【正文】 異步電動機的雙旋轉磁場分析 當一臺三相異步電動機在運行時 ，如果定子有一相線斷開，例如圖 12中的開關 K打開，若電動機軸上所帶的負載不太大的話，則電機將繼續(xù)運轉，只不過此時的工作電單相電容啟動異步電動機設計 6 流增大，電動機的溫升提高，而且轉速下降了，實際上這臺電動機已經(jīng)處于單運行了，此時，若切斷電源，電動機將停止運轉，若待轉子停轉后，如仍使開關處于斷開狀態(tài)，再次接通電源后，電動機就不能重新啟動，由此在可看出三相異步電動機在作單相運行時，機械特性較“軟”效率較低，起動轉矩為零等，異步電動機在單、三相運行時，性能差異的根本原因就在于兩者氣隙磁場的性質是不同的。分別叫作等效的正、負序電流分量 I+、I。 仍取電動機氣隙圓周空間坐標直線 x=0 與相軸 A重合。在這些情況下，為獲得圓形磁場，在相位上就必須考慮 216。這樣在定、轉子繞組上將感應有相同的電勢。 電容電動機最大的優(yōu)點是：只需單相電源供電即可，因此，被廣泛應用于各式家電器。電角度，副繞組串聯(lián)一個工作電容器 C（容量比電容器小得多）后，與主繞組并接于電源。 c osQIKZI bdpmmb ?? =1648 = 439。39。a ?????? dpm dpmmK KZaZ 5. 每極串聯(lián) 匝數(shù)： Wpa =（ aa?Za’ )/2p=(1 2637)/2 4=330 6. 總 串聯(lián)導 線數(shù) : Za=（ 2p?Wpa） /aa =(2 4 330)/1 =2640 7. 每槽導線數(shù)（查附表 92） 單相電容啟動異步電動機設計 24 跨槽 ymi 百分比 % 每槽導線數(shù) Zmi 4 121 6 70 8．副繞組線規(guī) 線規(guī)直徑 da=(mm), daˊ = (mm) （查附表 91） 導線截面積 ?aS （ mm） 平均半匝長： La=L1+(π Deyaγ )/Q1 =+(π 5 )/24 = (cm) 10. 副 繞組電阻： R1a= 1aLmcua 104/(a2Sa) = 2640 104/(1 1) = (八 )、運行性能計算 S= 1 4 3 21 7 7 0 12 ????? muma XXX ??? auma XXK 2221 ?????? mRKM ? 0 5 4 3 2/1 7 ??? am XRM ?????? aRKM ? 24 ?????? mXKM ? Rf=(M1/S)/[(M2/S)2+1] = (Ω ) 單相電容啟動異步電動機設計 25 Rb=[M1/(2S)]/{[M2/(2S)]2+1} = (Ω ) Xf=[M3(M2/S)2+M4]/[(M2/S)2+1] = (Ω ) Xb={M3[M2/(2S)]2+M4}/{[M2/(2S)]2+1} = (Ω ) RT=R1m+Rf+Rb =++ = (Ω ) XT=X1m+Xf+Xb =++ = (Ω ) （九）電容 啟動 電動機的性能計算 1. 不計鐵耗電流 22 139。從式 (71)看出，當電動機需要的有功功率一定時，功率因數(shù)越大，電源設備額定容量就越小，電源設備利用率就越高，供電效率也就越高 .又從式(72)可以看出， P一定，“一定， ?cos 越大，則， I0就越小。 單相電容啟動異步電動機設計 29 圖（ 71） 單相電容啟動異步電動機節(jié)能控制系統(tǒng)線路圖 圖（ 72） 電動機定子電路圖 根據(jù) 圖 (72)，主繞組電流， I為： ?11 cosU PI ? (73) 式 (73)中，Ⅱ為電源電壓， P為電動機有功功率， ?1cos為主繞組功率因數(shù)。因此在以后的學習生活中，不僅要鞏固學習更多的書本知識，還要把知識活學活用，與工作相結合，那樣才能有利于我個人的成長。 此次畢業(yè)設計課題涉及知識面較廣，包括了幾乎我們大學 專業(yè)課程的全部專業(yè)知識和許多的專業(yè)基礎知識，運用了如：電機設計 、電機學、電力電子、小功率電動機等許多學科知識。減少電源向電動機輸送無功功率來提高電源功率因數(shù)，減少輸電線路有功損耗，達到提高電源設備容量利用率的目的，其控制線路如圖 l 所示。 ????TTTFeLL XR REPII 5. 電流密度 ????? mmm Lm NSa I 單相電容啟動異步電動機設計 26 6. 定子銅耗 ??? mLC RIp 7. 轉子正序銅耗 ???? sRfIp LfCu 8. 轉子負載銅耗 )2(22 ????? sRIp bLbCu 9. 輸入功率 ??????? fwFebCufCuCu ppppppp 10. 效率 %10012 ?? pp? =% 11. 功率因數(shù) 111cos LU p??? = 12. 轉速 n=（ 1s）pf1120=1440 13. 轉矩 2 ?? npTM 14. 電流 22 1 ??? TTm XRUI 15. 輸出功率 ? ? 0 5 )1)((212 ?????? Fefwmbfm ppsRRIp 16. 最大轉矩倍數(shù) )1( )1( 22 ???? pS psT m mM 17. 空載點計算 空載電抗 7 9 1 310 ??? mpm XXX 空載電流 010 ??? XX UITm 定子銅耗 212020 ????????? ??mpmpmMCu XX XRIp 空載電流 202010 CuFefwCu ppppp ???? （十） 有效材料用量 1. 硅鋼片重量 單相電容啟動異步電動機設計 27 GFe= D12L1KFe 103 = 103 = (kg) 2. 主繞組銅重 Gcum= LmcuZφ 1Sm 105 = 1648 105 = (kg) 3. 副繞組銅重 Gcua= LacuZφ 1aS1a 105 = 2640 105 = (kg) 4. 總銅重 Gcu=Gcum+Gcua =+ = (kg) 5. 轉子鋁重 GAL=(L2S2Ab+2π DReAR) 103 = 30 103 = (kg) 單相電容啟動異步電動機設計 28 第七章 經(jīng)濟技術和可行性分析 單相電容啟動異步電動機，在工業(yè)和家庭電器設備中應用比較廣泛。p ??? EEKKK 39。1 URI m??? = 7 2 8 2 ?? ?? tgtg MMTX? = o s)39。 對于具有兩相或三相繞組的電容電機，在單相電源條件下要它能實現(xiàn)平衡運行，就得要求各相電流在時間上要有相位差，這就需要各相回路參數(shù)不等，即電路不對稱才行，假如各繞組是對稱的，就應該通過外接移相 電容元件（多是電容），來造成各回路的不對稱，通常都是將電容電機設計成不對稱的多相繞組，即各相繞組在槽形，槽數(shù)，匝數(shù)，線徑上不相同，再配以移相元件，使電機能在平衡的條件下運行。）高，噪聲小，通用的驅動電動機，如 DO2系列電機，就是具有這樣性質的一類電機。 圖 35 單相電容啟動異步電動機接線圖 它是在副相接以電容器與主相繞組并聯(lián)于電網(wǎng)上的一種電動機，由于它的副繞組始終要通電。當正、負序磁勢大小相等時，就是脈振磁勢，當負序磁勢大于零時，就成了圓形磁勢了。 （ a）轉子開路 （ b）轉子旋轉 （ c）簡化電路 圖 32 正序磁勢與轉子作用的電路圖解 有時為了改善電機的性能，故意把電機設計成 216。m和 205。它們與轉子間的作用關系將因與轉子間有不同的轉差率而不同。 單繞組異步電機 沒有起動轉矩，但是在轉子起動以后，雖然定子僅有單繞組通電，電機卻能產生驅動轉矩，會使電機在單繞組下工作，這又是單繞組電機所獨具的特點，因為當轉子以某一轉速旋轉時，轉子對順它轉向旋轉的正序磁勢間轉差率較小，轉子近乎開路，正序現(xiàn)在的阻抗值大，轉子正序電流較小，經(jīng)轉子反作用合成的正序旋轉磁場較大，磁密及反電勢均較大，正序轉矩值也較大，如圖 21 中曲線所示： 圖 21 但繞組異步電動機的機械特性 但是轉子對逆序磁勢來說則是短路的，要呈現(xiàn)出很強的去磁阻尼效應，這時逆序視在阻抗值較小，轉子的逆序電流分量較大。 一個內部是橢圓形磁場的電機是同樣能工作的，只是它的性能要不及圓形磁場的好，對于一個橢圓形磁場，可看作是一個正序圓形磁場與一個負序圓形磁場共同作用下，當正序轉矩大于負序轉矩時便會向正向旋轉，反之亦然。例如，電容運轉感應電動機的效率和功率因數(shù)較高，但它的起動轉矩偏小，如欲加大起動轉矩，有時可選用較大電容值的電容器，但這又會影響電機的運行性能和成本，故它的容量一般做得偏小。 課題主要內容和要求 在設計前和設計過程中，設計人員還應認真的調查研究，聽取有關人員的意見和建議，注意理論與實際，設計與工藝相結合。就勝利油田而言，上面也提及到，用電量占油田總用電量 60％，全油田有 14000 多臺電機，而目前大多數(shù)是 Y 系列電機，其它的電機也基本上屬于 Y系列。但其做發(fā)電機時性能較差，故很少采用。發(fā)電機是將