單相電機怎么工作的(什么是單相電機,它是如何工作的視頻)

單相電動機是指由220V交流單相電源供電的異步電動機。由于220V電源非常方便經濟，家庭用電是220V，單相電機不僅用于生產，而且與人們的日常生活密切相關，特別是隨著人們生活水平的日益提高，家用電器設備的單相電機用量也越來越大。

微型泵、精煉機、脫粒機、粉碎機、木工機械、醫療器械等。被用于生產，還有電風扇、吹風機、排氣扇、洗衣機、冰箱等。都是日常生活中用的，種類多但電量低。

當單相正弦電流通過定子繞組時，電機將產生交變磁場。這種磁場的強度和方向隨時隨正弦規律變化，但在空間方位上是固定的，所以也叫交變脈動磁場。這種交變脈動磁場可以分解為兩個轉速相同、旋轉方向相反的旋轉磁場。當轉子靜止時，這兩個旋轉磁場在轉子中產生兩個大小相等方向相反的轉矩，使合成轉矩為零，所以電機不能旋轉。當我們用外力使電機向某一方向旋轉時(例如順時針旋轉)，順時針旋轉時轉子與旋轉磁場之間切割磁力線的運動變??；轉子和逆時針方向的旋轉磁場之間的切割磁力線的運動變大。這樣平衡被打破，轉子產生的總電磁力矩將不再為零，轉子將沿推動方向旋轉。

為了使單相電機自動旋轉，我們可以在定子中增加一個起動繞組，它在空間上與主繞組相隔90度。起動繞組應該與合適的電容器串聯，使得起動繞組和主繞組之間的相位差大約為90度，這就是所謂的相位分離原理。這樣兩個在時間上相差90度的電流流入兩個在空間上相差90度的繞組，會在空間上產生一個(兩相)旋轉磁場，

在這個旋轉磁場的作用下，轉子可以自動啟動。起動后，當轉速上升到一定水平時，起動繞組將通過安裝在轉子上的離心開關或其他自動控制裝置斷開，正常運行時只有主繞組工作。因此，啟動繞組可以被制成短時間工作模式。然而，在許多情況下，起動繞組不會連續斷開。我們稱這種電機為單相電機。要改變這個電機的方向，只需改變輔助繞組的端子。

在單相電機中，另一種產生旋轉磁場的方法叫做罩極法，也稱為單相罩極電機。這種電機定子采用凸極式，有兩極和四極。每個磁極在1/3 ~ 1/4全極面有一個小槽，把磁極分成兩部分。小的部分套一個短路銅環，好像把磁極的這一部分蓋住了，所以叫遮極電機。單相繞組套在整個磁極上，每極的線圈串聯。連接時，線圈產生的極性必須按N、S、N、S的順序排列，當定子繞組通電時，磁極中產生主磁通。根據楞次定律，通過短路銅環的主磁通在銅環中產生感應電流，該感應電流在相位上滯后于主磁通90度。該電流產生的磁通在相位上也滯后于主磁通，其作用相當于電容電機的起動繞組，從而產生旋轉磁場使電機旋轉。[1]

單相電機的分類

理論上，如果采取措施使兩個繞組中流過的交流電流有一定的相位差，單相電動機是可以起動的。如何使兩個在空間上錯開一定角度的磁位或磁通之間產生一定的相位差，是解決啟動問題的出發點。據此，單相A

圖(a)所示為電容分相單相電機的原理圖。由于電容器的移相作用明顯，只要在起動繞組中接入一個容量合適的電容器(一般在20 ~ 50 F左右)，兩個繞組之間的電流相位差就可以接近90。此時合成的旋轉磁場接近圓形旋轉磁場，因此起動轉矩大，起動電流小。這種單相電機應用廣泛。啟動后可根據需要保持(稱為電容啟動電機)或切斷(稱為電容啟動電機，由置于電機內部的離心開關執行)。如果需要改變電機的方向，只需切換任意繞組的出線端子即可。此時，兩個繞組之間的電流相位關系相反。

分相單相電動機

(2)電阻分相單相電動機

這種電機起動繞組匝數少，導線細，電抗小，電阻比運行繞組大。電阻分相起動時，起動繞組的電流超前于運行繞組的電流，產生的磁場是一個橢圓度較大的橢圓旋轉磁場，因此起動轉矩較小，只在空載或輕載情況下使用，很少使用。電阻分相單相電動機的起動繞組一般是為短期運行而設計的。啟動后被離心開關切斷，工作繞組保持運行。圖(b)所示為電阻分相單相電機的原理圖。[1]

磁極式單相電機

定子磁極的一部分嵌有短路銅環或短路線圈(組)，構成罩極單相電機。隱蔽式單相電機包括凸極式和隱極式。

當向定子繞組施加單相交流電時，定子繞組產生的脈動磁場的大部分磁通通過氣隙直接耦合到轉子上，定子繞組產生的小部分磁通穿過屏蔽電極的銅環并與之結合，通過氣隙進入轉子磁路。根據楞次定律，感應磁通總是阻礙原磁通的變化，感應磁通在相位上滯后于原磁通。這樣就有了兩個以一定角度交錯，在空間上有一定相位差的磁通量，合成的磁場是一個橢圓度很大的旋轉磁場。罩極電機的旋轉方向從裸極部分向罩極部分固定，具有功率低、起動轉矩小、結構簡單、價格低廉、易于維護的優點。磁極電機通常用于小型鼓風機電機和風扇電機。[1]

起動加濃系

1.啟動模式

220 V交流單相電動機的起動方式大致分為以下幾種：

第一種，分相起動型，如圖A所示，由輔助起動繞組起動。它的啟動扭矩并不大。運行速度大致保持恒定。主要用于電風扇、空調扇電機、洗衣機等電機。

圖A分相啟動接線電路

二是電機靜止時，離心開關打開，啟動電容參與供電后的啟動工作。當轉子轉速達到額定值的70% ~ 80%時，離心開關會自動跳開，起動電容完成任務斷開。起動繞組不參與運行工作，而電機繼續以運行繞組線圈運行，如圖b所示。

圖b電容器啟動接線電路

第三，電機靜止時，離心開關打開，啟動電容參與供電后的啟動工作。當轉子轉速達到額定值的70% ~ 80%時，離心開關會自動跳開，起動電容完成任務斷開。運行電容與啟動繞組串聯，參與運行工作。這種連接一般用于空氣壓縮機、切割機、木工機械等負載重且不穩定的地方。如圖C所示.

圖C電容器啟動操作連接電路

如果帶離心開關的電機不能在短時間內成功啟動，繞組線圈會很快燒壞。

電容：雙值電容電機具有較大的啟動電容和

對于圖A、圖B、圖C中起動和運行繞組的判斷，起動繞組的DC電阻通常遠大于運行繞組的，可用萬用表測量。一般來說，運行繞組的DC電阻是幾歐姆，而啟動繞組的DC電阻是幾十歐姆到幾十歐姆。[2]

維護方法

專業電機維修中心的電機維修流程：清洗定子、轉子更換碳刷或其他零件真空F級壓力浸漆烘干動平衡。

1.操作環境應始終保持干燥，電機表面應保持清潔，進氣口不應被灰塵、纖維等堵塞。

2.當電動機的熱保護連續運行時，應查明故障是來自電動機還是過載或保護裝置的整定值過低。故障消除后，方可投入運行。

3.確保電機在運行過程中潤滑良好。一般電機運行5000小時左右，即應補充或更換潤滑脂。運轉中軸承過熱或潤滑變質時，應及時用液壓更換潤滑脂。更換潤滑脂時，應清除舊潤滑油，并用汽油清洗軸承和軸承蓋的油槽。然后，ZL-3鋰基潤滑脂應注入軸承內外圈之間空腔的1/2(2極)和2/3(4、6和8極)。

4.當軸承壽命結束時，電機的振動和噪音會明顯增大。當軸承的徑向間隙達到以下值時，應更換軸承。

5.拆卸電機時，可從軸的伸出端或非伸出端取出轉子。如果不需要拆下風扇，從非軸向延伸端取出轉子更方便。從定子中取出轉子時，應防止損壞定子繞組或絕緣。

6.更換繞組時，必須記下繞組的形狀、尺寸、匝數、線規等。原始繞組的長度。當這些數據丟失時，你應該向制造商索取。隨意改變原設計繞組，往往會使電機的一項或幾項性能變差，甚至無法使用。[2]

用途和型號

由于單相異步電動機只需要單相供電，所以廣泛應用于生產和生活等小型設備中。但由于其經濟性能不佳，僅由低功率制成。

中國生產的小馬力單相異步電動機有以下幾種型號。

1.BO2系列單相電阻起動異步電動機。功率在60到370 W之間.其特征是不加分相元件，輔助繞組靠自身電阻啟動，啟動結束時用離心開關切斷輔助繞組。結構簡單。具有中等起動轉矩和過載能力，適用于小型機床、鼓風機和醫療機械。

2.CO2系列單相電容起動異步電動機。功率在120到750 W之間.它是一種單相電動機，通過增加電容來增加起動轉矩。電容器串聯連接到輔助繞組，且在啟動結束時，輔助繞組和電容器與離心開關一起從電源切斷，離心開關像BO2型一樣變成只有主繞組運行而輔助繞組空閑狀態。電容式起動電動機起動轉矩高，但過載能力適中。適用于空壓機、冰箱、洗衣機、磨粉機、脫粒機、水泵。

3.DO2單相電容電動機。它是一種單相電機，使用電容器來啟動和運行。次級繞組與電容器和主繞組一起運行。因此，不需要離心開關。經過適當的設計，電機運行時形成理想的旋轉磁場，因此電機運行性能好，效率高，功率因數高，噪音低。它的功率范圍是4 ~ 250 W.因為用了一個電容兼顧了啟動和行駛，并且權衡了制動的弊端。因為啟動時間短，只需要選擇盡可能滿足長期運行需要的電容值，所以選擇便宜的小值電容。因此，這種電機的起動轉矩較低，只能用于空載或輕載起動的機械，如電風扇、換氣扇、錄音機等。

4.雙值ca