文档介绍：罩极电机设计指引
1. 概述
,制造方便, 成本低廉,运行可靠,过载能力强,,效率和功率因子较低,.
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, 为了获得起动转矩, 采用附加副绕组的措施。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待有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。
a)工作原理(b) 矢量图
图1罩极电机的原理及矢量图
3. 技术指针及术语
技术指针
额定功率
额定电压
额定电流
额定转速
术语
效率
FORM0438 (4-19-2001) Page 1 of 8
电机输出功率与输入功率之比.
功率因子COS?
电机输入有效功率与视在功率之比.
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,转速不发生突降时所产生的最大转矩.
噪音
电动机在空载稳态运行时A计权声功率级dB(A).
振动
2 电动机在空载稳态运行时振动加速度有效值(m/s)
4. 基本结构
罩极电机是结构最简单的一种单相电动机,,从外形来看,定转子均匀开槽,,,即绕组轴线间夹角小于90度. 它的定子上有主副相两套绕组, 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).这类电机又可分为两种,一种如图1(b)所示的圆形结构,,罩极环则嵌于磁极一角,,铁芯如变器一样,见图1(a),主绕组被套于一根铁心柱上,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, 定子主副相绕组、轴线在空间非正交安置, 并为了改善罩极电机的性能, 采取了各种措施, 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。
罩极电机效率是偏低的,仅在=(5~30)%之间,因此多用在小功率驱动中. 罩极电机的主,副相电流变化均不大, (4-19-2001) Page 2 of 8
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罩极电机的起动和最大转矩倍数规定为T*st=, T*max=, ,罩极电机主要用于
对起动转矩要求不高的地方.
罩极电机经特殊设计,
,电机就在那个方向旋转.
,就是在电机的绕组上
,如同电机回路中串入一个电抗一样,
达到了降速的目的.
6. 结构因素对性能的影响
磁桥(磁分路)
磁桥的作用是改善气隙的磁通分布,,虽降低了激
磁电抗,使激磁电流增大,最大转矩减小,但由于磁桥磁通Φb不与转子匝链,从而增加了主,副绕组的互磁通,使一个极下的气隙磁通由矩形变为梯形,如图3d所示,从而减小了