电动机铁心及其作用以及单相电动机的启动控制

单相异步电动机和三相异步电动机一样,其结构都由固定部分——定子、转动部分——转子两大部分组成,如图2-71所示。

(1)铁心包括定子铁心和转子铁心,作用与三相异步电动机一样,是用来构成电动机的磁路,其由导磁性能良好的硅钢片叠压而成,其目的是防止发热,减小损耗。

(2)单相异步电动机定子有两套绕组,分别是主绕组(又称为工作绕组)和副绕组(又称为起动绕组),两套绕组在空间上相差90°。主绕组用来建立主磁场,副绕组用来帮助电动机起动。两绕组的中轴线错开一定的电角度,目的是为了改善起动性能和运行性能。定子绕组多采用高强度聚酯漆包线绕制。

转子绕组一般采用笼型绕组,常用铝压铸而成。

图2-71 单相异步电动机的结构(www.xing528.com)

(3)离心开关、起动继电器或PTC起动器。

1)离心开关。在单相异步电动机中,除了电容运转电动机外,在起动过程中,当转子转速达到同步转速的70%左右时,常借助于离心开关,切除单相电阻起动异步电动机和电容起动异步电动机的副绕组,或切除电容起动及运转异步电动机的起动电容器。离心开关一般安装在轴伸端盖的内侧。

2)起动继电器。有些专用电动机,如电冰箱电动机,由于它与压缩机组装在一起,并放在密封的罐子里,不便于安装离心开关,就用起动继电器代替,继电器的吸铁线圈串联在主绕组回路中。起动时,主绕组电流很大,衔铁动作,使串联在副绕组回路中的动合触点闭合。于是副绕组接通,电动机处于两相绕组运行状态。随着转子转速上升,主绕组电流不断下降,吸引线圈的吸力下降。当到达一定的转速时,电磁铁的吸力小于触点的反作用弹簧的拉力,触点被打开,副绕组就脱离电源。

3)PTC起动器。PTC热敏电阻是一种新型的半导体元件。使用时,将PTC元件与副绕组串联。在起动时,因PTC热敏电阻尚未发热,阻值很低,副绕组处于通路状态,电动机开始起动。随着时间的推移,电动机的转速不断增加,PTC元件的温度因电流的热效应而上升,当超过居里点T_c(即电阻急剧增加的温度转折点)时,电阻剧增,副绕组电路相当于断开,但还有一个很小的维持电流,并有2~3W的损耗,使PTC元件的温度维持在居里点T_c值以上。当电机停止运行后,PTC元件温度不断下降,约2~3min其电阻值降到T_c点以下,这时又可以重新起动。