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驱动和控制微电机 单相异步电动机 伺服电机 测速发电机 自整角机 旋转变压器 步进电机 * 泸州职业技术学院电子工程系 单相异步电动机 一、概述 1、? 应用情况 广泛应用于家用电器（电风扇、电冰箱、洗衣机等）、空调设备、电动工具、医疗器械及轻工设备中。 2、 优缺点 优点：结构简单，成本低廉，噪音小。 缺点：与同容量三相感应电动机相比较，体积较大，功率因数及过载能力都较低。 故单相感应电动机只能作成小容量： 微型：几瓦～750瓦； 小型：550瓦～3700瓦。 3、? 结构 与三相感应电动机相似，包括定子和转子两大部分。转子结构都是笼型的，定子铁心由硅钢片叠压而成。定子铁心上嵌有定子绕组。 单相感应电动机正常工作时，一般只需要单相绕组即可，但单相绕组通以单相交流电时产生的磁场是脉动磁场，单相运行的电动机没有起动转矩。 为使电动机能自行起动和改善运行性能，除工作绕组（又称主绕组）外，在定子上还安装一个辅助的起动绕组（又称副绕组）。两个绕组在空间相距900或一定的电角度。 二、基本工作原理 1 、单相绕组通入单相交流电时的情况 单相交流绕组通入单相交流电流将产生脉动磁势，一个脉动磁势可以分解为两个大小相等、转速相同、转向相反的圆形旋转磁势。分别用F+、F-表示，建立起正转和反转磁场ф+、ф-，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Tem+、Tem-，叠加后即为推动转子转动的合成转矩Tem。 单相绕组磁动势 一、整距集中绕组的基波磁动势 设一台两极交流电机，气隙是均匀的，将正弦交流电流 通入一个整距绕组U1、U2，线圈在某个瞬间磁动势分布下： 矩形波脉振磁势的分解 按照富立叶级数分解的方法可以把矩形波分解为基波和一系列谐波； 根据高等数学的理论，基波幅值为： 高次谐波的幅值为： Fc（x，t）既是空间变量x的函数，又是时间变量t的函数； 3、5、7···次谐波的幅值分别为基波磁势分量的1/3、1/5、1/7 ···，在总磁通中占有相当大的比重。 这种谐波磁通势建立的磁场，将在定子、转子绕组中感应相应的谐波电势，恶化电机的运行性能，因此必须采用一定的措施来尽可能减少这种谐波电势，使各相绕组产生的磁通势在空间上成近似正弦分布。 实际电机的定子绕组一般采用“分布”和“短距”这两种措施 结 论 单相脉动磁动势 整距分布绕组的磁动势 一组双层短距分布绕组的基波磁动势 相绕组的磁动势 单相脉动磁动势的分解 即一个脉动磁动势可以分解成两个幅值大小相等的磁动势。 先分析 取幅值点分析 可见 (1)单相绕组的基波磁动势为脉动,它可以分解为大小相等、转速相同而转身相反的两个旋转磁场。 (2)反之,满足上述性质的两个旋转磁动势的合成即为脉动磁动势。 （3）由于正方向或反方向的旋转磁动势在旋转过程中，大小不变，两矢量顶点的轨迹为一圆形，所以这两个磁动势为圆形旋转磁动势。 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，转差率s-为  单相异步电动机的T=f(s) 分析： 1）转子静止时，n=0,S=1，合成转矩为0。单相感应电动机无起动转矩，故单相异步电动机不能自行起动。 三相异步电动机电源断一相，相当于一台单相异步电动机，故不能起动。 2）当s≠1时，T≠0，且T无固定方向，取决于s的正负。一旦旋转，转向依外力方向而定，即在外力矩作用下，电机可朝外力方向旋转。 三相感应电动机运行中断一相，电机仍能继续运转。 3）由于存在负序转矩，使合成转矩减小，过载能力低，TF不变，n下降→S上升→I2`上升→I1上升→温升增加。 单相异步电动机的主要类型 根据获得旋转磁场方式的不同，主要分为分相电动机和罩极电动机 一、分相起动电动机 分相起动电动机包括电容起动电动机、电容电动机和电阻起动电动机 1、电容起动电动机 特点： ⅰ）起动绕组和电容按短时工作设计； ⅱ）电容起分相和提高功率因数的作用。 由于起动绕组和电容按短时工作设计，因此，当n达75～80%n1时，离心开关自动打开。 * 泸州职业技术学院电子工程系