第8章 单相异步电动机
09_单相异步电动机和同步电动机(《电机与拖动》课件)
9.4
(a) 正半周
(b) 负半周
(c) 脉振磁势变化曲线
图9.1 单相绕组通电时的脉振磁场
第9章 单相异步电动机和同步电动机
9.1 单相异步电动机
为了便于分析，本节利用已经学过的三相异步电动机的知识来研究单相 异步电动机，首先研究脉振磁动势的特性。 通过对图9.1的分析可知，一个脉振磁动势可由一个正向旋转的磁动势 F 和一个反向旋转的磁动势 F 组成，它们的幅值大小相等(大小为脉振磁动势的 一半)、转速相同、转向相反、由磁动势产生的磁场分别为正向和反向旋转磁 场。同理，正反向旋转磁场能合成一个脉振磁场。 2. 单相异步电动机的机械特性 单相异步电动机单绕组通电后产生的脉振磁场，可以分解为正、反向旋 转的两个旋转磁场。因此，电动机的电磁转矩是由两个旋转磁场产生的电磁 T T 、 ，它 转矩的合成。当电动机旋转后，正、反向旋转磁场产生电磁转矩 的机械特性变化与三相异步电动机相同。在图9.2中的曲线1和曲线2分别表示 T f (s )、T f (s ) 的特性曲线，它们的转差率为
9.3
第9章 单相异步电动机和同步电动机
9.1 单相异步电动机
单相异步电动机具有结构简单、成本低、噪声小、运行可靠等优点，因 此，广泛应用在家用电器、电动工具、自动控制系统等领域。单相异步电动 机与同容量的三相异步电动机比较，它的体积较大，运行性能较差。因此， 一般只制成小容量的电动机。我国现有产品的功率从几瓦到几千瓦。
2) 单相电容分相起动异步电动机 单相电容分相起动异步电动机的电 路，如图9.6所示。
图9.5 单相电阻分相起动异步电动机
9.9
第9章 单相异步电动机和同步电动机
9.1 单相异步电动机
从图9.6中可以看出，当副绕组中串 联一个电容器和一个开关时，如果电容 器容量选择适当，则可以在起动时通过 副绕组的电流在时间和相位上超前主绕 副绕阻 组电流90°电角，这样在起动时就可以 得到一个接近圆形的旋转磁场，从而有 (a) 示意图 (b) 相量图 较大起动转矩。电动机起动后转速达到 75%～85%同步转速时副绕组通过开关 图9.6 单相电容分相起动异步电动机 自动断开，主绕组进入单独稳定运行状 态。 3) 单相电容运转异步电动机 若单相异步电动机辅助绕组不仅在起动时起作用，而且在电动机运转中 也长期工作，则这种电动机称为单相电容运转异步电动机，如图9.7所示。 单相电容运转异步电动机实际上是一台两相异步电动机，其定子绕组产生的 气隙磁场较接近圆形旋转磁场。因此，其运行性能较好，功率因数、过载能 力比普通单相分相式异步电动机好。电容器容量选择较重要，对起动性能和 影响较大。如果电容量大，则起动转矩大，而运行性能下降。反之，则
《电机与拖动基础》教学大纲
山西大同大学工学院《电机与拖动基础》教学大纲大纲适用：自动化专业、电气工程及自动化等相关专业总学时：80学时，4学分编写：机电工程系执笔：王官升一、大纲说明（一）课程的性质和任务本课程是自动化专业、电气工程及自动化等相关专业的一门专业技术基础课，其任务是使学生掌握电机的基本结构、工作原理和性能参数，电力拖动系统的各种运行方式、动静态性能分析以及电机选择和实验方法，电力拖动系统的基本理论，计算方法；同时要求掌握基本的实验方法和操作技能以及常用电气仪表（器）的使用。
为进一步学习“电力电子拖动自动控制系统”、“PLC控制系统”等课程准备必要的基础知识。
（二）本课程与其它课程的关系学习本课程必须具备“电路原理”或“电工基础”课程的基本知识。
三、教学内容及基本要求绪论第一章电机的基本原理第一节电磁感应掌握电磁感应定律及物理意义第二节机电能量转换基本原理了解磁路的基本概念和分析方法第三节电机的基本结构与工作原理掌握电机的基本原理和结构第四节电机的能量损耗与发热理解电机的能量损耗与发热过程第二章电力拖动系统的动力学基础第一节电力拖动系统的运动方程掌握电力拖动的系统的运动方程，并能熟练运用于电力拖动系统的分析和研究第二节生产机械的负载转矩特性了解生产机械的负载特性，掌握各种负载特性的特点第三节电力拖动系统的稳态分析——稳定运行的条件掌握电力拖动系统的稳态分析方法，并能用于分析电力拖动系统的稳定问题第四节电力拖动系统的动态分析——过渡过程分析第五节多轴系统电力拖动系统的简化第三章直流电机原理第一节直流电机工作原理及结构掌握直流电机的基本原理和结构第二节直流电机电枢绕组磁场掌握直流电机的电枢绕组和磁场的磁通分布第三节电枢绕组感应电动势和电磁转矩掌握感应电动势和电磁转矩的计算方法第四节直流电机的基本方程和工作特性了解直流电机的基本方程和工作特性第四章直流电动机拖动基础第一节直流电动机机械特性分类第二节他励直流电动机的机械特性了解他励直流电动机的机械特性第三节他励直流电动机的起动了解他励直流电动机的起动第四节他励直流电动机的调速掌握他励直流电动机的调速指标、方法、方式与负载类型第五节他励直流电动机的制动了解他励直流电动机的制动第六节他励直流电动机的四象限运行第五章变压器第一节变压器的用途、结构及铭牌掌握变压器的基本原理与结构第二节变压器的空载运行和负载运行了解变压器的空载运行和负载运行第三节变压器的等效电路和参数测定掌握变压器的等效电路和参数测定第四节变压器的运行特性了解变压器的运行特性第五节三相变压器掌握三相变压器的结构特点第六节其它用途的变压器第六章交流电机的旋转磁场理论第一节电枢绕组的磁动势了解电枢绕组的磁动势第二节旋转磁场的形成和特点理解旋转磁场的形成和特点第三节交流电机的主磁通和漏磁通理解交流电机的主磁通和漏磁通第七章异步电机原理第一节概述第二节三相异步电动机的结构及工作原理掌握异步电机的结构和运行方式第三节异步电动机转子静止时的电磁关系掌握异步电动机的电磁关系第四节异步电动机转子旋转时的电磁关系理解异步电动机的功率关系，转矩的关系第五节对称运行的等值电路及相量图第六节负载运行的功率和转矩第七节异步电动机负载运行的功率和转矩第八节三相异步电动机的工作特性了解异步电机的工作特性第八章同步电动机的原理第一节同步电动机的结构和工作原理掌握同步电动机的结构和基本工作原理第二节同步电动机电压方程式和相量图第三节同步电动机电压平衡方程式和相量图能掌握同步电动机的电压方程和相量图第四节同步电动机功率方程功角特性理解同步电机的功率方程和功角特性第五节同步电动机的功率因数及U形曲线理解同步电动机的功率因数调节和U形曲线第八章交流电机拖动基础第一节异步电动机的机械特性理解异步电动机的机械特性第二节异步电动机的起动掌握异步电动机的起动方式第三节异步电动机的调速了解异步电动机的调速方法第四节异步电动机的制动了解异步电动机主要的三种制动方法第十章电力拖动系统电动机的选择第一节电动机的型号和铭牌参数理解电动机的型号和铭牌参数第二节电动机的绝缘等级与工作制分类了解电动机的绝缘材料及工作制分类第三节不同工作制下电动机的功率选择了解电动机不同工作制下的功率选择第四节电动机额定数据的选择理解电动机的额定数据第十一章特种电机第一节单相异步电动机掌握单相异步电动机的工作原理及分类第二节磁阻式同步电动机了解磁阻式同步电动机的工作原理、基本结构与起动问题第三节磁滞式同步电动机了解磁滞同步电动机的基本结构及工作原理第四节步进电动机了解步进电动机的基本结构及工作原理第六节直线电动机了解直线电动机的基本结构及工作原理。
第8章 三相异步电动机的过渡过程
1.定子串接电抗器或电阻的降压起动
(1)定子串接电抗器或电阻的降压 起动原理图 (2)应用 三相异步电动机定子边串入电抗器或电阻 器起动时，定子绕组实际所加电压降低，从而 减小起动电流。但定子绕组串接电阻起动时， 能耗较大，应用于较小容量的电动机，且不能 频繁的起动。
图8.2 笼型异步电动机定子串接电抗器或电阻的降压起动原理图
3.应用
(b) 特性曲线 图8.9 绕线式异步电动机起动
上述起动过程中，转子三相绕组所接电阻平衡，三级平衡切除故称为三级起动。 在整个起动过程中转矩是比较大的，适合于容量较大的设备重载起动，广泛用于桥 式起重机、卷扬机、龙门吊车等重载设备；对于一些容量较小的设备，转子三相绕 组所接电阻也可以不平衡，同样可以非平衡切换。转子串接电阻起动的缺点是所需 起动设备较多，起动时有一部分能量消耗在起动电阻器上，起动级数也较少。
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第 8 章
三相异步电机的过渡过程
频敏变阻器 频率高：损耗大，电阻大。 频率低：损耗小，电阻小。 转子电路起动时 f2 高，电阻大， TST 大， IST小。 转子电路正常运行时 f2 低，电阻小， 自动切除变阻器。
频敏变阻器
第 8 章
三相异步电机的过渡过程
8.4
三相异步电动机的调速
电机拖动
第 8 章 三相异步电机的过渡过程
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 三相异步电动机的起动 三相笼型异步电动机的起动 三相绕线型异步电动机的起动 三相异步电动机的调速 三相异步电动机的制动
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第 8 章
三相异步电机的过渡过程
8.1
三相异步电动机的起动
8.1.1 三相异步电动机起动性能的要求
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《电机与拖动》第6章 单相异步电动机和同步电机
单相异步电动机的结构组成记录表
任务1
单相异步电动机的结构及起动运转
3、电容分相式异步电动机的起动观察
按以下三种启动方式起动单相异步电动机，观察电动机能否正 常运转，将观察结果填入表6-3中。 （1）直接加电压启动电容分相式异步电动机 将单相异步电动机加上铭牌所示的额定电压，观察电动机能否运 转。 （2）加外力启动异步电动机 加上额定电压后，用外力旋转单相异步电动机的轴承，观察电动 机能否正常运行
6-11 电容分相启动电动机 a）接线图 b）相量图 24
6.2
单相异步电动机
3）电容分相运转异步电动机 电容分相运转异步电动机的启动绕组不 仅在启动时起作用，而且在电动机运转时也 起作用，长期处于工作状态，如图6-12所示。 这种电动机实际上是一台两相异步电动机， 其定子绕组产生的气隙磁场较接近于圆形旋 转磁场，因此其运行性能较好，功率因数、 过载能力比普通单相异步电动机好，但它的 启动性能不如电容分相启动异步电动机。
（1）单相分相式异步电动机 单相分相式异步电动机是在电动机定子上安放空间相位上相差 90°电角度的两相绕组。若两相绕组的参数相同，则为两相对称绕组。 21
6.2
单相异步电动机
通入两相对称电流时产生的旋转磁场如图6-9所示，图中反映了两 相对称电流的波形和合成磁场的形成过程。 从图可看出，分相式异步 电动机启动必须满足两个条件： ①定子两相绕组在空间相位相 差90°；②两相绕组通入两相 对称、相位相差90°的交流电。
6.2
单相异步电动机
Ф 1是励磁电流产生的磁通，Ф 2是励磁电流产生的一部分磁通 （穿过短路铜环的磁通）和短路铜环中感应电流所产生的磁通的合成 磁通。由于短路铜环中感应电流阻碍穿过短路环的磁通的变化，使Ф 1 和Ф 2之间产生相位差，Ф 2总是滞后于Ф 1。当Ф 1达到最大时，Ф 2尚 小；而Ф 1减小时，Ф 2才达到最大，这相当于在电动机内形成一个向 被罩部分移动的磁场，它使笼型转子产生启动转矩而启动。 单相罩级式异步电动机的主要优点是结构简单、制造方便、成本 低、维护方便、工作可靠，但启动转矩较小，功率因数低。主要用于 小型风扇、仪器仪表电动机、电唱机等。
第8章(异步电动机的电力拖动)(简化)
当U1=0.8UN时， Tk=0.8×0.8 × 1.1TN =0.704TN， × Tmax= 0.8×0.8 × 2TN=1.28TN, 此时不能满载起动 但能 此时不能满载起动,但能 × 满载运行。 满载运行。 当U1=0.7UN时， Tk=0.7×0.7 × 1.1TN =0.539TN， × Tmax= 0.7×0.7 × 2TN=0.98TN, 此时不能满载起动和运 × 行。
Tem Tmax TTk Tmax 1 可以从Tem--S曲线，计算出机械特性。 曲线， 由n=(1-s)n1，可以从 曲线 计算出机械特性。 sN sm 同步点： 同步点：s=0,Tem=0; 额定点： 额定点：s= sN ,Tem=TN; 最大值点： 最大值点：s= sm ,Tem=Tmax; 起动点： 起动点：s= 1 ,Tem=Tk; n=(1-s)n1=n1, Tem=0; n=(1- sN)n1=nN, Tem=TN; n=(1- sm)n1=nm, Tem=Tmax; n=(1- sm)n1=0, Tem=Tk;
第8章 三相异步电动机的电力拖动
电机及拖动基础
降压时T 下降， 降压时 max 、Tk下降，会 影响电机稳定运行和起动。 影响电机稳定运行和起动。 例：设当U1=UN时， 设当 Tk=1.1TN ， Tmax=2TN,能满 能满 载起动并运行。 载起动并运行。
n1 Sm 0
n
自然特性
Tem TLN Tmax
o
Tem
第8章 三相异步电动机的电力拖动
电机及拖动基础
固有机械特性曲线： 固有机械特性曲线：
发电状态
电动状态
制动状态
第8章 三相异步电动机的电力拖动
电机及拖动基础
1）电动状态：在0≤s≤1，即 0 ＜n≤ n1的范围内， ）电动状态： 的范围内， ， 的范围内 特性在第Ⅰ象限，电磁转矩T和转速 都为正， 和转速n都为正 特性在第Ⅰ象限，电磁转矩 和转速 都为正， 从正方向规定判断， 与 同方向 同方向。 从正方向规定判断，T与n同方向。 2）发电状态：在s＜0范围内，n＞n1，特性 ）发电状态： ＜ 范围内 范围内， ＞ ， 在第Ⅱ象限，电磁转矩为负值， 在第Ⅱ象限，电磁转矩为负值，是制动性转 电磁功率也是负值。机械特性在S＜ 和 矩，电磁功率也是负值。机械特性在 ＜0和s 两个范围内近似对称。 ＞0两个范围内近似对称。 两个范围内近似对称 3）制动状态：在s＞1范围内，n＜0，特性 ）制动状态： ＞ 范围内 范围内， ＜ ， 在第Ⅳ象限， ＞ 。 在第Ⅳ象限，T＞0。
电工学(第七版上册)秦曾煌主编汇总
4.旋转磁场的转速
旋转磁场的转速取决于磁场的极对数 p=1时
n0 60 f1 (转/分） 0 o 工频： f1 50 Hz
Im I m
i i A
i B iC
t
A
n0 3000 (转/分）
A Y C
N
Z Y B
A
S
C N
Z
Y B C
N
Z B
S
S
X
X
X
p=2时
C
X
Y
A
30
N
n (1 s )n0 异步电动机运行中: s (1 ~ 9)%
n0 n s 转差率s n 100% 0 转子转速亦可由转差率求得
例1：一台三相异步电动机，其额定转速 n=975 r/min，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的 极对数和额定负载下的转差率。 解： 根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转 速的关系可知：n0=1000 r/min , 即 p=3 额定转差率为
第8章 交流电动机
本章要求：
1. 了解三相交流异步电动机的基本构造和转动 原理。 2. 理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握 起动和反转的基本方法, 了解调速和制动的 方法。 3. 理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。
第8章 交流电动机
电动机的分类： 同步电动机 交流电动机 电动机 直流电动机 异步电动机 三相电动机 单相电动机
8.2 三相异步电动机的转动原理
8. 2. 1 旋转磁场
1.旋转磁场的产生 定子三相绕组通入三 相交流电(星形联接)
iA
i A I m sint iB I m sint 120 iC I m sint 120
电机原理及拖动 第4版 习题及答案(边春元) 第八章思考与习题解答
第八节思考题及答案.什么是特种电机？特种电机的分类？答：与传统直流电机、异步电机和同步电机相比，在工作原理、励磁方式、技术性能或功能及结构上有较大特点的电机统称为特种电机。
特种电机大致划分为如下几类：永磁电机、磁阻类电机、伺服电动机、直线电动机、信号检测与传感电机以及非传统电磁原理电机等。
1.永磁同步电动机与电励磁同步电动机在结构上有什么相似之处，又有什么不同之处？两者相比，永磁同步电动机有什么特点？答：永磁同步发电机与电励磁同步发电机在结构上的不同在于前者采用永磁体建立磁场，取消了励磁绕组、励磁电源、集电环和电刷等，结构简单、运行可靠。
假设采用稀土永磁，可以提高气隙磁密和功率密度，具有体积小、重量轻的优点。
但永磁同步发电机制成后，难以通过调节励磁磁场以控制输出电压，使其应用受到了限制。
2.永磁同步电动机径向式和切向式转子磁极结构各有什么优点？答：径向式结构：漏磁系数小、转轴上不需采取隔磁措施、转子冲片机械强度相对较高、安装永磁体后转子不易变形等。
切向式结构：在于一个极距下的磁通由相邻两个磁极并联提供，可得到更大的每极磁通。
尤其当电动机极数较多，而径向式结构又不能提供足够的每极磁通时，这种结构便具有明显的优势。
此外，这种转子结构的凸极效应明显，产生的磁阻转矩在电机总转矩中的比例可达40%,这对充分利用磁阻转矩，提高电动机功率密度和扩展电动机的恒功率运行范围都是有利的。
3.简述永磁无刷电动机的构成，其中位置传感器有哪几种？答：永磁无刷直流电动机由电动机本体、转子位置检测装置和功率驱动电路三局部组成。
常用的位置传感器主要有电磁式位置传感器、光电式位置传感器、磁敏式位置传感器，其中，磁敏式位置传感器种类有多种，如霍尔元件、磁敏晶体管以及磁敏电阻器等。
4.永磁无刷直流电动机为什么一定要有位置传感器或间接位置传感器？答：永磁无刷直流电机位置传感器的作用是为控制器提供当前转子磁极所处位置，控制器根据转子位置和电机转向来确定各功率管的导通状态。
电机与电气控制(第4版)课件全套 第1--5篇 直流电机及拖动---电气控制技术
第5章 三相变压器
内容提要 三相变压器的磁路结构及特点。 三相变压器的电路系统。 判断绕组极性的方法。 电力系统常采用多台变压器并联运行的意义，以及变压器并联运行的条件。
第6章 其他用途的变压器
内容提要 自耦变压器的结构特点、电磁关系、容量以及使用时的注意事项。 仪用互感器的结构特点、工作原理以及互感器与被测线路的连接方法、使用中的注意事项。 电弧焊工艺对电焊变压器的要求；电焊变压器应具有急剧下降的外特性；其输出电流I2在一定 范围内应具有可调性；为实现I2可调所采用的方法不同，便有不同的电焊变压器。这些电焊压器 均有着不同的结构特点。
第4章 单相变压器
内容提要 变压器的用途和结构。 变压器的运行原理。 阐述分析变压器运行的三种方法—电磁平衡关系、等值电路和向量图。 变压器参数的测定。 衡量变压器运行性能的重要标志是外特性和效率特性。掌握这些知识为选择、使用、维护变 压器奠定基础。
3．变压器的效率特性 当变压器电源电压和功率因数一定时，效率 随负载电流 （即负载系数 ）的变化关 系 称为变压器的效率特性，其变化规律如图4.29所示。
第1章 直流电机原理
内容提要 本章主要讲述直流电动机的基本工作原理；直流电动机的结构以及各部件的作用，重点介
绍能量转换的核心部件—电枢绕组不同形式的连接规律和特点。 感应电势和电磁转矩的计算。 直流电动机不同励磁方式的特点。 直流电机的磁场以及改善换向的方法。
1.1 直流电机基本工作原理
（4）单叠绕组和单波绕组的应用。
1.3.2 直流电机的磁场
1．直流电动机的分类 （1）直流他励电动机。 （2）直流并励电动机。 （3）直流串励电动机。 （4）直流复励电动机。
3．改善换向的方法 产生火花的电磁原因是换向元件K中出现了附加电流 ，因此要改善换 向，就得从减小甚至消除附加电流 着手。
电工大学课本目录
电工大学课本目录第1章电路概念与分析方法1电路和电路模型2 电路组成和作用3电路模型4 电流和电压的参考方向5 电流的参考方向6 电压的参考方向7 电功率8无源电路元件9 电阻元件10 电感元件11 电容元件12 有源电路元件13 独立电源14 两种电源模型等效变换15 受控电源16 基尔霍夫定律17 基尔霍夫电流定律18 基尔霍夫电压定律19支路电流法20 叠加原理21 结点电压法22 戴维南定理23 电路中电位的计算第2章电路的瞬态分析1 换路定则和初始值确定2 换路定则3 初始值确定4 —阶电路瞬态过程分析方法5 经典法6 三要素法7 —阶电路瞬态过程的三种响应8 —阶电路的脉冲响应9 徽分电路10 积分电路第3章正弦交流电路1 正弦交流电压和电流2 频率3 有效值4 初相位5 正弦量的相量表示法6 单一元件正弦交流电路7 电阻元件交流电路8 电感元件交流电路9 电容元件交流电路10 RLC串联交流电路11 电压和电流的关系12 功率关系13 阻抗串联和并联14 阻抗串联15 阻抗并联16 电路中的谐振17 串联谐振18 并联谐振19 功率因数的提高20 提高功率因数的意义21 提高功率因数的措施22三相正弦交流电路23 三相电压24 三相电路中负载连接25 三相电路的功率.26 非正弦周期交流电路第4章半导体器件1 半导体基础知识2 本征半导体和掺杂半导体3 PN结4 半导体二极管5 基本结构6 伏安特性7 主要参数8 特殊二极管9 晶体管10 基本结构11 放大作用12 特性曲线13 主要参数14 场效应管15 基本结构16 工作原理17 特性曲线18 主要参数第5章基本放大电路1 共发射极放大电路2 电路组成和工作原理3 静态分析4 动态分析5 静态工作点的稳定.6 共集电极放大电路7 静态分析8 动态分析9 共集电极放大电路应用10 场效应管放大电路11 静态分析12 动态分析13 多级放大电路14 级间耦合15 分析计算16 差分放大电路17 静态分析18 动态分析19 输入和输出方式20 功率放大电路21 要求和特点22 OCL互补对称功率放大电路23 OTL互补对称功率放大电路第6章集成运算放大器与应用1 集成运算放大器简介2 组成原理3 主要参数4 传输特性和分析方法5 集成运算放大电路中的反馈6 反馈基本概念7 反馈类型和判断8 具体负反馈电路分析9 负反馈对放大电路性能影响10 集成运算放大器线性应用11 比例运算电路12 加法和减法运算电路13 积分和微分运算电路14 集成运算放大器非线性应用15 电压比较电路16 矩形波产生电路17 RC正弦波振荡电路18 运算放大器使用时应注意问题19 选件和调零20 消振和保护第7章直流稳压电源1 不可控整流电路2 滤波电路3 稳压电路4 简单稳压电路5 集成稳压电路6 开关稳压电路7 可控整流电路8 晶闸管9 可控整流电路第8章门电路与组合逻辑电路1 数字信号和数制2 数字信号3 数制4 逻辑门电路5 基本逻辑门电路6 TTL集成门电路7 CMOS集成门电路8 组合逻辑电路分析和设计9 逻辑代数基本定律10 逻辑函数表示方法11 逻辑函数化简12 组合逻辑电路分析13 组合逻辑电路设计14 集成组合逻辑电路15 加法器16 编码器17 译码器和数码显示18 半导体存储器和可编程逻辑器件19 只读存储器20 可编程只读存储器21 可编程逻辑阵列22 可编程阵列逻辑23 应用举例24 产品判别电路25 多路故障检测电路26 公用照明延时开关电路第9章触发器与时序逻辑电路1 双稳态触发器2 RS触发器3 JK触发器4 D触发器5 寄存器6 数码寄存器7 移位寄存器8 计数器9 异步二进制加法计数器10 同步十进制计数器11 集成计数器12 555定时器和应用13 555定时器14 555定时器组成单稳态触发器15 555定时器组成多谐振荡器16 应用举例17 4人抢答电路18 搅拌机故障报警电路19 8路彩灯控制电路第10章模拟量与数字量的转换1 D/A转换器2 T型电阻网络IDAC3 倒T型电阻网络DAC4 集成电路DAC5 A/D转换器6 数据采集系统7 多通道共享S/H和A/D系统8 多通道共享A/D系统9 多通道A/D系统第11章变压器与电动机1 磁路2 磁性材料的磁性能3 磁路分析方法4 变压器5 变压器工作原理6 变压器特性和额定参数7 特殊变压器8 三相异步电动机9 结构和原理10 电磁转矩和机械特性11 使用12 单相异步电动机13 直流电动机14 控制电动机15 交流伺服电动机16 步进电动机17 超声波电动机第12章电气自动控制技术1 常用控制电器2 低压开关3 熔断器4 自动空气断路器5 交流接触器6 热继电器7 时间继电器8 三相异步电动机基本控制电路9 直接启停和点动控制10 正反转和行程控制11 时间和顺序控制12 可编程序控制器13 组成和原理14 程序设计方法15 可编程序控制器应用举例16 三相异步电动机正反转控制17 三相异步电动机Y-Δ启动控制附录A 现代通信技术附录B 安全用电附录C 电工电子EDA仿真技术。
第八章 异步机启动制动李发海2.21.13
三相笼型电动机起动自耦变压器的计算 自耦变压器容量 PTA （kV· A）的计算公式如下
PTA
式中
Pd K I U TA % nt ≥ t st
2
Pd ——电动机额定容量（kV· A）；
K I ——电动机起动电流的倍数；
U TA % ——自耦变压器的抽头电压，以额定电压百分数表示；
n ——起动次数； t ——起动一次的时间（min）；
笼型异步电动机星形三 角形起动的原理线路图
2019年4月2日2时16分
电机及拖动基础
5/57
University of Science and Technology Liaoning
博学明德 经世致用 勤奋向上 求实创新
三相笼型异步电动机定子对称起动电阻的计算
定子串联对称电阻 Rst 起动，在此介绍 Rst 的计算方法 设全压直接起动时，电动机的起动电流 和起动转矩分别为 I 1st 、 Tst 定子串电阻起动时，电动机的起动电流 和起动转矩分别为 I1st 、 Tst
500 5 65 / 100 3 0.5 P K U % nt d I TA PTA ≥ kV A 792kV A 2 T
2
2
可选择电压抽头65%时容量略大于 792 kV A 的自耦变压器，其最 大起动时间为 2 min。
2019年4月2日2时16分 电机及拖动基础 10/57
频敏变阻器 的等效电路 频敏变阻器的结构
2019年4月2日2时16分
电机及拖动基础
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University of Science and Technology Liaoning
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带感应圈的频 敏变阻器结构
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机可以顺利起动，从上面的分析结果可知，单相异步电动机的
关键问题是如何起动的问题，而起动的必要条件是： （1）定子具有空间不同相位的两个绕组。
（2）两相绕组中要通入不同相位的交流电流，第一个条
件显然应该是满足的，所以，现在的关键问题是如何实现电流 ①单相电阻分相起动异步电动机 的分相问题，根据分相方法的不同，我们把单相异步电动机又 ②单相电容分相起动异步电动机 分为： ③单相电容运转异步电动机 ④单相电容起动与运转异步电动机 ⑤单相罩极式异步电动机
按照水流情况分类可分为波轮式、滚筒式和搅拌式，其中多多 采用波轮式。 8.3.4 电动工具中的应用 分相式电动机启动电流倍数为6~7，启动转矩位数为 1.2~2.0，功率因数为0.40~0.75，它的主要优点是价格低、应 用广泛；缺点是启动电流大、启动转矩较小。在工厂中通常用 于启动转矩较小的动力设备。
新世纪高职高专 电气自动化技术类课程规划教材
新世纪高职高专教材编审委员会 组编 主编 郑立平 张 晶 王文一 主审 孙建忠
第8章 单相异步电动机
8.1 单相异步电动机结构与工作原理
8.2 单相异步电动机的启动、反转及调速
8.3 单相异步电动机的应用
第8章 单相异步电动机
1.单相异步电动机：仅需单相电源供电的电动机。 2.结构简单，成本低廉，运行可靠，维修方便等优点，
由此可见，单个绕组通电，电机可以运行，但不能起动， 因此必须有两相绕组才行。
8.1 单相异步电动机结构与工作原理 工作原理：
图示在空间互差90º 电角度的两相绕组中，通入在时间相
位上互差90º 的两相正弦交流电产生旋转磁场的情况。
8.1 单相异步电动机结构与工作原理 两相绕组通电时的机械特性：从图形可以看出，此时的电
8.2
单相异步电动机的启动、反转及调速
8.2.1 单相异步电动机的类型和启动方法
1.电阻分相式电动机
8.2
单相异步电动机的启动、反转及调速
8.2.1 单相异步电动机的类型和启动方法
2.电容分相式电动机
8.2
单相异步电动机的启动、反转及调速
8.2.1 单相异步电动机的类型和启动方法
3.电容启动运转式与电容电动机
8.1 单相异步电动机结构与工作原理
8.1 单相异步电动机结构与工作原理 设电动机转速为n，则对正转磁场而言，转差率s+为
对反转磁场而言合成转矩为0，即单相异步电动机无起动转
矩。 ②当s≠1时，T≠0，且T无固定方向，取决于s的正负。电 动机的旋转方向决定于起动瞬间外力矩作用于转子的方向。 ③由于反向转矩的作用，合成转矩减小，过载能力低。
8.1 单相异步电动机结构与工作原理 结论：
（1）当n>0时，转矩T>0，此时的电磁转矩是驱动性质的，
电机属于正转运行。 （2）当n<0时，转矩T<0，此时的电磁转矩仍然是驱动性质 的，电机反转运行。 （3）当n=0时，转矩T=0，显然这是不行的，电机将无法起
动，即，我们希望当转速=0时，转矩不应为零。
电动模具及电唱机中，容量一般在30～40瓦以下； 转向：由未罩部分转向被罩部分。
8.2
单相异步电动机的启动、反转及调速
8.2.2 单相异步电动机的反转
1.分相式电动机的反转
分相电动机可通过对调并联到单相电源的两绕组的任一
个的首、末端，即可改变其转向。 2.罩极式电动机的反转 罩极式电动机需要拆下定子上各凸极铁芯，调转方向后 装进去，也就是把罩极部分从一侧换到另一侧，这样就可以 使罩极式异步电动机反转。
8.2
单相异步电动机的启动、反转及调速
8.2.3 单相异步电动机的调速
1.改变单相异步电动机的端电压调速
2.改变绕组主磁通调速
3.变极调速
8.3
单相异步电动机的应用
8.3.1 家用电风扇中的单相电动机
电风扇用的电动机可分为交流电动机和直流电动机，一般
使用的有单相电容运转异步电动机、罩极式电动机、交直流电
8.2
单相异步电动机的启动、反转及调速
8.2.1 单相异步电动机的类型和启动方法
4.罩极式电动机
8.2
单相异步电动机的启动、反转及调速
8.2.1 单相异步电动机的类型和启动方法
4.罩极式电动机 ①结构特点：凸极定子，工作绕组为集中绕组，极靴表 面的～处开槽，小极部分罩—短路环（即为罩极绕组）；
②工作特点：电动机起动转矩很小，只适用于小型风扇、
故广泛应用
3.容量较小，一般都不到1 kW，通常只制成几瓦到几 百瓦之间的小型和微型系列产品。
8.1 单相异步电动机结构与工作原理 结构： 定子有起动和工作绕组；转子为鼠笼式
转矩特性:
单相交流绕组通入单相交流电流产生脉动磁动势，其可
分解为F+、F-，建立起正转和反转磁场Φ+、Φ-，这两个磁
场切割转子导体，产生感应电动势和感应电流，从而形成正 反向电磁转矩T+、T-，叠加后即为推动转子转动的合成转矩。
动机和直流电动机等。
8.3
单相异步电动机的应用
8.3.2 电冰箱中的单相电动机
电冰箱要求电动机具有启动转矩大、高功率因数、高效率
等性能。
8.3
单相异步电动机的应用
8.3.3 洗衣机中的单相电动机
洗衣机是以电动机为动力，驱动波轮或滚筒等搅拌类的轮
盘，形成特殊的水流以除去衣物上的污垢。洗衣机的类型很多，