【文章內(nèi)容簡介】 磁勢在空間向著相反方向旋轉(zhuǎn)。 橢圓形磁勢 設(shè)電動機的定子鐵心上放有兩套繞組 M和 A，在空間上，它們軸間的夾角為 216。 電角度，分別對時間 t作正弦變化的交流電流 205。m和 205。a，且設(shè)時間上 205。a導(dǎo)前 205。m一個ψ角。 仍取電動機氣隙圓周空間坐標(biāo)直線 x=0 與相軸 A重合。合成磁勢幅值的失端點軌跡是一個長軸為 f+和 f幅值之和，短軸為 f+和 f幅值之差的橢圓。這就是所謂的橢圓磁勢。如圖 32所示。 （ a）轉(zhuǎn)子開路 （ b）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) （ c）簡化電路 圖 正序磁勢與轉(zhuǎn)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(shè)計成 216?！?90176。；有時為了通用定子沖片，也會導(dǎo)致兩相繞組相軸夾角 216?！?90176。在這些情況下，為獲得圓形磁場，在相位上就必須考慮 216。+ψ =180176。這個條件了。 總之，橢圓磁勢可以分解為兩個速率相等，轉(zhuǎn)向相反而幅值不等的旋轉(zhuǎn)磁勢。當(dāng)正、負(fù)序磁勢大小相等時，就是脈振磁勢，當(dāng)負(fù)序磁勢大于零時，就成了圓形磁勢了。 單相電容啟動 異步電動機設(shè)計 9 正、負(fù)序感應(yīng)電勢 定子的正、負(fù)序磁勢經(jīng)與轉(zhuǎn)子作用后要分別合成正、負(fù)序磁場、磁通。將在定、轉(zhuǎn)子繞組上分別感應(yīng)有電勢，其效應(yīng) 就是迭加的，在電路上就是串聯(lián)的。 分析時是把多相鼠籠轉(zhuǎn)子等效為具有主繞組匝數(shù)的對稱兩相轉(zhuǎn)子。這樣在定、轉(zhuǎn)子繞組上將感應(yīng)有相同的電勢。 現(xiàn)獨立觀察每個圓形磁勢的作用，當(dāng)轉(zhuǎn)子開路時，所感應(yīng)的電勢如圖 所示 圖 脈振磁勢的合成與分解 實際轉(zhuǎn)子為短路且旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子對于正、負(fù)序磁勢的效應(yīng)，就表現(xiàn)為要以圖 (b)所示電路影響著正序磁勢。把勵磁支路與轉(zhuǎn)子支路合成后并有圖 (c)所示兩相正序（以及負(fù)序）的現(xiàn)在阻抗。這樣正、負(fù)序感應(yīng)電勢可作： Ef=IfZf(2) Eb=IfZb(2) (式中 Zf(2)、 Zb(2)─兩相對稱電機的正、負(fù)序視在阻抗 ) 電容 啟動 異電動機簡稱電容電動機，電容運轉(zhuǎn)異步電動機的接線圖如圖 所示。 圖 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。所以，它不需要起動繼電器切除副回路。由于副繞組需長期運行，故副繞組單相電容啟動 異步電動機設(shè)計 10 與主繞組電密差不多，它的副繞組與電容器的選配，多是以工作時能有較好的性能指標(biāo)為準(zhǔn)則。副繞組串入電容器，考慮到長期工作的要求，應(yīng)選用耐壓較高的聚丙烯金屬膜紙介電容器，容量較小，電容運轉(zhuǎn)單相異 步電動機的起動性能，如電容起動的單相電動機，它的起動轉(zhuǎn)矩較低，起動電流也較大，電容電動機工作時，內(nèi)部接迫害圓形磁場，因而效率與功率因數(shù)單繞組的異步電動機要高，且振動和噪音都比較低，因而房間空氣調(diào)節(jié)器的電動機多數(shù)是用單相電容運轉(zhuǎn)異步電動機，這種電動機不僅在起動時，而且在運行時也是一個兩相電機，所以運行時在氣隙中可以產(chǎn)生較強的旋轉(zhuǎn)磁場，提高了它的運行性能，因而它的功率因數(shù)、效率、過載能力都比電阻起動和電容起動單相電機要好得多。 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(yīng)用于各式家電器。如小功率 的驅(qū)動裝置中，在僅有單相電源供電的偏遠(yuǎn)地區(qū)，像林業(yè)、礦山的牽引、運輸?shù)葎恿υO(shè)備也多采用電容電動機，甚至一些大功率電機如風(fēng)力發(fā)電機，也是采用單相異步電動機。 根據(jù)負(fù)載性質(zhì)的不同，電容電動機基本有以下兩類 。 ，單向，連續(xù)運行 這類負(fù)載如：風(fēng)機、風(fēng)扇、空調(diào)器、磨床等。它們的阻力主要來自風(fēng)或外加的負(fù)載，這類負(fù)載的起動阻力矩較小，而起動后，它的阻力矩因風(fēng)葉的性質(zhì)隨轉(zhuǎn)速的二次方增大，如圖 的曲線 1，負(fù)載的斜率，會超過電機的機械特性在非穩(wěn)定區(qū)的斜率，這樣，便能穩(wěn)定運行在異步電機的各種轉(zhuǎn)速上，包括非 穩(wěn)定區(qū)間，應(yīng)用于這類負(fù)載上的電機，可能把它的工件重點設(shè)計在輸出最大功率處，即接近于最大轉(zhuǎn)矩外，這種電機的轉(zhuǎn)子要盡可能小，副繞組和電容的設(shè)計就在額定時出現(xiàn)圓形磁場，實現(xiàn)對稱運行為準(zhǔn)，以保證力能指標(biāo)（η、 cos216。）高，噪聲小，通用的驅(qū)動電動機，如 DO2系列電機，就是具有這樣性質(zhì)的一類電機。 ，雙向旋轉(zhuǎn)，工作時間短 這類負(fù)載如，洗衣機，小型提升絞車等。它們的特點是工作時間短，不是連續(xù)的，鑒于電機的工作時間短，故可以在適當(dāng)降低力能指標(biāo)的基礎(chǔ)上，從設(shè)計上采取一些措施（如增大轉(zhuǎn)子電阻等）提高起動轉(zhuǎn)矩，為 了實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，多使用主、副繞組具有相同匝數(shù)。 單相電容運轉(zhuǎn)異步電動機的定子具有主繞組和副繞組，它們的軸線的空間相位上相差 90176。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。 單相電容啟動 異步電動機設(shè)計 11 第四章 單相異步電機的特點 單相異步電機與三相異步電機相比較，其最大的不同，最主要的就是不對稱，三相異步電機是具有三相對稱繞組的電機，在外加三相電源對稱條件下，實現(xiàn)平行運轉(zhuǎn)，而單相異步電機則不然，供給它的是單相電源，為了使單相異步電機能夠具有或接近三相異步電機的運行性能，采取了種種措施，如電的， 磁的，空間位置上的不對稱。用這些不對稱來應(yīng)付電源上的不對稱，這就是單相異步電機最本質(zhì)的特點，分別介紹之。 電的不對稱 電的不對稱，就是在電路上的一些不對稱，對于僅有單相繞組工作的電機，即分相電機，是沒有辦法使它工作在平衡條件下的，性能上總是有所失的。 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(yīng)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(shè)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。 空間位置的不對稱 單相異步電機的各相繞組在空間位置上并不像三相對稱電機那樣要求對稱分布，只要求在空間最佳位置放置繞組，以求得最佳的工作狀態(tài) 磁的不對稱 對于那些功率甚小的單相異步電機，性能要求不高，但求結(jié)構(gòu)工藝簡單，就宜采用多極的定子，集中的繞組，這樣繞線、下線方便，可以簡化制造工藝，又可利用它在氣隙中上的不等和磁場上的不稱來改善電機的運行性能。 單相電容啟動 異步電動機設(shè)計 12 第 五 章 電容運轉(zhuǎn)電動機電磁計 算 數(shù)據(jù)與技術(shù)要求 ： （ 1） 電壓： UN=220V （ 2） 相數(shù)： m=2 （ 3） 頻率： f=50Hz （ 4） 極數(shù)： p=4 （ 5） 輸出功率： PN=370W （ 6） 效率： η = （ 7） 功率因數(shù)： cosφ = （ 8） 起動轉(zhuǎn)矩 倍數(shù) ： Tst=（ 9） 起動電流： Ist= (10) 最大轉(zhuǎn)矩 倍數(shù) ： Tm=(11) 絕緣等級： E級 重 要尺寸及沖片 （ 1） 定子外徑： D1= （ 2） 定子內(nèi)徑： Di1= （ 3） 氣隙： g= （ 4） 轉(zhuǎn)子外經(jīng)： D2= （ 5） 轉(zhuǎn)子內(nèi)經(jīng)： Di2= （ 6） 定子轉(zhuǎn)子鐵芯 長： L1/L2=) （ 7） 定轉(zhuǎn)子槽數(shù)： S1/S2=24/30 單相電容啟動 異步電動機設(shè)計 13 （ 8） 定、轉(zhuǎn)子槽形尺寸及圖（單位：厘米） 圖 定子槽形尺寸 圖 轉(zhuǎn)子槽形尺寸 （ 9） 極 距 : τ =π Di1/p=π (cm) （ 10） 定子齒距 : t1 =π Di1/Q1=π (cm) b01 bs1 bs2 hs0 hs1 hs2 hc1 b02 br1 br2 hr0 hr1 hr2 hc2 0 單相電容啟動 異步電動機設(shè)計 14 （ 11） 轉(zhuǎn)子齒距 : t2=π D2/Q2=π (cm) （ 12） 定子 齒寬： bT1=π [Di1+2(hs0+hs1)]/Q1bS1 =[+2(+)]/ =(cm) （ 13） 轉(zhuǎn)子齒寬： bT2=π [D22(hR0+r1)]/Q22r1 =[(+)]/ =(cm) （ 14） 定子齒 部磁路 計算長度： ht1=hs1+hs2+R/3=++(cm) （ 15） 轉(zhuǎn)子齒 部磁路 計算長度： ht2=r1+hR2+R/3=++(cm) （ 16） 定子軛 部磁路 計算高度： hc1=(D1Di1)/2hs+R/3 =()/+= (cm) （ 17） 轉(zhuǎn)子軛 部磁路 計算高度： hc2=(D2Di2)/2hR+R/3+Di2/4 =()/++= (cm) （ 18） 定子軛計算長度： Lc1=π (D1hc1)/2p =π ()/(2 4) =(cm) （ 19） 轉(zhuǎn)子軛計算長度： Lc2=π (Di2+hc2)/2p =π (+)/(2 4) =(cm) （ 20） 定子槽有效面積： 槽面積 Ss = [（ bs2 + bs1 ） /2] (hsˊ – h)+ π R2 /2 槽絕緣面積 Si =ci （ 2hsˊ +π R） 槽有效面積 Se =Ss – Si = （ 21） 轉(zhuǎn)子槽面積 Sb =(r1+r2)hR2+( 2221 rr ? ) 單相電容啟動 異步電動機設(shè)計 15 （ 22） 轉(zhuǎn)子斜槽寬 bsk =t1 （ 23） 氣隙系數(shù) ??? ccc KKK 定子 )( )( 202020 0111 ??? ?? bbt btK c ? ? 轉(zhuǎn)子 1)( )( 202022 0222 ??? ?? bbt btK c ? ?