電動類家用電器的工作原理.ppt

1、2020/8/18,長江大學(xué)電信學(xué)院 龍從玉,1,五、家用電器電動機(jī)的構(gòu)成與工作原理,1、電動類家用電器功能：,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能替代人們的家務(wù)勞動。電動類家用電器中都用電動機(jī)作能量轉(zhuǎn)換裝置。,2、常用電器中使用電動機(jī)的分類：,2.1、按電動機(jī)使用電源分類可分為： 2.1.1、交流電動機(jī)： 其中又可分為：三相交流電動機(jī) 單相交流電動機(jī) 2.1.2、直流電動機(jī) 2.1.3、交直流電源通用電動機(jī),2020/8/18,長江大學(xué)電信學(xué)院 龍從玉,2,2.2.1、交流異步電動機(jī) ：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單運(yùn)行可靠 定子繞組接交流電源，轉(zhuǎn)子為自感應(yīng)電流。 三相異步電動機(jī)。其轉(zhuǎn)動方向由電源相序決定，電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于

2、定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。 單相異步電動機(jī)：單相電容電機(jī)、單相罩極電機(jī)等。 2.2.2、同步電動機(jī)： 定子繞組接交流電源，轉(zhuǎn)子接直流電流勵磁。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向及轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速同步。 2.2 .3、直流電動機(jī)：定子電樞繞組與轉(zhuǎn)子磁場繞組均接通直流電源。但由于直流電機(jī)的啟動與調(diào)速性能好，相對噪聲小并且便于控制，近年來使用廣泛。 2.2.4、通用電機(jī)定子電樞繞組與轉(zhuǎn)子磁場繞組串聯(lián)（或并聯(lián)），交流電源與直流電源都能使用，這種電機(jī)短期過載能力強(qiáng)，有直流電機(jī)可高速運(yùn)行的特性。 例如：食品粉粹機(jī)、豆?jié){機(jī)等。,2.2、按電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理分類可分為：,2020/8/18,長江大學(xué)電信學(xué)院 龍從玉,3,3、

3、三相異步電動機(jī)的構(gòu)成及工作原理,3.1、三相電動機(jī)的構(gòu)成： 1）定子鐵芯及三相定子繞組.可通三 相交流電； 2）轉(zhuǎn)子鐵芯及鼠籠轉(zhuǎn)子繞組（自閉 和的短路繞組）。 3）機(jī)座及軸承等，,定子,轉(zhuǎn)子,機(jī)座,3.2、三相電動機(jī)的工作原理： 旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生：由三相定子繞組通過三相交流電流產(chǎn)生。 旋轉(zhuǎn)磁場的方向:三相電源的相序及繞組位置。 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速:no,圖-1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu),自閉合的短路繞組,鼠籠轉(zhuǎn)子繞組與定子旋轉(zhuǎn)磁場相對運(yùn)動，切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及電流。,2020/8/18,長江大學(xué)電信學(xué)院 龍從玉,4,1）異步電動機(jī)機(jī)三相繞組通過三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場： 三相繞組通電形成一對合成磁場： 由

4、于三相交流電是交替變化達(dá)到最大值的，合成磁場按三相繞組排列按三相電的相序變化旋轉(zhuǎn)。 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速:no,三相定子繞組,圖-2電動機(jī)通電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的原理,2）鼠籠轉(zhuǎn)子繞組與定子旋轉(zhuǎn)磁場相對運(yùn)動，切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及電流。,2020/8/18,長江大學(xué)電信學(xué)院 龍從玉,5,用轉(zhuǎn)速為no的磁鐵代表三相電動機(jī)通過三相電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場。 用閉合線圈代表電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組，其在與旋轉(zhuǎn)磁場中感應(yīng)電流方向（用右手定則判定）如i， 轉(zhuǎn)子（通電導(dǎo)體）受力運(yùn)動的方向如n。 （用左手定則可判定）。,三相異步電動機(jī)啟動運(yùn)行結(jié)論： A.啟動的條件(產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場)： 有不同時間相位的電流； 有不同空間位置的繞組 。

5、 B.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)兩者轉(zhuǎn)動方向一致； C.轉(zhuǎn)子(線圈)比定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)得慢。nno,圖-3 異步電動機(jī)工作原理描述,3）異步電動機(jī)工作原理的描述：,2020/8/18,長江大學(xué)電信學(xué)院 龍從玉,6,4、單相異步電動機(jī)的工作特點(diǎn)：,單相繞組通過單相電流只能產(chǎn)生脈振磁場：大小與方向隨時間在固定位置變化的磁場., 當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成脈振磁場，會使轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電流。 根據(jù)左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等，方向相反，合力為零，所以沒有起動轉(zhuǎn)矩.,轉(zhuǎn)子導(dǎo)條 電流方向,單相電動機(jī) 合力F=0,圖-4 單相異步電動機(jī)的特性,非電專業(yè)不作要求！,4.1、單相繞組電動機(jī)沒有自起動轉(zhuǎn)矩：,2020/

6、8/18,長江大學(xué)電信學(xué)院 龍從玉,7,單相脈振磁場可分解為正向S1/反向S2兩個旋轉(zhuǎn)磁場，其合成的轉(zhuǎn)矩M=0,合成轉(zhuǎn)矩,正向,反向,4.2、單相電動機(jī)繼續(xù)運(yùn)行力矩：轉(zhuǎn)子借助外力轉(zhuǎn)動后，外力消失后仍按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動 。,起動轉(zhuǎn)矩 M=0,S1=S2=1,M,S1=0,S2=2,S1=2,S2=0,S,圖-5 單相電動機(jī)的運(yùn)行力矩分析,非電專業(yè)不作要求！,2020/8/18,長江大學(xué)電信學(xué)院 龍從玉,8,1）電容分相起動原理： 啟動時,K閉合使兩相繞組W與F中分別通過電流I1與I2,其中串聯(lián)啟動電容的F支路電流I2的時間相位約超前900。從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。電動機(jī)起動H后，離心開關(guān)甩開，啟動繞組被

7、斷開，電動機(jī)在單相狀態(tài)下運(yùn)行！,4.3、單相電容異步電動機(jī)的起動：,電機(jī) 轉(zhuǎn)子,W,圖- 6電容電動機(jī)電路圖,220V,圖中：W :主繞組 F :啟動繞組副繞組 K :離心開關(guān)。,F,如果設(shè)置運(yùn)行電容適當(dāng)，在兩相運(yùn)行時效率更高！,通常說的單相電動機(jī)是指供電為單相電源，就電動機(jī)的啟動而言必須是兩相，我們就是用電容電流超前的特性，將單相電源轉(zhuǎn)換為兩相電源啟動電動機(jī)的。,2020/8/18,長江大學(xué)電信學(xué)院 龍從玉,9,4.4、單相罩極電動電機(jī)工作原理,1）單相罩極電動機(jī)的結(jié)構(gòu)： 單相罩極電動電機(jī)雖然接通電源的只有單相然組，但在定子磁極鐵芯的一側(cè)，安裝有另一自短路的罩極繞組。,圖中電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向：瞬時針旋轉(zhuǎn)。因?yàn)闆]有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的磁通領(lǐng)先。,罩極 繞組,轉(zhuǎn)子,定子磁極,定子繞組,罩極,圖-7罩極式電動電機(jī)結(jié)構(gòu)圖,2）罩極電動機(jī)的工作原理： 定子