通过前面的学习,我们知道,单相交流电动机还可根据转动速率与电源频率关系不同,分为单相交流同步电动机和单相交流异步电动机两种,其中以单相交流异步电动机应用最为广泛。下面,我们将重点学习单相交流异步电动机的结构及工作过程。
单相交流异步电动机的结构和直流电动机基本相同,都是由静止的定子、旋转的转子、端盖以及外壳等部分构成的。图4-1所示是典型单相交流异步电动机的结构。
1.单相交流异步电动机的转子部分
单相交流异步电动机的转子指电动机工作时发生转动部分。目前,主要有换向器型转子和笼型转子两种结构。
(1)换向器型转子的结构
换向器型转子是将绕组绕在转子铁心上,绕组的引线分别接到换向器的导体上(多个铜片安装在轴的绝缘套上),安装在定子上的电刷通过与整流子导体接触为转子线圈供电。
图4-2所示为典型换向器型转子的结构。
(2)笼型转子的结构
单相交流异步电动机大都是将交流电源加到定子绕组上,由于所加的交流电源是交变的,因而它会产生变化的磁场。转子上设有多个导体,导体受到磁场的作用就会产生电流,并会受到磁场的作用力而旋转,这种情况下转子的导体常制成鼠笼状,如图4-3所示。
2.单相交流异步电动机的定子部分
单相交流异步电动机的定子部分主要是由定子铁心、定子绕组和引出线等部分构成的。其中引出线用于接通单相交流电,为定子绕组供电,而定子铁心除支撑绕组外,主要功能是增强绕组所产生的电磁场。
图4-1 典型单相交流异步电动机的结构
图4-2 典型换向器型转子的结构
图4-4所示为典型单相交流异步电动机定子部分的结构。
单相交流异步电动机的定子结构有隐极式和凸极式两种形式。(www.xing528.com)
(1)隐极式定子
隐极式定子是由定子铁心和定子绕组构成的,其中定子铁心是用硅钢片叠压成的,在铁心槽内放置两套绕组,一套是主绕组又称运行绕组或工作绕组;另一套为副绕组,也称为辅助绕组或起动绕组,如图4-5所示。两个绕组在空间上相隔90°,一般情况下,单相交流异步电动机的主、副绕组的匝数、线径是不同的。
图4-3 典型笼型转子的结构
图4-4 典型单相交流异步电动机定子部分的结构
(2)凸极式定子
凸极式定子的铁心由硅钢片叠压制成凸极形状固定在机座内,在铁心的1/3~1/4处开一个小槽,在槽和短边一侧套装一个短路铜环,如同这部分磁极罩起来,称为罩极。定子绕组绕成集中绕组的形式套在铁心上。图4-6所示为典型单相交流异步电动机凸极式定子的结构。
图4-5 典型单相交流异步电动机隐极式定子的结构
图4-6 典型单相交流异步电动机凸极式定子的结构
【注意】
单相交流异步电动机的结构和原理与直流电动机基本相同,由于绕组中磁通是变化的,在铁心中会产生涡流,因此转子铁心和定子铁心必须经采用叠层结构而且层间要采取绝缘措施,如图4-7所示,以减小涡流损耗。
图4-7 单相交流异步电动机定子铁心与铁子铁心的层叠式结构
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