文档介绍：单相电机(空调风扇电机为主)培训材料
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编制: 梁三增
一、单相异步电动机的分类
根据单相异步电动机启动方法的不同以及启动性、运行性能的差别,一般分成以下几种类型:
1:电阻起动单相异步电动机
2:电容起动单相异步电动机
3:电容运转单相异步电动机
4:双值电容单相异步电动机
5:罩极单相异步电动机
单相电机的基本工作原理:首先从气隙磁场入手,当单相
绕组通以正弦变化的交流电流i,就会产生脉振磁通势。脉振磁通势
可以分解为幅值减半,速度相等而转向相反的两个圆形旋转磁通
势。定子的正序磁通势建立正向旋转的正序磁场,它与转子绕组感
生电流所产生的正序磁场合成正序磁场,并产生正序电磁转矩;同
样定子的负序磁通势产生负序电磁转矩。正、负序电磁转矩的方向
相反,大小与转子的转速有密切关系。
二、单相电机的基本工作原理
当转子转速n=0时,正、负序电磁转矩的方向相反、大小相等,
合成电磁转矩等于零,电机不能自己起动。
当转子转速n≠0时,对正序磁场而言,电动机处于电动
运行状态,正序电磁转矩是驱动转矩,对负序磁场而言,电动机处
于电磁制动状态,负序转矩是制动转矩。为了削弱电动机中的负
序磁场,通常在定子铁心中放入两套空间上不同轴的绕组,并分别
通以时间上不同相的交流电流。这时电机中的气隙基波磁通势不
是脉振磁通势而是椭圆磁通势了。由于负序磁场的存在会使电动
机的性能变差,为尽可能的削弱,最理想的情况使负序磁通势等
于0,此时两绕组的合成磁通势等于正序磁通势,即为圆形磁通势
了。获得圆形磁场的条件是:1:Fm=Fa=F 2:φ+θ=180
当两相绕组的空间夹角θ=90时,如果两相电流的时间相位差
φ=90而且磁通势大小相等,就可以获得圆形磁场。即:
1:Fm=Fa=F 2:φ=θ=90
这样,电动机就有启动电磁转矩,即电动机处于运行状态。
三、绝缘等级的分类和电机温升
1:温升和温升限度
电机运行时要产生损耗,这些损耗就转变为热能,使电机各部分温度升高。电机某部件的温度与周围介质温度之差,就叫做该部件的温升。
电机在额定状态下长时间运行,当达到稳定时,电机各部件温升的允许极限值称为温升限度。
就绕组而言,电机绕组的温升限度基本上取决于其绝缘结构耐热等级及环境温度,同时与温度测量方法有关,常用的方法有电阻法、温度计法及埋置检温计法。
电机中常用的绝缘材料,按其耐热能力,分为A、E、B、F、H 等5级。
上述耐热能力不是绝对的,只是说明长期可以在该温度下使用,当工作温度超过最高容许工作温度时,使用寿命随温升的升高而呈指数下降,因此电机正常运行中绕组绝缘中最热点的温度,一般不应超过表中的极限温度。
2:电机中常用的绝缘材料及其容许工作温度
耐热等级
A
E
B
F
H
极限温度(℃)
105
120
130
155
180
试验表明:当绕组达到一定温度时,每当温度增高8℃,绝缘寿命就缩短一半。
一般电机多用E级和B级绝缘。要求在高温场合使用的电机,如:起重及冶金用电动机,常采用F机或H级绝缘。
3:温升测试常用的测量方法:
为保证电机能长期安全可靠的运行,必须进行温升试验以确
定其实际温升,由于不同的测试方法可得出不同的测量结果,因
此在规定温升限度时,还应规定具体的测量方法。常用的测量方
法有三种:
:最简便,测得的温度仅为部件表面温度,因此测得
温升限度要比其他方法稍低一些。
:检温计有热电偶和电阻温度计两种。此方法虽较
复杂,但他可以测得接近于电机内部最热点的温度。
:这种方法是利用绕组发热时电阻的变化来测定其温度。
例如,铜线绕组在冷态温度 TO(通常为室温)时的电为R0 ,
当绕组温度升高到热态温度T时,绕组的热态电阻为R,则
根据
即可求得绕组的热态温度,如果绕组用的是铝线,常数改为245来代替,电阻法测出的温度是整个绕组的平均温度。
实际电机温升计算公式:
四、电机转速标准设置的合理范围(转差)
电动势的频率:
当转子为一对极时,转子旋转一周,绕组中的感应电动势正好交变一次,当电机有P对极时,则转子旋转一周时,感应电动势交变P次,设转子每分钟转速为n,则转子每秒钟旋转n/60转,因此感应电动势每秒交变pn/60次,即电动势的频率为f=pn/60.
转差率:
感应电机的特点在于转子的转速n与定子产生的旋转磁场的转速(即同步转速n1)不同,转子转速n与同步转速n1的差额(n1-n)对同步转速n1的比值成为转差率,以S表示,
S=(n1-n)/n1.