，而與副繞組無關(guān)，副繞組上的端電壓不變(副繞組與電容器串聯(lián)后接在電源上)。當(dāng)電動機低速運轉(zhuǎn)時，主繞組與調(diào)速繞組串聯(lián)構(gòu)成回路;當(dāng)電動機高速運轉(zhuǎn)時，主繞組自成回路，調(diào)速繞組中無電流。上一頁下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速(2)T型調(diào)速電路圖2-27為T型接法抽頭調(diào)速電路，它有兩種接法。在T-1型接法電路中(如圖2-27(a)所示)，調(diào)速繞組是接在主、副繞組的公共端子的外端，且在空間上與主繞組同相位。當(dāng)電動機低速運轉(zhuǎn)時，有總電流(即主、副繞組的合成電流)流過調(diào)速繞組;當(dāng)電動機高

45、速運轉(zhuǎn)時，調(diào)速繞組中無電流。在T-2型接法電路中(如圖2-27(b)所示)，調(diào)速繞組在空間上與副繞組同相位，把主繞組分成兩部分，其中一部分始終有總電流通過。當(dāng)電動機低速運轉(zhuǎn)時，調(diào)速繞組與其中一部分主繞組串聯(lián);當(dāng)電動機高速運轉(zhuǎn)時，調(diào)速繞組與副繞組串聯(lián)。上一頁下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速(3)串并聯(lián)抽頭型調(diào)速電路圖2 - 28為主繞組串并聯(lián)接法抽頭調(diào)速電路。在L-3型接法調(diào)速電路中，可以通過外加觸點開關(guān)或合理設(shè)計繞組抽頭的方法，使電動機在高速運轉(zhuǎn)時，調(diào)速繞組也能與主繞組并聯(lián)接入電源，以提高電動機在高速運轉(zhuǎn)時的性能。這就構(gòu)成了所謂的主繞組串并聯(lián)接法抽頭調(diào)速電路。當(dāng)電動機高速運轉(zhuǎn)時，主

46、繞組與調(diào)速繞組并聯(lián)構(gòu)成主相回路;當(dāng)電動機低速運轉(zhuǎn)時，主繞組與調(diào)速繞組串聯(lián)構(gòu)成主相回路。采用這種調(diào)速電路，通過合理設(shè)計各個繞組，可以使電動機在各擋運行時，其內(nèi)部磁場分布都能接近理想的圓形，使各擋的輸入功率較小，功率因數(shù)較高。電動機在低速擋工作時啟動轉(zhuǎn)矩較大，啟動性能和節(jié)能效果均較好。因此，這種調(diào)速電路應(yīng)用極為廣泛。上一頁下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速3.電容器法調(diào)速電路電容運轉(zhuǎn)式電動機，其移相電容量的大小直接影響到電動機的運行性能。減小串聯(lián)于電動機電路中的電容值，將使電路中的容抗增加，電動機經(jīng)電容器降壓后將使轉(zhuǎn)速減小。利用這一原理，把不同容量的電容器串接在電動機電路中，通過接通調(diào)速

47、開關(guān)，就可獲得不同的轉(zhuǎn)速，利用電容器還可以為電風(fēng)扇增設(shè)微風(fēng)擋。圖2-29所示為電容器法調(diào)速電路。電容器調(diào)速的優(yōu)點是調(diào)速可靠，結(jié)構(gòu)簡單，幾只并聯(lián)電容可以組成組合式的調(diào)速電路，在中低速運行時功耗小、效率高。其缺點是成本比電抗器調(diào)速、抽頭調(diào)速要高，目前使用還不太廣泛。上一頁下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速4.采用PTC元件調(diào)速電風(fēng)扇的微風(fēng)是指轉(zhuǎn)速在500r/min下送出的風(fēng)。若采用一般調(diào)速方法，電風(fēng)扇電動機在這樣的低轉(zhuǎn)速下不能啟動。采用PTC元件的電路可以實現(xiàn)電動機的低速啟動，其電路如圖2-30所示。當(dāng)按下微風(fēng)擋按鍵時，由于PTC元件處在室溫狀態(tài)，阻值很小，在它上面的電壓降很小，電動機得

48、到的是接近于低速擋的電壓，因此，能夠順利啟動。在電風(fēng)扇啟動過程中，電流通過PTC元件，電流的熱效應(yīng)使其溫度迅速升高。當(dāng)啟動過程結(jié)束時，PTC元件的溫度也已達到居里點，此時PTC元件的電阻值急劇增加，達到數(shù)千歐姆，它兩端的電壓也隨之增大，使電動機端電壓下降至180V以下，電動機自動進入轉(zhuǎn)速為500r/min以下的微風(fēng)擋運行。上一頁下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速在運行過程中若斷電，風(fēng)扇扇葉的慣性將維持一段時間的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，待完全停止時，PTC元件溫度已降至居里點以下的常溫。所以再啟動時，電風(fēng)扇又能重新啟動，并自動進入微風(fēng)擋運行。如果斷電時間很短，幾秒鐘后即恢復(fù)通電，這種情況下，雖然PT

49、C元件的溫度仍在居里點以上，阻值仍很大，但因電風(fēng)扇扇葉一直在轉(zhuǎn)動，需要的轉(zhuǎn)矩很小，因此可以逐漸加速，直至恢復(fù)微風(fēng)擋運行。5.無級調(diào)速電路圖2 -31所示為一種常見的無級調(diào)速、調(diào)光、調(diào)溫電路。采用雙向晶閘管調(diào)速電路，是通過改變晶閘管的導(dǎo)通角，也就是改變了晶閘管的導(dǎo)通程度(導(dǎo)通電流或輸出電壓)，來達到電動機調(diào)速的目的。上一頁下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速在圖2-31所示的調(diào)速電路中，VD為雙向二極管，RP為調(diào)速旋鈕。當(dāng)電路接通電源后，電源通過電阻R、電位器RP向電容器幾充電，C4兩端電壓開始升高。當(dāng)C4端電壓達到一定值時，雙向二極管VD和雙向晶閘管VS導(dǎo)通，VS的導(dǎo)通為電動機提供了通

50、路而工作。通過調(diào)節(jié)RP可以改變C3 ,C4 的充電速度，也就改變了VS的導(dǎo)通角，使通過電動機(或VS)的電流隨之改變，實現(xiàn)了無級調(diào)速。電路中采用了兩級RC電路(R4和RP C4和R3,C3，調(diào)節(jié)R，可使VS的導(dǎo)通角在001700范圍內(nèi)連續(xù)變化。上一頁下一頁返回第三節(jié) 單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速6.自耦變壓器法將交流電源接于自耦變壓器的兩端，然后按調(diào)速要求抽出不同的抽頭引線，當(dāng)調(diào)速器接于不同的抽頭時，電動機就可以得到不同的電壓，從而改變電動機轉(zhuǎn)速。上一頁返回第四節(jié) 單相異步電動機常見故障的檢修電動機的故障雖然繁多，但故障的產(chǎn)生總是和一定的因素相聯(lián)系。只要根據(jù)電動機的基本原理、結(jié)構(gòu)和性能，以及有關(guān)

51、的各方面情況，就可對故障作出正確的判斷。所以，在修理前，一定要仔細觀察，詢問電動機的各項情況，準確判斷故障原因，進行相應(yīng)的處理，防止故障擴大，保證設(shè)備正常運行。一、常見故障電動機在運行中由于種種原因，會出現(xiàn)故障，常見的有以下幾種。1.不能啟動.沒有任何聲音下一頁返回第四節(jié) 單相異步電動機常見故障的檢修(1)檢查電源電壓是否 正常當(dāng)電源電壓時有時無或電壓過低時，將會導(dǎo)致電動機啟動轉(zhuǎn)矩過小而不能啟動。電源電壓的有無可用萬用表方便地進行測量。若無電壓，應(yīng)仔細檢查電源開關(guān)、供電線路及變配電柜，查看是否有接頭接觸不好的現(xiàn)象。(2)檢查繞組是否斷路 若電源正常，則檢查繞組是否斷路。主繞組、副繞組回路均有斷

52、路的可能，但一般副繞組電路因元件較多，發(fā)生斷路故障的機會多一些。主繞組斷路 接通電源，如電動機無任何動靜，可檢查電動機的主繞組是否斷路。主繞組的斷路故障排除后，再接通電源，電動機可能運轉(zhuǎn)正常，也可能只發(fā)出嗡嗡聲而不能啟動。不能啟動時就說明副繞組同時有斷路。上一頁下一頁返回第四節(jié) 單相異步電動機常見故障的檢修副繞組斷路 檢查時，如果啟動裝置用的是啟動繼電器，可將繼電器與副繞組串聯(lián)的兩個接頭短接，接通電源，若電動機能啟動，說明啟動繼電器的觸點有問題，故障可能是繼電器的觸點接觸不良或損壞，或是電磁線圈的吸力不足，或是彈簧失效。如有以上情況，應(yīng)針對其原因加以修理。如果啟動裝置是離心開關(guān)，可在副繞組電路

53、串聯(lián)檢驗燈后，通電試驗其發(fā)亮與否，或用萬用表剛量其通斷。假如將啟動裝置的觸點短接，合上電源后，電動機仍不能啟動，則說明可能是副繞組斷路或電容器損壞。如屬電容器損壞，則更換新電容器后，電動機便能啟動。如電容器完好或者更換電容器后，電動機仍不能啟動，則只能說明副繞組斷路。上一頁下一頁返回第四節(jié) 單相異步電動機常見故障的檢修這時只有將電動機拆卻，查找副繞組的斷路點并加緊維修。因繞組燒壞而斷路 對于分相電動機來講，無論是主繞組還是副繞組，如有元件或線圈組燒壞，均會因過熱而直接影響絕緣。所以，決定重新繞線時，應(yīng)將主繞組、副繞組同時換掉，以防未換的舊線圈發(fā)生類似的燒壞事故。(3)檢查繞組是否短路或接錯繞組

54、內(nèi)部如果有短路或接錯故障，均會造成電動機的啟動轉(zhuǎn)矩降低。接通電源后，將因電動機短路電流過大，啟動不了，致使熔斷器的熔絲熔斷。上一頁下一頁返回第四節(jié) 單相異步電動機常見故障的檢修(4)電動機過載若電動機繞組完好，則應(yīng)檢查負載情況。負載過大將引起負載轉(zhuǎn)矩增大，當(dāng)電動機啟動轉(zhuǎn)矩不能克服負載轉(zhuǎn)矩時，將會造成電動機不能啟動。此時，應(yīng)檢查負載，找出過載原因，采取適當(dāng)?shù)拇胧┫^載狀況。例如風(fēng)機過載，則應(yīng)及時檢查它的管路，沒加管路系統(tǒng)或管路過于曲折時，均會造成風(fēng)機過載。(5)檢查軸承是否損壞單相電動機啟動轉(zhuǎn)矩較小，若軸承太緊會使阻力變大，造成電動機不能啟動;軸承太松又將引起轉(zhuǎn)子偏心，加上單相電動機氣隙較小，

55、常造成轉(zhuǎn)子與定子相擦而電動機不能啟動的故障。必須注意的是，有的軸承內(nèi)因凝結(jié)的油漬作用，給檢查軸承帶來麻煩，以致故障現(xiàn)象不很明顯。上一頁下一頁返回第四節(jié) 單相異步電動機常見故障的檢修這時，最好在運行中先用軸承噪聲檢查儀探明。如已拆開，則用煤油或汽油清洗之后，再進行檢查，效果會好些。(6)檢查端蓋裝配情況當(dāng)用手轉(zhuǎn)動電動機轉(zhuǎn)子而感到阻力很大或有死點時，則可能是端蓋裝配不正的緣故，其結(jié)果也常造成電動機不能啟動。這時，應(yīng)松開螺釘，用木錘子輕敲端蓋四周，同時試轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子軸，檢查阻力變化情況，直到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動靈活時，再將端蓋螺母對稱地擰緊。擰螺母時也應(yīng)邊擰邊轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，直到螺釘擰緊后轉(zhuǎn)子仍轉(zhuǎn)動靈活為止。(7)檢查轉(zhuǎn)

56、子是否彎曲電容分相電動機的容量較小，軸的直徑較小，因而剛性較差，往往會因裝配不慎造成轉(zhuǎn)軸變形彎曲，使定子與轉(zhuǎn)子相擦碰，電動機難于啟動。上一頁下一頁返回第四節(jié) 單相異步電動機常見故障的檢修(8)轉(zhuǎn)子斷條如果電動機繞組完好，啟動裝置靈活，電容正常，端蓋裝配正常，則應(yīng)該仔細檢查轉(zhuǎn)子是否斷條，轉(zhuǎn)子斷條過多時，電動機也無法啟動。2.不能啟動，但有“嗡嗡”聲電動機有“嗡嗡”聲響，說明電路是通的。主要原因如下:電源電壓過低。負載過大，在減小負載后應(yīng)能啟動。啟動時，啟動元件不能接通。當(dāng)啟動元件為電容器時，如果電容器因絕緣性能變差而導(dǎo)致容量不足時，電動機啟動轉(zhuǎn)矩變小，負載時不能啟動，空載時能啟動。上一頁下一頁返

57、回第四節(jié) 單相異步電動機常見故障的檢修電容器斷路時，電動機不能啟動，但這時如用手撥動轉(zhuǎn)軸，電動機便能沿手動的方向轉(zhuǎn)起來。電容器短路時，電動機兩繞組通過同相電流，電動機發(fā)出很大“嗡嗡”聲，發(fā)熱很快，撥動轉(zhuǎn)軸，電動機也不能啟動。主副繞組中有一個斷路。此時用手撥動電動機轉(zhuǎn)軸，應(yīng)能緩慢地啟動。電動機接線錯誤。有的電動機主副繞組錯接或繞組引線與中線錯接，則在空載時電動機能啟動，但負載時不能啟動。繞組有短路故障時，在負載上不能啟動，但空載時還能緩慢啟動。電動機的機械部件有故障。上一頁下一頁返回第四節(jié) 單相異步電動機常見故障的檢修轉(zhuǎn)子銘條斷裂的條數(shù)占整個轉(zhuǎn)子槽數(shù)1/7時，電動機就不能正常工作，即使空載時能啟

58、子發(fā)熱，甚至在斷裂處發(fā)生火花。3.電動機轉(zhuǎn)速達不到額定值電動機轉(zhuǎn)速達不到額定值的原因，可能有以下幾種:過負載;電源電壓過低;主繞組內(nèi)發(fā)生短路或線頭接錯;轉(zhuǎn)子籠型端環(huán)和導(dǎo)條斷裂;軸彎曲或軸承損壞等。此外，還可能由于副繞組在啟動后未切除，這時電動機電流增大，發(fā)熱并發(fā)出噪聲。上一頁下一頁返回第四節(jié) 單相異步電動機常見故障的檢修判斷副繞組在電動機啟動后是否脫離電源的辦法是:將副繞組的兩個引出線端子拆開脫離電源，將一根小繩繞在轉(zhuǎn)軸上，用力將繩子猛一抽，電動機立即轉(zhuǎn)動，同時迅速將主繞組接通電源，若電動機運轉(zhuǎn)正常(轉(zhuǎn)速達正常值，噪聲也消失)，則說明是副繞組的故障所引起的。副繞組在啟動后不能脫離電源，其原因及

59、排除辦法有:可能是啟動繼電器或離心開關(guān)的觸點熔焊、膠結(jié)在一起，或因灰屑阻塞使觸點不能斷開。如為觸點燒壞應(yīng)立即更換，如為灰屑阻塞應(yīng)清理。啟動繼電器彈簧失效，必須重新更換。轉(zhuǎn)軸的軸向位置調(diào)整得不好，將離心開關(guān)壓得太緊，以致無法斷開。應(yīng)適當(dāng)調(diào)整所加的紙墊圈厚度，使離心開關(guān)能在規(guī)定的速度值切斷副繞組電源。上一頁下一頁返回第四節(jié) 單相異步電動機常見故障的檢修4.電動機運行時溫升過高電動機在正常情況下運轉(zhuǎn)時，其內(nèi)部各種能量損失的發(fā)熱量，不會使電動機超過允許溫升。只有當(dāng)電動機發(fā)生各種故障時，引起的各種能量損失增加，才會使發(fā)熱量增加;或因通風(fēng)散熱不好，使電動機過熱，溫升超過允許值。造成電動機過熱的故障原因有:電源電壓過高或過低。繞組短路或接錯線頭。過載運行。軸承太緊、松動或不良。軸彎曲變形使定子與轉(zhuǎn)子相擦碰。上一頁下一頁返回第四節(jié) 單相異步電動機常見故障的檢修電動機裝配不良使電動機轉(zhuǎn)動不靈活。若電動機散熱不好，即使電動機在正常情況下工作，也會引起過熱。造成電動機散熱不好的原因，不外是環(huán)境溫度過高、電動機內(nèi)灰塵