单相异步电动机的结构
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
单相异步电动机的简单介绍
1. 单相异步电动机的介绍2.1分类了解决单相异步电动机不能自行启动的问题，往往采用在单相电动机的定子绕组中嵌放两套绕组，分别为主绕组和启动绕组，在启动绕组中又采用串入电阻或电容使两个绕组中的电流在时间上有一定的相位差，就可以产生旋转磁场。
因此单相电动机在类型上可分为： 2.2基本结构（2）单相电容起动电动机与电阻起动不同的是起动绕组支路串了一个电容。
电容器选择适当，使IV 超前IU 的相位达到90°⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡罩极式电动机电容起动运转式电容运转式电容式起动电阻式起动—分相式电动机—单相异步电动机2.3单相异步电动机工作原理 在交流电机中，当定子绕组通过交流电流时，建立了电枢磁动势，它对电机能量转换和运行性能都有很大影响。
所以单相交流绕组通入单相交流产生脉振磁动势，该磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和，从而在气隙中建立正转和反转磁场和。
这两个旋转磁场切割转子导体，并分别在转子导体中产生感应电动势和感应电流 。
该电流与磁场相互作用产生正、反电磁转矩。
正向电磁转矩企图使转子正转；反向电磁转矩企图使转子反转。
这两个转矩叠加起来就是推动电动机转动的合成转矩。
不论是正转磁场还是反转磁场，他们的大小与转差率的关系和三相异步电动机的情况是一样的。
若电动机的转速是， 则对正转磁场而言，转差率为：对反转磁场而言，转差率为：单相异步电动机的T-s 曲线见左图由图可知单相异步电动机的主要特点有： (5) 单相罩极式异步电动机短路环 凸心 定子绕组 转子Φ1 Φ2 路环时在其内感应的电动势短路环内由于感应产生的电动势对应的电流K 的总磁通φ2 φ2ÓëKµÄºÏ³ÉÊÇ通路环的新总磁通φ’2φ2总是滞后于Φ1,气隙中产生移动磁场。
移动的方向总是从未罩住部分转向罩住部分。
这也就电动机的转向 （3）单相电容运转电动机用于300ｍｍ以上电风扇、空调压缩机等的电动机。
单相异步电动机结构与工作原理
总的3次谐波合成磁势为
f3 (x, t) = fa3 + fm3 = F3 cos(3x + ωt)
即3次谐波合成磁势是一个反向旋转的圆形旋转磁势, 1 n 3 = n1 其转速为 3 5次谐波
第一章 单相异步电动机结构与工作原理
一 基本结构与分类
单相异步电动机只需单相交流电源供电,因而应用 非常广泛.如,小型机床,轻工设备,医疗机械,家用 电器,电动工具,农用水泵,仪器仪表等众多领域. 优点:使用方便,结构简单,运行可靠,价格低廉, 维护方便等等,与三相异步电机相比,缺点为体积稍大, 性能稍差. 单相异步电动机的基本类型 单相异步电动机根据起动方法或运行方式的不同,可以 分为以下几类 单相电阻起动异步电动机 单相电容起动异步电动机 单相电容运转异步电动机 单相电容起动和运转异步电动机
f a 3 ( x, t ) = Fa 3 cos 3 x cos ω t = 1 Fa 3 [cos(3 x ω t ) + cos(3 x + ω t )] 2
1 Fm 3 [ cos(3 x ω t ) + cos(3 x + ω t )] 2
f m 3 ( x , t ) = Fm 3 cos 3( x 90 ° ) cos(ω t 90 ° ) =
应用上面同样的方法对其余的两种情况进行分析
Fm = Fa = F ,θ ≠ 90°
Fm ≠ Fa ,θ ≠ 90°
在这两种情况下,电机内部的磁势均为椭圆形旋转磁势.
四 单相异步电动机的谐波磁势
单相交流异步电动机
第七章单相交流异步电动机内容提要在前面了解了三相异步电动机的概貌，掌握了三相异步电动机的电磁过程、拖动性质的基础上，本章主要介绍单相异步电动机的结构及其应用、磁场及其力矩特点，结合其工作原理，最后介绍几种常用的单相交流异步电动机的起动方法和具体应用情况。
7.1 单相交流异步电动机的结构及应用7.1.1 单相交流异步电动机的结构1. 定子部分单相异步电动机的定子包括机座、铁心、绕组三大部分。
分别介绍如下：（1）机座采用铸铁、铸铝或钢板制成，其结构型式主要取决于电机的使用场合及冷却方式。
单相异步电动机的机座型式一般有开启式、防护式、封闭式等几种。
开启式结构的定子铁心和绕组外露，由周围空气流动自然冷却，多用于一些与整机装成一体的使用场合，如洗衣机等。
防护式结构是在电机的通风路径上开有一些必要的通风孔道，而电机的铁心和绕组则被机座遮盖着。
封闭式结构是整个电机采用密闭方式，电机的内部和外部隔绝，防止外界的浸蚀与污染，电机主要通过机座散热，当散热能力不足时，外部再加风扇冷却。
另外有些专用单相异步电动机，可以不用机座，直接把电机与整机装成一体，如电钻、电锤等手提电动工具等。
（2）铁心部分定子铁心多用铁损小、导磁性能好，厚度一般为0.35~0.5㎜的硅钢片冲槽叠压而成。
定、转子冲片上都均匀冲槽。
由于单相异步电动机定、转子之间气隙比较小，一般在0.2~0.4㎜。
为减小开槽所引起的电磁噪声和齿谐波附加转矩等的影响，定子槽口多采用半闭口形状。
转子槽为闭口或半闭口，并且常采用转子斜槽来降低定子齿谐波的影响。
集中式绕组罩极单相电动机的定子铁心则采用凸极形状，也用硅钢片冲制叠压而成。
（3）绕组单相异步电动机的定子绕组，一般都采用两相绕组的形式，即主绕组和辅助绕组。
主、辅绕组的轴线在空间相差90°电角度，两相绕组的槽数、槽形、匝数可以是相同的，也可以是不同的。
一般主绕组占定子总槽数的2/3，辅助绕组占定子总槽数的1/3，具体应视各种电机的要求而定。
单相异步电动机的基本原理
单相异步电动机的基本原理一、单相异步电动机的结构单相异步电动机中，专用电机占有很大比例，它们的结构各有特点，形式繁多。
但就其共性而言，电动机的结构都由固定部分---定子、转动部分----转子、支撑部分---端盖和轴承等三大部分组成。
1、机座2、铁心3、绕组4、端盖5、轴承6、离心开关或起动继电器和PTC起动器7、铭牌1、机座机座结构随电动机冷却方式、防护型式、安装方式和用途而异。
按其材料分类，有铸铁、铸铝和钢板结构等几种。
铸铁机座，带有散热筋。
机座与端盖联接，用螺栓紧固。
铸铝机座一般不带有散热筋。
钢板结构机座，是由厚为1.5-2.5毫米的薄钢板卷制、焊接而成，再焊上钢板冲压件的底脚。
有的专用电动机的机座相当特殊，如电冰箱的电动机，它通常与压缩机一起装在一个密封的罐子里。
而洗衣机的电动机，包括甩干机的电动机，均无机座，端盖直接固定在定子铁心上。
2、铁心铁心包括定子铁心和转子铁心，作用与三相异步电动机一样，是用来构成电动机的磁路。
3、绕组单相异步电动机定子绕组常做成两相：主绕组（工作绕组）和副绕组（启动绕组）。
两种绕组的中轴线错开一定的电角度。
目的是为了改善启动性能和运行性能。
定子绕组多采用高强度聚脂漆包线绕制。
转子绕组一般采用笼型绕组。
常用铝压铸而成。
4、端盖相应于不同的机座材料、端盖也有铸铁件、铸铝件和钢板冲压件。
5、轴承轴承有滚珠轴承和含油轴承。
6、离心开关或起动继电器和PTC起动器（1）离心开关在单相异步电动机中，除了电容运转电动机外，在起动过程中，当转子转速达到同步转速的70%左右时，常借助于离心开关，切除单相电阻起动异步电动机和电容起动异步电动机的起动绕组，或切除电容起动及运转异步电动机的起动电容器。
离心开关一般安装在轴伸端盖的内侧。
（2）起动继电器有些电动机，如电冰箱电动机，由于它与压缩机组装在一起，并放在密封的罐子里，不便于安装离心开关，就用起动继电器代替。
继电器的吸铁线圈串联在主绕组回路中，起动时，主绕组电流很大，衔铁动作，使串联在副绕组回路中的动合触点闭合。
单相电容运转异步电机工作原理及故障
•
H)电机冒烟： （1）子绕组匝间短路； （2）焊接线不良致使接触电阻过大，电机发热； (3)电容器击穿，致使电路的容性成分消失，电机单相运 行（事实上电机无法运行，处于堵转状态）； • I）电机带电：电机内部或引出线绝缘不良； • J）电机转速下降 电机部分绕组匝间短路； 电容器容量衰减； 转子断条： • K）电机失速（保护）或不转 霍尔元件失效； 可控硅击穿。即使霍尔元件正常，信号有反馈，但因可 控硅已经击穿，电压已不可调； 转子被异物卡滞或电机无电和烧毁；
八、空调电动机常见的技术问题 及解决方法
A）整机噪音及振动：电机噪音值在某一频段存在峰值， 此噪音峰值频段与整机固有频率相接近或重合，形成共鸣、 共振和整机噪音。整机预防及解决措施：在电机确认阶段 将电机噪音峰值频段与整机固有频率错开（这就是一般情 况下一次送样不能成功的原因之一，也是我们一般遵循的， 只要是系统中的对电机有影响的零部件如支架和风轮风叶 等的改变，就必须装整机做噪音等测试）电机，空调钣金 件上加阻尼胶，调整风叶形状、增加电机支架刚性（如04 年今年3月份汕头出现较多71S振动和噪音严重的问题，后 将电机支架加强后上述现象全部消失）、电机安装脚上加 胶垫，调整空调板金件的形状、厚度，调整电机极数、定 转子的槽配合、定转子直径、定转子气隙、转子斜槽度、 铁芯长度、轴承距离等。
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B)转速不一致：风叶的变化（不同厂家不同模号）、蒸发 器片距变化、风道的变化、测试环境的变化（温度、湿 度）、电机工艺波动的原因（铝环、定子端部高度控制、 绕线模具变化、气隙变化、硅钢片材料变化等）。 C)电磁声：定子椭圆、同轴度大、轴承距过大、端盖强度 不够、磁路设计不对称。 D)轴承声：装配过程轴承损坏、轴承油脂声、轴承与轴承 室配合松动。 E)摩擦声：定转子相擦、错片、异物、漆瘤及风轮风叶变 形和转轴弯曲等。 F)转速低：转子导条和端环截面过小、定转子气隙偏大； G)温升高：铁芯长度偏低、漆包线截面偏小（即铁、铜耗 过大）、散热不良；
单相异步电动机的原理、结构和分类
两相绕组产生的旋转磁场
单相异步电动机
单相异步电动机在旋转磁场作用下，产生启动转矩，在其作用 下，转子顺着旋转磁场旋转方向开始转动。单相异步电动机转子旋 转以后，启动绕组就失去作用，如果此时将启动绕组的电源断开， 其工作绕组中电流产生的磁场为脉动磁场，这时脉动磁场就会在转 子上产生一个与旋转磁场转动方向一致的电磁转矩，拖动转子继续 按原来旋转方向转动下去，电动机轴上输出机械能。
单相异步电动机
二、单相异步电动机的结构及分类 1．罩极式单相异步电动机 罩极式单相异步电动机是小型单相异步电动机中最简单
的一种。罩极式单相异步电动机有凸极式和隐极式两种。
凸极式定子铁心的结构
单相异步电动机
凸极式定子铁心产生的磁通
凸极式单相异步电动机极靴下磁场的变化规律
工作绕组中
工作绕组中电流
工作绕组中
单相脉动磁场 电流正半周期产生的磁场 电流负半周期产生的磁场
单相异步电动机
一个脉动磁场可分解为大小相等、同步转速相同、旋转方向 相反的两个旋转磁场。
脉动磁场分解成两个方向相反的旋转磁场
单相异步电动机 的机械特性曲线
单相异步电动机
2．单相异步电动机的启动
产生旋转磁场的方法：在单相 异步电动机的定子铁心中，加装一 个启动绕组，并要保证工作绕组与 启动绕组是对称绕组，即两个绕组 的匝数相等、在空间上互差90°电 角度。
单相异步电动机
(1)电阻启动单相异步电动机
单相异步电动机
(2)电阻启动单相异步电动机
单相异步电动机
(3)电容启动单相异步电动机
单相异步电动机
(4)双值电容单相异步电动机
单相异步电动机
三、单相异步电动机的常用启动开关 1.电磁启动继电器
《单相异步电动机》课件
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制动方式
电动机的制动方式主要有能耗制动、反接制动和再生制动等。
04
单相异步电动机的运行与维护
安全操作规程
确保电源连接正确
在连接电源之前，应确保电源电压与 电动机铭牌上的额定电压相符，并使 用合适的电源插头和插座。
穿戴防护用品
操作时应穿戴适当的防护用品，如绝 缘手套、护目镜等，以防止触电和机 械伤害。
功率因数
电动机的输入功率中有功功率占输入 功率的比重，反映了电动机的功率利 用率。
起动性能
起动转矩
电动机起动时产生的转矩，是衡量电动机起动性能的重要参 数。
起动电流
电动机起动时输入的电流，是衡量电动机起动性能的重要参 数。
调速与制动
调速方式
电动机的调速方式主要有变极调速、变频调速和变转差率调速等。
应用领域
01
02
03
家用电器
单相异步电动机常用于各 种家用电器，如电风扇、 洗衣机、空调等。
商业设备
在商业应用中，单相异步 电动机可用于各种设备， 如自动售货机、电动工具 等。
工业自动化
在工业自动化领域，单相 异步电动机可用于各种生 产设备和自动化生产线。
02
单相异步电动机的结构
定子
作用
定子是单相异步电动机 的固定部分，主要作用
校验启动转矩和最大转矩
在选型过程中，需要对电动机的启动转矩和最大转矩进行校验，以确 保其能够满足启动和Байду номын сангаас行过程中的负载需求。
考虑效率与节能要求
在容量选择时，应考虑电动机的效率和节能要求，优先选择高效、节 能的电动机。
验证工作制与负载持续率
根据实际工作制和负载持续率，对电动机的容量进行校验，以确保其 能够满足长期稳定运行的需求。
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单相异步电动机的结构
单相异步电动机是一种常用的电动机，广泛应用于家用电器、工业生产和农业领域。
它的结构相对简单，主要由定子、转子、端盖和轴承等部分组成。
1. 定子：定子是单相异步电动机的固定部分，通常由硅钢片叠压而成。
定子上绕有若干个线圈，构成了定子绕组。
这些线圈通过定子铜线与电源相连，形成了磁场。
2. 转子：转子是单相异步电动机的旋转部分，通常由导体材料制成。
转子上绕有若干个线圈，构成了转子绕组。
转子绕组与定子绕组之间存在磁场的相互作用，从而产生转矩。
转子通过轴承支撑在定子的中心轴上，可以自由旋转。
3. 端盖：端盖是单相异步电动机的保护部分，通常由金属材料制成。
端盖位于电动机的两端，用于固定定子和转子，并起到密封和保护的作用。
4. 轴承：轴承是单相异步电动机的支撑部分，通常由金属材料制成。
轴承位于电动机的定子和转子之间，支撑转子的旋转，并减少摩擦和磨损。
单相异步电动机的工作原理是基于电磁感应的。
当电动机接通电源后，电流通过定子绕组，产生磁场。
这个磁场与转子绕组中的电流
产生相互作用，产生转矩，从而使转子开始旋转。
由于单相异步电动机只有一个相位供电，所以在转子旋转过程中会出现起动困难和转速波动的问题。
为了解决这个问题，通常在单相异步电动机上添加了起动辅助装置，如起动电容器、起动绕组等。
除了以上基本结构外，单相异步电动机还常常配备风扇、散热片等附属部件，用于散热和保持电机的正常工作温度。
总结起来，单相异步电动机的结构主要包括定子、转子、端盖和轴承等部分。
它的工作原理是基于电磁感应，通过电流在定子和转子绕组之间产生磁场相互作用，从而产生转矩使转子旋转。
通过添加起动辅助装置，可以解决起动困难和转速波动的问题。
在实际应用中，单相异步电动机常常配备风扇和散热片等附属部件，以提高散热效果和保持正常工作温度。
单相异步电动机的结构简单可靠，是一种常用的电动机。