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单相异步电动机的二种起动方法

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2020-12-07 09:36:27

有关单机异步电动机的起动方法,包括电容分相式起动、罩极式起动两种方法,掌握下电容分相式起动的原理、电容分相式单相异步电动机的特征、罩极式单相异步电动机的结构、罩极式单相异步电动机的特征等。

单相异步电动机的起动方法

一、电容分相式起动

电容分相式起动的原理,如图:

电容分相式起动的原理1

在单相异步电动机的定子内,除原来绕组(称为工作绕组或主绕组)外,再加一个起动绕组(副绕组) ,两者在空间相差900。接线时,起动绕组串联一个电容器,然后与工作绕组并联接于交流电源上。选择适当的电容量,可使两绕组电流的相位差为900。

这样,在相位上相差900的电流通入在空间也相差900的两个绕组后,产生的磁场也是旋转的(分析方法与三相异步电动机的旋转磁场的分析方法相同)。

于是,电动机便转动起来。电动机转动起来之后,起动绕组可以留在电路中,也可以利用离心式开关或电压、电流型继电器把启动绕组从电路中切断。按前者设计制造的叫做电容运转电动机,按后者设计制造的叫做电容起动电动机。

除用电容来分相外,也可用电感和电阻来分相。改变电容器C的串联位置,可使单相异步电动机反转。

电容分相式单相异步电动机的特征

1、效率:电容分相式单相异步电动机的效率因设计的不同而不同,并且还因电动机容量的大小和转速的快慢而不同,一般约为50%至60%。与同样容量的三相电动机比较,其效率略低一些。

2、起动转矩:分相式电动机的起动转矩比罩极式电动机大。约为额定转矩的1.2~2倍。

3、转速:分相式电动机的转速很稳定,负载变化时转速变化不大。来自:电工技术之家

4、起动电流:分相式电动机的起动电流很大,约为额定电流的6~7倍,比其它类型的单相异步电动机要大,这是它的一个缺点。

5、功率因数:分相式电动机的功率因数也因为电动机的设计、容量和磁极数不同而不同,其大小和罩极式电动机差不多,一般为0.45~0.75。

6、过载能力:分相式电动机的停转转矩与设计有关,一般过载能力为2至2.5,过载时温升较高。因此,过载25 %的时间,不要超过5分钟,否则将引起电动机的过热甚至烧毁。

7、噪音:单相异步电动机在运行中,由于脉振磁场的存在,都会有一定程度的振动和噪声。而且电动机极数愈少、转速愈高, 振动与噪声也愈大。分相式电动机当然也不例外,而且由于继电器的频繁动作,起动电流又大,与其他类型的相单相异步电动机比较噪声是较大的。

二、罩极式起动

罩极式单相异步电动机的结构,如图:

罩极式单相异步电动机的结构

单相绕组绕在磁极上, 在磁极的约部分套一短路铜环。(工作原理)

在下图中,φ1是励磁电流i产生的磁通,φ2是i产生的另一部分磁通〈穿过短路铜环〉和短路铜环中的感应电流所产生的磁通的合成磁通。由于短路环中的感应电流阻碍穿过短路环磁通的变化,使φ1和φ2之间产生相位差,φ2滞后于φ1。当φ1达到最大值时,φ2尚小;而当φ1减小时,φ2才增大到最大值。这相当于在电动机内形成一个向被罩部分移动的磁场,它便使鼠笼式电动机转子产生转矩而起动。

罩极式单相异步电动机的结构2

罩极式单相异步电动机有隐极式和凸极式两种,大多数罩极电动机都采用凸极形式。

罩极式单相异步电动机的特征

1、效率:罩极式单相异步电动机的效率和其它类型的单相异步电动机比较,一般约低8%~15%。然而,由于罩极电动机容量很小,它的可靠性和制造成本比它的效率更为重要,因此效率低的缺点并不显得突出。

2、起动特性:罩极式电动机的起动转矩很小,通常只有额定运行转矩的30%~50%。(电工技术之家 www.dgjs123.com)因此,罩极电动机不宜用于需耍满载起动或迅速起动的设备中,一般应用于空载起动的电器,如电唱机和台风扇等。

3、转速:罩极式电动机的转速几乎是恒定的,直到超载以后才迅速下降。(www.dgjs123.com)它的转差率比其它类型的单相异步电动机为大,罩极电动机的最高转速,两极式的约为2700r/min,而低转速罩极式电动机的每分钟只有几十转。

4、减速:罩极式电动机由空载到过载,电流的变化很小,因此大都可以用机械方法使其减低转速,即使用机械方法使其停转也不会使电动机烧毁。由于具有这样一个特点,它可以用于阀门等机构中。

5、功率因数:罩极式电动机的效率很低,因而功率因数较高,但因容量很小,功率因数虽高,意义也不大。

6、噪音:罩极式电动机没有产生机械噪声和电火花的摩擦触点和电刷等部件,因而运行时,一般噪声很小,而且对无线电等设备也没有干扰。

总之,罩极式电动机结构简单,工作可靠,但起动转矩较小,常用于对起动转矩要求不高的设备中,如风扇、吹风机等电器中。

三相异步电动机定子电路的三根电源线,如果断了一根(例如该相电源的熔断器熔断),就相当于单相异步电动机运行。有

这两种情况,电动机均会因过热而遭致损坏。为避免发生单相起动和单相运行、最好给三相异步电动机配备"缺相保护"装置。

电源线一旦断路(即缺相) ,保护装置可以立即将电源切断,并发出缺相信号,以采取保护措施。

1、启动时断了一线:这就是三相异步电动机的单相起动。此时转子不能转动,但转子电流和定子电流却很大。

2、工作时断了一线:这就是三相异步电动机的单相运行。电动机虽仍能转动,但电流将超过额定值。

说明:单相异步电动机没有起动转矩。要想让它转动,就必须给它增加一套产生起动转矩的起动装置。因此,单相异步电动机的结构主要由定子、转子和起动装置三部分组成。

定子和转子的组成与三相鼠笼式异步电动机类似,只是其绕组都是单相的;而起动装置是其特有的,起动装置有多种多样,形成多种不同起动形式的单相异步电动机。

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