单相电动机工作原理

合集下载

单相电动机运转的原理

单相电动机运转的原理

单相电动机运转的原理单相电动机是利用单相交流电的作用原理,将电能转换为机械能的装置。

常见的单相电动机有感应电动机和串激电动机两种类型。

下面将分别介绍这两种电动机的原理。

感应电动机是目前应用最广泛的单相电动机。

它由一个固定的定子和一个旋转的转子组成。

在定子上,有一个产生旋转磁场的线圈,称为主线圈;在转子上,有一个线圈,称为次线圈。

当给定子通上电流时,定子线圈产生一个旋转磁场,这个磁场在转子中感应出电动势,从而在转子上产生感应电流。

由于转子上的电流和磁场方向不同,按楞次定律,转子上就会受到一个力的作用,使其转动起来。

感应电动机的转子上的线圈不接通外部电源,所以转子上的电流是感应产生的。

为了使转子上有感应电流,需要改变磁场的强弱。

感应电动机利用了单相电源的特点,将定子上的电源导线分成两部分,分别接在电源的两个相位上。

由于单相电流的周期性变化,两部分线圈所产生的磁场的方向正好相反,这样就能够产生一个旋转的磁场。

当电流的方向改变时,磁场的方向也会相应地改变,从而保持了旋转方向的一致性。

在启动感应电动机时,转子上没有感应电流,因此无法转动。

为了启动电动机,需要采取一些措施,在转子上产生一个初次的转矩。

常见的启动方式有两种:一种是采用分流起动,通过在转子上串接一个起动电容器,使转子上有相对较大的感应电流和较大的转矩;另一种是采用半径突变起动,通过改变转子上的传热环的半径,使感应电流和转矩增加。

串激电动机是另一种单相电动机的类型。

与感应电动机不同的是,串激电动机的定子和转子都有线圈,并接通电源,形成一个串激回路。

当给定子通电时,定子上的线圈产生一个旋转磁场,这个磁场作用在转子上的线圈上,使转子上的线圈中产生感应电流,从而产生转矩,使转子转动。

在启动串激电动机时,需要通过一些控制措施来减小转子上的电流,以降低启动时的功率。

常见的启动方式有两种:一种是采用电阻起动,通过在转子上串接一个起动电阻,使启动时的电流减小,电动机的转速增加;另一种是采用变压器起动,通过改变电源的电压,达到减小启动时电流的目的。

单相电动机工作原理

单相电动机工作原理

单相电动机工作原理
单相电动机工作原理是通过将单相供电系统的电源电压和电流分别带到主磁场和励磁线圈上,使其产生交变磁通,然后通过与主磁场的相互作用,产生转矩和运动。

具体工作原理如下:
1. 主磁场产生:单相电动机中通常采用一个主磁场线圈,该线圈通常由永磁体、电磁铁或其他形式的磁场产生器组成。

2. 励磁线圈激励:电源电压通过启动电容器或励磁线圈等元件与励磁线圈相连,形成一个弱磁场。

3. 旋转磁场产生:当电源电压施加到动力线圈上时,由于线圈中通过交流电流,因此在线圈内产生旋转磁场。

该旋转磁场的频率通常与电源频率相同。

4. 转矩产生:在旋转磁场的作用下,主磁场和旋转磁场之间产生力矩。

这是由于两个磁场之间的相互作用导致线圈产生的旋转力矩,从而使电动机开始转动。

5. 运动:产生的转矩会推动电动机的转子转动。

转子上的负载与转子转动相连,从而完成工作。

需要注意的是,由于单相电路的特殊性质,单相电动机的转矩波动较大,并且通常需要使用一些启动器件(如启动电容器、电容式启动器等)来帮助电动机启动。

单相交流电机的工作原理

单相交流电机的工作原理

单相交流电机的工作原理一、单相交流电动机只有一个绕组,转子是鼠笼式的。

当单相正弦电流通过定子绕组时,电动机就会产生一个交变磁场,这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以又称这个磁场是交变脉动磁场。

这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场,当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电动机无法旋转。

当我们用外力使电动机向某一方向旋转时(如顺时针方向旋转),这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小;转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。

这样平衡就打破了,转子所产生的总的电磁转矩将不再是零,转子将顺着推动方向旋转起来。

要使单相电动机能自动旋转起来,我们可在定子中加上一个起动绕组,起动绕组与主绕组在空间上相差90度,起动绕组要串接一个合适的电容,使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度,即所谓的分相原理。

这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组,将会在空间上产生(两相)旋转磁场,在这个旋转磁场作用下,转子就能自动起动,起动后,待转速升到一定时,借助于一个安装在转子上的离心开关或其他自动控制装置将起动绕组断开,正常工作时只有主绕组工作。

因此,起动绕组可以做成短时工作方式。

但有很多时候,起动绕组并不断开,我们称这种电动机为电容式单相电动机,要改变这种电动机的转向,可由改变电容器串接的位置来实现。

在单相电动机中,产生旋转磁场的另一种方法称为罩极法,又称单相罩极式电动机。

此种电动机定子做成凸极式的,有两极和四极两种。

每个磁极在1/3-1/4全极面处开有小槽,把磁极分成两个部分,在小的部分上套装上一个短路铜环,好象把这部分磁极罩起来一样,所以叫罩极式电动机。

单相绕组套装在整个磁极上,每个极的线圈是串联的,连接时必须使其产生的极性依次按N、S、N、S排列。

当定子绕组通电后,在磁极中产生主磁通,根据楞次定律,其中穿过短路铜环的主磁通在铜环内产生一个在相位上滞后90度的感应电流,此电流产生的磁通在相位上也滞后于主磁通,它的作用与电容式电动机的起动绕组相当,从而产生旋转磁场使电动机转动起来。

单相电动机原理

单相电动机原理

单相电动机原理单相电动机是一种常见的电动机类型,广泛应用于家用电器、小型机械设备等领域。

它的工作原理是基于单相交流电产生的磁场与电动机内部线圈之间的相互作用,从而实现电能转换为机械能的过程。

本文将对单相电动机的工作原理进行详细介绍,希望能够帮助读者更好地理解这一常见的电动机类型。

单相电动机的工作原理主要涉及到电磁感应和磁场与线圈的相互作用。

当单相交流电通过电动机的定子线圈时,根据法拉第电磁感应定律,定子线圈中会产生交变的磁场。

这个交变的磁场会引起转子线圈中感应出感应电动势,从而在转子上产生电流。

根据安培定则,感应电流会在磁场中受到力的作用,从而产生转矩,推动转子转动。

这样,电能就被转换为了机械能,实现了电动机的工作。

在单相电动机中,为了产生旋转磁场,通常会采用启动线圈和工作线圈的结构。

启动线圈通常由较细的导线绕制而成,它的作用是产生一个起始的旋转磁场,帮助电动机启动。

一旦电动机启动后,启动线圈就会被切断,而工作线圈会继续工作,产生稳定的旋转磁场,推动电动机持续运转。

除了启动线圈和工作线圈,单相电动机还常常配备了启动电容器。

启动电容器能够提供额外的相移,从而产生一个人工的旋转磁场,帮助电动机启动。

一旦电动机启动后,启动电容器就会被切断,不再起作用。

这样,启动电容器能够有效地提高电动机的起动性能。

总的来说,单相电动机的工作原理是基于交变电流产生的旋转磁场与线圈之间的相互作用。

通过合理设计线圈结构和配备启动电容器,可以有效地实现电能向机械能的转换。

这种电动机类型结构简单,制造成本低,因此在家用电器和小型机械设备中得到了广泛的应用。

希望通过本文的介绍,读者能够对单相电动机的工作原理有一个更加清晰的认识。

单相电动机作为一种常见的电动机类型,其工作原理的理解对于电机工程师和相关领域的从业人员来说是非常重要的。

同时,对于普通用户来说,了解电动机的工作原理也有助于更好地使用和维护家用电器。

希望本文能够为读者提供有益的信息,谢谢阅读!。

单相两相三相电机区别

单相两相三相电机区别

单相两相三相电机区别电机是一种将电能转换为机械能的设备,广泛应用于各个领域。

根据使用场景和需求的不同,电机可以分为单相电机、两相电机和三相电机。

本文将从工作原理、结构特点和应用领域等方面介绍单相、两相和三相电机的区别。

一、工作原理 1. 单相电机:单相电机是利用单相交流电产生的磁场作用于转子所产生的转矩,从而实现转动的电机。

单相电机的工作原理比较简单,适用于家用小功率设备和一些轻载设备。

2.两相电机:两相电机是利用两相交流电产生的磁场作用于转子所产生的转矩,从而实现转动的电机。

两相电机相对于单相电机而言,具有较高的起动转矩和运行平稳性。

3.三相电机:三相电机是利用三相交流电产生的磁场作用于转子所产生的转矩,从而实现转动的电机。

三相电机具有起动转矩大、运行平稳、效率高等特点,广泛应用于各个工业领域。

二、结构特点 1. 单相电机:单相电机通常由定子、转子、电容器和起动线圈等组成。

其中,电容器和起动线圈是用于产生磁场的辅助元件,使单相电机能够起动。

2.两相电机:两相电机通常由两个相位的线圈组成,线圈之间存在一定的相位差,从而产生旋转磁场。

两相电机通常采用分步进和全步进两种驱动方式。

3.三相电机:三相电机由三个相位的线圈组成,线圈之间相位差为120度。

三相电机结构简单,转矩平稳,效率高,是目前工业中最常用的电机。

三、应用领域 1. 单相电机:单相电机适用于一些家用电器,如洗衣机、电风扇、空调压缩机等。

由于单相电机功率较小,所以常用于家庭和小型办公场所。

2.两相电机:两相电机适用于一些中小型机械设备,如针织机、缝纫机、打印机等。

两相电机的优势在于起动转矩较大,适用于一些对起动要求较高的场景。

3.三相电机:三相电机广泛应用于各个工业领域,如水泵、风机、压缩机、轧机等。

三相电机具有高效、稳定、寿命长等优点,能够满足工业生产对电机性能的要求。

综上所述,单相电机、两相电机和三相电机在工作原理、结构特点和应用领域等方面存在明显的区别。

单相电动机原理

单相电动机原理

单相电动机原理
单相电动机是一种常见的电动机类型,常用于家用电器、小型机械等应用中。

以下是单相电动机的原理和工作原理的简要介绍:
结构和构成:
单相电动机主要由定子(stator)和转子(rotor)两部分构成。

定子是由绕组和磁铁芯组成,用于产生磁场。

转子是通过电流在定子磁场的作用下旋转,将电能转换为机械能。

工作原理:
单相电动机的工作原理基于旋转磁场的原理。

在单相电动机中,通过物理机械的设计,使得单相电源能够产生旋转磁场。

这是通过在定子绕组中引入两个相位差90度的电流来实现的。

制动起动:
单相电动机通常需要一种启动机制,因为它们需要克服起动时的惯性力矩。

一种常用的启动方式是将起动电流通过添加启动线圈或起动电容来实现。

这样可以提供额外的旋转力矩来帮助启动电动机。

工作原理简述:
单相电动机的工作原理可以概括为以下几个步骤:
当单相电源接通时,电流通过定子绕组,产生一个旋转磁场。

这个旋转磁场作用在转子上,引起转子开始旋转。

通过启动机制提供的额外力矩,帮助电动机克服起动阻力。

一旦电动机启动,电动机将继续旋转,产生机械输出功率。

需要注意的是,由于单相电源的特性,单相电动机的起动和运行相比三相电动机要相对复杂一些。

这就需要在设计和应用中考虑到单相电动机的特殊要求和启动机制。

以上是单相电动机的原理和工作原理的简要介绍。

单相电动机是广泛应用于家庭和小型设备中的一种电动机类型,对于理解其原理和工作方式有助于更好地应用和维护。

如需更深入的了解,请参考相关的电动机技术资料和专业文献。

单相电机工作原理

单相电机工作原理

单相电机工作原理
单相电机工作原理可以通过以下步骤进行描述:
1. 电流改变:当单相电机接通电源时,通过电源的供电,电流会流过线圈。

由于供电电压是交流电,电流的方向和大小会随着电压的改变而改变。

2. 线圈磁场产生:线圈中的电流会产生一个磁场。

由于电流的方向不断变化,线圈中的磁场也会随之变化。

3. 起动力矩的产生:在单相电机中,通常使用一个额外的起动线圈来产生旋转力矩。

当磁场和起动线圈中的电流相互作用时,会产生一个力矩,使得电机开始旋转。

4. 启动过程:一开始,由于惯性的作用,电机转子会慢慢启动并加速,直到达到工作速度。

启动过程中,线圈中的电流和磁场会继续由于交流电压的改变而变化。

5. 工作状态:一旦电机达到工作速度,它会以恒定的速度旋转。

这时,线圈中的电流和磁场也会保持稳定。

需要注意的是,由于单相电源只提供一个相位的电流,所以单相电机通常需要一些辅助设备来产生初始启动力矩,并使电机维持旋转。

这些辅助设备可以是启动线圈、起动电容器等。

此外,单相电机通常用于低功率应用,如家用电器、小型机械等。

单相电机启动及接线原理解析

单相电机启动及接线原理解析

单相电机概念及应用:单相电机,是指由220V交流单相电源供电而运转的异步电动机。

在生产方面应用的有微型水泵、磨浆机、脱粒机,粉碎机、木工机械、医疗器械等,在生活方面,有电风扇、吹风机、排气扇、洗衣机、电冰箱等,种类较多,但功率较小。

单相电机启动原理:当单相正弦电流通过定子绕组时,电机就会产生一个交变磁场,这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以又称这个磁场是交变脉动磁场。

这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场,当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电机无法旋转。

因此,需要加上一个起动绕组,起动绕组与主绕组在空间上相差90度,起动绕组要串接一个合适的启动电容,使得与主绕组的电流在相位上相差90度,即所谓的分相原理。

这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组,将会在空间上产生(两相)旋转磁场,在这个旋转磁场作用下,转子就能自行启动旋转起来。

它有两个绕组,一般主绕组(运行绕组)线径较大一点,还有一个启动绕组(副绕组),启动绕组串联一个电容器,是它的电压迟后电流90度,这样两组绕组得到不同的磁场,形成了旋转磁场,电动机就转起来了。

电容在电路中产生的作用就是储存电势和电机中的电势形成电势差,然后产生磁力带动电机转动。

单相电机起动方式:第一种,分相起动式,如图1所示,系由辅助起动绕组来辅助启动,其起动转矩不大。

运转速率大致保持定值。

主要应用于电风扇,空调风扇电动机,洗衣机等电机。

图1 电容运转型接线电路第二种,电机静止时离心开关是接通的,给电后起动电容参与起动工作,当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开,起动电容完成任务,并被断开。

起动绕组不参与运行工作,而电动机以运行绕组线圈继续动作,如图2。

图2 电容起动型接线电路第三种,电机静止时离心开关是接通的,给电后起动电容参与起动工作,当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开,起动电容完成任务,并被断开。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

单相电动机工作原理教案(详案)
三门职业中专何邦先
课程名称:《电机与变压器》(电类专业通用)
适用专业层次:中职电子专业所需课时数:2课时
教材分析
《电机与变压器》是一门纯理论的专业基础课,理论知识也相当的深奥,普遍认为是老师难教,学生难学,学生很容易失去这门的学习兴趣,但电机、变压器使用非常的普遍,特别是电动机工厂到处多是;不学又不行。

没能打好基础,对后续专业课程的学习,对考证和就业都带来不良的影响。

学生分析
电机与变压器课程理论普遍具有抽象性,而我们中职类学生基础较薄弱,所以中职生在学习基础理论的过程就较吃力。

同时班级同学学习能力参差不齐。

教学目标与价值观
认知目标:1、旋转磁场形成
2、单相电动机工作原理
技能目标:1、学会单相电动机三个接线端的判断
2、学会单相电动机的正确接线
情感目标:1、培养学生养成良好的理科思维;
2、培养学生动手能力。

教学重点
1、单相电动机的正确接线
2、电容器大小对风扇运行的影响
教学难点
旋转磁场形成
课前材料准备(每组)
单相风扇一台(三根线),万用表一个,电源引线一个,小一字十字螺丝刀各一把
教学方法
做中学,任务驱动法
教学活动
一、组织教学(约2分钟)
(1) 师生致礼(2) 考勤登记、清点人数
二、导入新课(约1分钟)
老师:你们家有单相电动机吗?
学生:不知道。

老师:那你们家有吊扇吗?
学生:有(没有)。

老师:你家新买的吊扇或者把吊扇移动位置,你会接线吗?
学生:不会。

老师:我们电气技术应用专业的学生这点小事该不该完成啊?有没有信心完成?
学生:有。

老师:下面我们就进行吊扇电动机的试接线。

三、讲授新课(约60分钟)
任务一风扇电动机的试接线
1、观察器材:风扇三个接线孔,电源和电容器共四个接线头,怎
么办?
老师:有些同学会想,学都没学过,怎么接啊?我告诉你,今天你必须得接,有些同学说:那我就乱接,没关系,你乱接好了;但是我先
要强调安全问题首先要注意人身安全,严防触电事故发生;其次要注意电路安全,不要出现短路事故,造成停电,所以电源的相线L 和零线N不能短接在一起。

2、开始接线(3-5分钟)(学生动手操作)
老师:只要接好的就请举手,结果怎样不要管。

(叫一个学生)
老师:结果怎样?
学生:有响声,但不转。

老师:不同结果请举手
学生:①会转,逆时针,速度较慢。

②会转,顺时针转,速度慢些。

③会转,逆时针转,速度快。

老师:好,大家都停下来,听我讲,这样共有六种不同的接法,有兴趣的同学下课再接;接的会不会转并不是你的水平高或者低,纯粹是瞎猫碰死耗子,运气好而已,其实六种接法中只有一种接法是正确的;我们学电的总不能采用这种试探法去接线吧?应该是一次性的正确的接法。

那怎样怎样才能做到呢?首先要弄清风扇的内部结构。

3、观察吊扇的内部结构
有两个绕组:一组绕组线圈的匝数多一些,称为主绕组,阻值R CM 大一些;另一组绕组线圈的匝数少一些,称为副绕组,它的阻值R CS 小一些。

厂家是把主副绕组两个头接在一起,(插一句:不能乱连,否则转向会反。

)共出来三根线。

要正确接线,首先的判断出主、副
绕组。

任务二判出主、副绕组
(学生动手操作)万用表打到R×10或R×100档,测量各颜色线之间的阻值,把它填入表格
老师:测好数值的同学举手,(叫一个同学)你测的数值多少?
学生:
判断方法:先确定公共端C,即阻值最大的两个端不是公共端,(R MS=R CM+R CS)剩下就是公共端C(棕),再根据R CM>R CS确定M(黄)和S(蓝)端。

老师:大家知不知道这两个绕组的作用呢?
学生:不知道。

老师:下面我们一起探讨单相电动机的工作原理。

任务三清楚主绕组的作用
(学生动手操作)把电源两根线接入主绕组,观察工作情况。

老师:工作情况怎样?
学生:有响声,但不转。

老师:用手转动一下风扇,怎样啊?
学生:转起来了。

结论:只有一个主绕组不能自行启动;所以需要一个配合主绕组工作的副绕组,也称为启动绕组,主绕组也叫工作绕组。

推断:单个主绕组不能自行启动,那么单个副绕组也不能正常工作,单个副绕组这里不再接线了。

老师:那两个绕组共同作用会怎样呢?
任务四观察主、副绕组同时工作的情况
两个绕组组合只有串联和并联两种情况,先观察串联情况,(学生动手操作)把电源线接在M端和S端上,通电观察。

老师:会转吗?
学生:不会。

再观察并联情况,(学生动手操作)先把M端和S端搭在一起,把电源线接在C端MS端上,通电观察。

老师:会转吗?
学生:不会。

老师:那么到底怎样才能转动呢?
任务五工作原理分析
老师:玩过磁铁吗?
学生:玩过。

拿出电动机的转子和磁铁,简单交代一下。

下面我们来玩一玩
老师:我磁铁不动,转子会动吗?
学生:不会。

老师:(叫一个学生),你认为磁铁怎样做,转子能转动起来?
学生:转动起来。

老师:真聪明。

做一下。

结论:转子外面有旋转磁场,是转子转动的必要条件;即电动机定子要产生一个旋转磁场,电动机才能旋转。

强调:这是我们通俗的理解,真正的工作原理是这样:
定子产生旋转磁场→旋转磁场切割转子导条→转子导条产生感应电动势,由于转子导条是相互短接→产生较大的短路电流→通电的导体在磁场中会受到力的作用→转子产生了转矩→电动机就转动起来了。

任务六旋转磁场的产生
两个绕组加上一个完全相同的电源,它不会产生旋转磁场,这个上面已经做过试验电动机不会转,它只能产生一个脉动的磁场,
那么怎样才能产生旋转磁场呢?条件是两个绕组要加上不同相位的
交流电,(如图)最好是相位相差90度,能形成一个圆的旋转磁场,否则是椭圆形的旋转磁场。

下面分析旋转磁场的形成。

任务七电容移相分析
大家都学过电工基础中交流电部分,对于电感和电容中的电压和电流的相位关系还有印象吧;下面问一下:
老师:电感中的电压和电流的相位关系怎样?(叫一个同学)
学生:不知道。

老师:提示:赶鸭前(感压前)即电感的电压超前电流。

老师:电容中的电压和电流的相位关系怎样?(叫一个同学)
学生:不知道。

老师:提示:与电感正好相反;即电容的电流超前电压。

任务八电容的大小对风扇性能的影响
1、掌握正确的接线方法并观察转速(学生动手操作)
首先判断出风扇的三个接线端,即那个
端是C端,那个是S端和M端;然后把C
端与电源直接相连,S端与电容器一端直接
相连,M端与电容器的另一端相连后再与电
源相连。

2、换上大容量电容器观察转速(学生动手操作)
老师:速度变快还是变慢?
学生:变慢。

3、换上小容量电容器观察转速(学生动手操作)
老师:速度变快还是变慢?
学生:变慢。

结论:一定功率单相电动机必须配一个合适容量的电容器,才能形成一个圆的旋转磁场,电动机的转速最佳。

四、课堂小结(约5分钟)
1、单相电动机三个接线端的判断
2、旋转磁场的形成
3、单相电动机工作原理
4、单相电动机的正确接线
5. 电容的大小对风扇性能的影响
五、课后作业
如何检修电风扇转速变慢(提示:时间久了,电容器的容量会减
退)
六、板书板图设计
七、教学反思
10。

相关文档
最新文档