文档介绍：电机设计指引——罩极电机-1- 罩极电机设计指引 , 由于它具有结构简单, 制造方便, 成本低廉, 运行可靠, 过载能力强, 维修方便等优点而被广泛地用于各种小功率驱动装置中。其缺点是运行性能和起动性能较差,效率和功率因子较低,一般用于空载或轻载起动的小容量场合。如电风扇、加湿机、空清机等。 2. 工作原理一个没有罩极环仅有主绕组的电机,是没有起动转矩,在实际中是无法使用的,为了获得起动转矩,采用附图副绕组的措施。这个绕组不是靠外接电源供电,而是靠它与主绕组轴线间保持有θ<90° 的偏角,见图1。主绕组通电后, 其中一部分主磁通φm′会穿过这一短路环, 感应电势产生电流, 短路环则如变压器的副绕组一样,产生去磁通φk ,与φm′合成后在罩极区间将是φs ,最后决定了罩极环上的电势 Ek ,这样在主极与罩极的不同区间使有时间相位不同的φm与φs 在脉振,构成了椭圆磁场,产生了起动转矩。在转子是闭路的条件下,转子就会起动。由于φm 是超前φs 的,磁场是从超前的磁通移向滞后的,所以电机的旋转方向是由主极移向罩极的顺时针方向。图1罩极电机的原理及矢量图 3. 技术指标及术语技术指标额定功率额定电压额定电流额定转速术语效率电机输出功率与输入功率之比。功率因子 COS Φ电机输入有效功率与视在功率之比。电机设计指引——罩极电机-2- 起动扭力 Tst 电机在额定电压,额定频率和转子堵住时所产生的扭力。最大扭力 Tmax 电机在额定电压,额定频率和运行温度下,转速不发生突降时产生的最大转矩。噪音电机在空载稳态运行时 A 计权声功率级 dB(A) 。振动电机在空载稳态运行时振动加速度有效值( m/s 2)。 4. 基本结构罩极电机是结构最简单的一种单相电动机, 其结构可以分为两类, 一类是隐极式, 从外形来看, 定转子均匀开槽, 转子为鼠笼式。定子上有主绕组和自行闭路的副绕组或称为罩极绕组。两绕组可以做成等线圈式, 也可以分别做成正弦绕组。不过两绕组要不成正交的安放,即绕组轴线间夹角小于 90 度。它的定子上有主副两套绕组, 但其主绕组大多采用集中绕组形式, 副绕组则是一个置于局部磁极上的短路线圈, 即罩极线圈(也称短路环)。这类电机又可以分为两种, 一种如图 2(a)、(b) 所示的圆形结构, 它的定子可明显的看出凸极型式。主绕组套在磁极上, 罩极环则嵌于磁极一角, 且多为一个。另一种是方形结构, 铁芯如变压器一样,见图 2(c) ,主绕组背套于一根铁心柱上,磁极与转子则在铁芯的另一根柱上,在磁极一角多放两个罩环。在罩极电机中,只要设法产生旋转的气隙磁场,电机就有自起动能力,并可正常运转。在罩极电机中, 定子主副绕组、轴线在空间非正交安置, 并为了改善罩极电机的性能, 采用了各种措施, 如阶梯气隙、磁桥等, 出现了磁的不对称, 又因副绕组中的电流是靠主绕组感应产生的, 造成了电的不对称, 分别产生时间和空间相位都不相同的磁势, 合成为一个类似旋转磁势的运动磁势, 它在空间建立的运动磁场与转子相互作用, 就可以使之起动和运转。 5. 特性分析罩极电机效率是偏低的,仅在=5~ 30% 之间,因此多用在小功率