单相异步电机设计资料
单相异步起动永磁同步电动机设计与试制讲解材料
具有高效、节能、结构简单、体 积小、重量轻、可靠性高等优点 ，适用于家用电器、电动工具、 医疗器械等领域。
工作原理
异步起动
电动机在启动时，由于单相交流电源 的特性，会产生脉动磁场，从而带动 转子旋转，实现异步起动。
永磁同步运行
电动机运行时，转子上的永磁体产生 的磁场与定子上的磁场相互作用，使 电动机进入永磁同步运行状态。
驱动电路是控制电机运行的关 键部分，它的设计需要考虑电 机的电流和电压要求等因素。
保护电路设计
保护电路可以确保电机的安全 运行，它的设计需要考虑各种
可能的异常情况。
03 试制过程
材料选择与采购
永磁体材料
选择具有高磁能积和良好稳定 性的永磁体材料，如稀土永磁 材料，以确保电机性能和可靠
性。
线圈材料
测试方法
按照标准测试方法，对单相异步起动永磁同步电动机进行空载和负载测试，记录 相关数据。
性能参数分析
空载性能
分析电机的空载电流、电压、功率因数等参数，以评估电机 的效率、损耗和电磁设计。
负载性能
在电机加载不同负载时，观察电机的电流、电压、转矩等参 数的变化，分析电机的过载能力、启动转矩和运行稳定性。
单相异步起动永磁同步电动机设计 与试制讲解材料
contents
目录
• 单相异步起动永磁同步电动机概述 • 设计部分 • 试制过程 • 性能测试与评估 • 案例分析与实践
01 单相异步起动永磁同步电 动机概述
定义与特点
定义
单相异步起动永磁同步电动机是 一种基于永磁体励磁的电动机， 能够在单相交流电源下实现异步 起动和永磁同步运行。
评估与优化建议
评估
根据测试结果，对单相异步起动永磁 同步电动机的性能进行综合评估，分 析其优缺点。
单相异步电动机的设计与分析
Ｏ 引 言
近年来随 着工业的发展 ，我 国的单相 异 步电动 机发展很快 ，需求量 的增长带动 着单相 异步 电动机 的产量 不断 上升 ，功率范 围也不断扩 大 。作 为电能 的产生 、传输 、使 用和 电能特 性发 生 变化 的核 心 装 备 ，异步 电动机在现 代化生产行 业中 占据 着越 来越 重要 的地位 。其具 有较 高 的运 行效 率和 较 好 的工 作特 ｝生，从空 载到满 载 范 围 内接近 恒速 运 行 ，能 满 足大 多数 工农业 生产 机 械 的传动 要 求。随 着 电力 电子器件 以及 交流变频调速技 术 的发 展 ，由异 步 电 动机和变频 调速器 组 成 的交流 调速 系统 的调速 性 能 、经济性能 已经 可与 直流 调速 系统相 媲 美 ，且 使 用维护简便 ，因此应用越来越广泛 。
单相异步电动机
[任务5.1]键盘接口设计
• 5.1.3矩阵式键盘的硬件电路结构及工作原理
• 矩阵式键盘又称行列式键盘，往往用于按键个数较多的场合，矩阵式 键盘的按键位于行、列的交叉点上，每条水平线和垂直线在交叉处不 直接连通，而是通过一个按键加以连接。如图5- 3所示。
• 5.1.4矩阵式键盘的软件结构
[任务5.1]键盘接口设计
• 5.1.1独立式按键的硬件电路结构及工作原理
• 在单片机控制系统中，如果需要按键个数较少或功能要求较为简单 时，可采用独立式按键结构。独立式按键的电路如图5-1所示。
• 5. 1 .2独立式按键的软件结构
• 对于这种独立式按键电路程序可以采用循环查询的方法。独立式按键 处理流程图如图5-2所示。
的。单相异步电动机一般均采用鼠笼式转子。转子主要由转子铁芯、 轴和转子绕组等组成。转子铁芯由硅钢片叠成，转子硅钢片的外圆上 冲有嵌放绕组的槽。轴经滚花后压入转子铁芯。转子铁芯多采用斜槽 结构，槽内经铸铝加工而形成铸铝条，在伸出铁芯两端的槽口处，用 两个端环把所有铸铝条都短接起来，形成鼠笼式转子。铸铝条和端环 通称为转子绕组。整个转子由上、下端盖的轴承定位。 • (2)转子绕组用于切割定子磁场的磁力线，在闭合回路的铸铝条(即导 体)中产生感应电动势和感应电流，感应电流所产生的磁场和定子磁 场相互作用，在导体上将会产生电磁转矩，从而带动转子启动旋转。
• (1)判断键盘中有无键按下 • 将全部行线置低电平，列线置高电平，然后检测列线的状态，只要有
一列的电平为低，则说明有键按下，如列线全部为高电平，则说明没 有键被按下。
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[任务5.1]键盘接口设计
• (1)判断键盘中有无键按下 • (2)去除键的机械抖动 • (3)如有键被按下，则寻找闭合键所在位置，求出其键代码 • (4)程序清单
单相异步双电容电机工作制
单相异步双电容电动机的工作制通常是指电机在不同负载条件下的运行方式，它主要设计用于克服单相交流电源供电时产生的启动困难和运行效率低的问题。
这种电机通过添加两个电容器（启动电容和运行电容）来模拟两相电源的效果，从而产生旋转磁场驱动转子运转。
工作制可以分为以下几种情况：
1. 启动阶段：
- 启动时，电机使用一个较大的启动电容（C1），该电容与主绕组串联或并联以提高起始启动扭矩，帮助电机克服静摩擦力和负载阻力而开始旋转。
2. 运行阶段：
- 一旦电机达到一定的自维持速度（即接近同步转速的某一百分比），启动电容可以通过离心开关或者电子控制装置被断开，不再参与工作。
- 运行电容（C2）继续保持与辅助绕组（或有时是主绕组的一部分）连接，继续提供必要的相位差，维持一个相对稳定的旋转磁场，确保电机在正常工作负荷下持续稳定运行。
3. 连续运行：
- 在连续运行状态下，电机依靠运行电容提供适当的移相作用，保持电机的稳定旋转和输出功率。
总之，单相异步双电容电机的工作制主要关注其从启动到运行状态的转换过程，以及如何利用不同容量的电容有效地应对不同的电机运行工况。
基于Matlab的单相异步电机调速系统仿真设计
干扰后达到稳定所需时间缩短。
启动转速加快 , 转速达到最大速度的时间在缩 短, 在受到阶跃信号的影响时 , 抗干扰能力在减弱, 恢复稳态所需的时间增加。
2010 年第 5 期
工业仪表与自动化装置
53
根据上述的参数改变结果分析, 当 P ID 控制器 在 Kp = 2 、 K i = 20 、 Kd = 0 . 1时 , 调速处于较佳的状态 下 , 性能较好。
低碳经济信息摘编:
陕西省被列入全国低碳试点省
近日, 国家发改委下发 !关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知 ∀ ( 发改气候 [ 2010] ) 1587 号 ), 全国 5 省 8市列入试点范围 , 陕西成为试点省之一。其他列入试点的省市还有广东、 辽宁、 湖北、 云南 4 个省 和天津、 重庆、 深圳、 厦门、 杭州、 南昌、 贵阳、 保定 8 个市。 根据发改委通知 , 低碳试点省区和城市, 要将应对气候变化工作全面纳入本地区 # 十二五 ∃规划, 研究制 定低碳试点省区和城市的发展规划。 低碳试点省区和城市要结合本地产业特点和发展战略 , 加快低碳技术创新, 推进低碳技术研发、 示范和 产业化 , 改造提升传统产业 , 培育壮大节能环保、 新能源等战略性新兴产业。 低碳试点省区和城市要承担的具体任务: 编制低碳发展规则、 制定支持低碳绿色发展的配套政策、 加快 建立以低碳排放为特征的产业体系、 建立温室气体排放数据统计和管理体系、 积极倡导低碳绿色生活方式和 消费模式。低碳试点省区和城市还应发挥应对气候变化与节能环保、 新能源发展、 生态建设等方面的协同效 应 , 探索有利于节能减排和低碳产业发展的体制机制。密切跟踪低碳领域技术进步最新进展, 推动技术引进 消化吸收再创新或与国外的联合研发。
化电动机的性能有很大的辅助作用。
单相感应异步电动机计算数据
单相感应异步电动机计算数据在计算单相感应异步电动机的相关数据之前，首先需要了解该电机的基本结构和工作原理。
单相感应异步电动机由定子、转子、主磁通和励磁电源组成。
当电源施加在定子绕组上时，产生的磁场通过铁心传导到转子上，使得转子上也产生磁场。
由于转子磁场与转子电流的相位差，产生了感应电动势，导致转子上产生电流。
由于转子电流在转子上形成磁场，与定子的磁场互作用，产生转矩，从而驱动转子转动。
计算单相感应异步电动机的相关数据需要了解其设计参数，例如额定功率、排极数、转子电阻、额定功率因数等。
1. 额定功率（Rated Power）：单相感应异步电动机的额定功率是指其在额定工作条件下的输出功率。
单位通常为千瓦（kW）。
2. 排极数（Number of Poles）：单相感应异步电动机的排极数是指定子和转子的磁极数。
排极数越大，电机的转速越低。
常见的单相感应异步电动机排极数为2、4、6、8等。
3. 转子电阻（Rotor Resistance）：转子电阻是指转子绕组的电阻值。
转子电阻对电机的起动和负载特性有重要影响，通常通过额定转矩和启动转矩来确定。
4. 额定功率因数（Power Factor）：额定功率因数是指电机在额定工作条件下的功率因数。
功率因数是电机的有功功率与视在功率的比值，通常为0.8左右。
根据以上参数，可以计算单相感应异步电动机的一些重要数据：1. 额定转速（Rated Speed）：额定转速可以通过排极数和电源频率来计算。
公式为：额定转速 = 120 * 电源频率 / 排极数。
2. 额定电流（Rated Current）：额定电流可以通过额定功率和额定电压来计算。
公式为：额定电流 = 额定功率 / （3 * 额定电压 * 额定功率因数）。
3. 额定转矩（Rated Torque）：额定转矩可以通过额定功率和额定转速来计算。
公式为：额定转矩 = 额定功率 * 1000 / 额定转速。
4. 起动转矩（Starting Torque）：起动转矩是电机启动时的转矩大小，与转子电阻有关。
单相电机的设计
1.2 单相电动机的绕组
1 2 3 4 5 6
单相异步电动机的绕组主要是定子铁心上放置的两相绕组：主绕组和副绕组，2 个 绕组在定子内圆空间要互差 90 电度角，如果已知定子槽数 N 1 =16，极对数 p =2：
D D
1 单层同心式绕组的连接方法如绕组展开图 1-6
C
m'
a'
C
m
a
1
2
3
4 5
6
5
1.3 单相异步电动机的磁势
1.3.1 电机内一个整距线圈产生的磁势
如图所示电机定子槽内有一个整距线圈 AX，匝数为 W y 通入电流为 i y 它将在电机内 产生一个两极磁场。设其一时间，线圈中电流方向如图中所示，可以画出电机中磁力线 的分布。线圈的匝数 W y 愈多，电流 i y 愈大，电机内每极磁通量也就愈大。在电机内任 取一个磁力线回路来分析，如图中 abcd 回路，这个磁回路是由一段定子磁路 ab，一段 转子磁路 cd， 二段空气隙磁路 bc 和 da 组成。 根据磁路的全电流定律， 沿任一个磁回路， 各段磁路的磁位降之和应等于该磁路包围的全部安匝数，可用公式表示为
H L W
y
iy
(1-3)
式中： H 为各段磁路的平均磁场强度； L 为各段磁路的平均长度。
图 1-8 定子圆周内的磁势分布
可以看到， 在上图中定子内圆周上各处都有磁力线回路， 对于任何一个磁力线回路， 它们都象 abcd 回路那样， 每个回路包围一定的安匝数即磁动势， 每个回路都经过两次气 隙磁路中一次定子铁心，一次转子铁心。因为铁心的导磁率碧空气隙的导磁率大得多， 所以一段空气隙磁路的磁阻 R m 。比一段铁心磁路的磁阻 R m 要大得多，即 R m 0 》 R m 。为 了简化问题，我们可以忽略铁心磁路的磁阻 R m ，可以认为磁动势 W y i y 全部消耗在两个 空气隙磁路中，这时每个空气隙磁路消耗的磁势，即磁位降为 1 H L W y i y （1-4） 2 式中： H 为空气隙磁路的磁场强度； L 为空气防磁路酌长度。 对应于各个磁回路，可以计算出各个空气隙磁路所消耗的磁势，它们有可能相同， 有可能不同，视该回路包围的安匝数大小来确定。为了把通过定子内圆圆周上不同点的 磁力钱回路中所包围的安匝数，即气隙磁路所消耗的磁势形象地表示出来，我们可画出 如图 1-8 所示的磁势分布图。我们在定子内圆上先选一个坐标原点 0，经常把它设在线
毕业设计单相电容运转异步电动机
毕业设计单相电容运转异步电动机
标题：单相电容运转异步电动机的设计和性能分析
摘要：
单相电容运转异步电动机是一种常用的电力驱动设备，本文通过对该电动机的设计和性能进行分析，探讨了其工作原理、特点以及在实际应用中的优缺点。
本文采用了电机设计软件进行电机的参数计算，并通过实验验证设计结果的准确性。
通过对电机的性能测试与分析，评估了电机在不同负载和转速条件下的效率和功率因数等性能指标，为实际应用提供了参考依据。
1.引言
1.1研究背景
1.2目的和意义
1.3研究内容和方法
2.单相电容运转异步电动机的工作原理
2.1双绕组异步电动机的基本组成
2.2单相电容运转异步电动机的工作原理
3.单相电容运转异步电动机的设计
3.1设计参数计算
3.2设计结果分析
4.实验验证
4.1实验设置和过程
4.2实验结果分析
5.电机性能分析
5.1效率与功率因数特性曲线分析
5.2负载特性分析
6.单相电容运转异步电动机的优缺点
6.1优点
6.2缺点
7.结论
以上是一个关于单相电容运转异步电动机的毕业设计文档的大致框架。
在具体编写过程中，可根据实际情况进行适度调整和补充，确保文档内容
完整、合理。
在每个章节中，应包括相关理论知识、设计方法和结果分析
等内容，以便读者全面了解该电动机的设计和性能。
同时，通过实验验证
和性能分析，可提供对该电动机在实际应用中的指导建议。
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单相异步电机设计资料一、额定参数
额定指标：
1绕组种类：绝大多数是两绕组正交，极个别的风扇调速电机可能采用其他绕组。
2相间绕组夹角：两绕组正交为90°,两绕组非正交一般60°,三绕组一般120°
3绕组形式：分两类绕组，第一类绕组大圈线包单独放于槽中，大圈线包不要叠嵌工艺性较好；第二类绕组大圈线包共槽（全距），端部较长，有较高的绕组系数，适合于细长型电机。
在选定主绕组形式后，付绕组软件自动分布。
4并联支路数：一般为1路，功率比较大时可以用2路或者4路
5并绕根数：对于电流较大的电机，如果采用1根导线的话，需要比较大的线径，工艺性差，因而可以采用多根并绕。
二、基本尺寸
定子基本尺寸代号：
转子基本尺寸代号：
1端环外径、端环内径、端环厚度、上部宽度：
如果两端一致，按实际输入；如果两端不一致，
取其两端尺寸的平均值输入。
2转子电阻系数：一般保持默认数值1不要改
变，在电机最大转矩点的计算转速和实际测试转
速相差较大时适当修正。
3斜槽：按实际输入，也可以参考设计。
4导体材料：根据材料按提示输入。
如果电机
的起动转矩要求特别大，则需要用高阻铝，电阻
率可能达到8-16。
5设计的转子端环较薄，运行性能较差而启动性能较好。
五、优化设计。