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日月如梭，春节将至，中考网特为正在努力复习的考生们整理了《中学生物理小常识：单相异步电动机的起动》，希望对大家有帮助！ 单相异步电动机由单相交流电源供电，这种电动机与三相异步电动机相比，在同样功率的情况下，它的体积较大、造价较高、运行性能较差。但随着家用电器的发展，电冰箱、洗衣机、电风扇、抽油烟机等电器，正在走进千家万户，它们的动力源──单相异步电动机也因此得到了越来越广泛的应用。 单相异步电动机由转子和定子两个基本部分构成。转子部分是鼠笼型的结构。定子上有两个绕组，一个主绕组即工作绕组，另一个副绕组又称起动绕组。如果单相电动机只有一个工作绕组，在接入单相交流电源时，电动机并不会转动。这是因为单相绕组通入正弦交流电时，产生一个大小随时间按正弦规律变化的脉动磁场，而磁场的空间方向却保持固定不变。这种正弦脉动磁场可以分解成两个大小相等，转速相同，而旋转方向相反的两个旋转磁场。这两个旋转磁场相对转子的转速相同，产生两个同样大小的感应电流，各电流与对应的磁场相互作用而产生大小相等、方向相反的两个转动力矩，但合成转矩为零，转子不能转动起来。 当转子被外力带动沿某一方向旋转时，情况就不同了。这时两个旋转磁场的转向一个与转子转向相同，另一个则相反。假设与转子转向相同的旋转磁场称为顺向磁场，另一个则称为逆向磁场，这时顺向转矩增加;逆向转矩减小;合成转矩不再为零，转子能继续转动下去。 对于一台电器设备，人们毕竟不能靠用外力推动方法来启动它的电机，如何使电机在电源加上的瞬间即可运行起来呢?其关键在于电源加上以后使转子处于旋转磁场之中。为了产生这个旋转磁场，使电动机通电后自行起动，电动机的定子绕组除工作绕组外，还必须有起动绕组。当两个绕组空间相差90°，再分别通入位相差也为90°的两个电流时便产生一个旋转磁场。(其实，两个绕组的空间位置不相隔90°，通入的电流位相差不是90°，而是另外一个值，仍能产生一个旋转磁场，但起动转矩要小)两个绕组的空间间隔90°，绕制时完全可以办到，那么如何使得通入两个线圈的交流电流有一定的位相差呢?这就涉及到单相异步电动机的几种常用起动方式： (1)电容起动，电感运行 为了使起动绕组中的电流位相比工作绕组中的电流位相超前90°，在起动绕组中串接一只容量合适的电容器。电动机起动后，通过继电器或离心开关使电容脱开，仅在工作绕组中有电流存在，使电动机正常运转。 (2)电容起动与运行 起动时，起动绕组与两只并联的电容器串接;运行时，其中一只电容器脱开。这种起动方式起动性与过载性都较好，功率因数和效率较高 (3)电容运转 起动与运行用同一只与起动绕组串接的电容，这种方式起动与运行结构简单，起动转矩较低，但功率因数较高。 (4)电感起动，电感运行 在绕制定子绕组时，工作绕组线径粗，匝数多，因此它的电感大，电阻小;而起动绕组线径较细，匝数少，电感小，电阻较大。这两个绕组并联接于单相交流电源后，起动绕组中的电流落后于电源电压的位相角较小，而工作绕组中的电流落后于电源电压的位相角较大，两个绕组中的电流有一位相差。起动时，起动绕组串一继电器，线圈电阻作起动电阻用，起动之后，起动绕组通过继电器脱开。这种起动方式起动转矩较小。 (5)PTC元件起动 PTC元件是专用于单相异步电动机的起动器。它与起动绕组串联，起动时该元件呈现一电阻，使工作绕组与起动绕组中的电流有一位相差，形成旋转磁场。起动后，PTC元件因电流流过温度逐步升高，呈现开路状态，相当于电动机运行时只有一个绕组工作。 (责任编辑：admin) |