一、单相异步电动机的分类和结构特点
3 33 单相异步电动机是一种由单相交流电源供电的驱动电动机。它具有结构简单、成本低廉、运行可靠维护方便等特点。特别是因为可以直接使用220v交流电源,所以广泛应用于各行各业和日常生活中。如手电钻、小型风机、医疗器械、风扇、洗衣机、冰箱和电影放映机等。
与相同功率的三相异步电动机相比,单相异步电动机的体积较大、性能差,所以单相
异步电动机只能做得很小,功率范围为8—1500w之间。
(一)分类
3 3 3356分为启动和运行:于电阻起动单相异步电动机;YC电容起动单相异步电动机;YY电容运行单相异步电动机;YL双值电容单相异步电动机;YJ屏蔽极单相异步电动机;YJF屏蔽极中相异步电动机(方形)以及上述高效单相异步电动机。
(二)通用单相异步电动机的结构特点
3 33563356这种电动机在结构上与普通的小型三相异步电动机相似。
( 1)定子
有两种定子结构。较大功率采用类似三相异步电机的结构,定子铁芯也由硅钢片冲压而成。铁芯槽内放置两套绕组,一套是主绕组,也叫工作绕组,另一套是辅助绕组。俗称起动绕组(内总槽的1/3)两种绕组一般采用同心绕组,其轴线在空间上相隔90度。小功率的定子铁芯做成凸极形状,一部分磁极被短路环覆盖,凸极上装有主绕组,一般是集中绕组。
( 2)转子
33 3356单相异步电动机的转子与三相异步电动机的笼型转子相同铁芯由硅钢片叠压而成,笼形绕组安装在铁芯槽内、一般为铸铝转子。
3 33366二、电阻起动电机的结构特点
从结构上来说,阻力启动马达(又称分相电动机)的定子、转子、端盖与普通单相异步电机的端盖相同。两组绕组嵌在定子槽中除了有启动装置外,绕组的布置见下图。
初级绕组和次级绕组的布置
3 33 3356由于电机的二次绕组是电阻启动的,只允许在电机启动过程中接通电路,所以当电机达到额定转速70时%一80%之后,启动开关可以将次级绕组与电路断开以保护绕组。目前,有以下四种起动装置。
( )一)离心式开关
33 33 离心开关包括静止部分和旋转部分。旋转部件安装在旋转轴上。静止部分由两个半圆铜环组成,中间用绝缘材料隔开、它安装在电机的前盖中
其结构见下图。
a)旋转部件 ,静止部分
1-铜手指触点 33 -铜环 3 333 3336-绝缘
( )二)起动继电器
3 3 3356起动继电器由起动电流和位置继电器操作、以便接通或断开启动绕组。起动继电器通常安装在电机外壳上的接线盒中.起动继电器的电流和绕组连接在初级绕组电路中,常开触点连接在次级绕组电路中。
( )三)按钮开关
3 333 一些电阻起动马达用按钮开关起动.启动按钮与电动机的启动绕组串联连接.当电机通电时,同时按下按钮,启动绕组。当转速达到一定值时,可松开起动按钮,切断起动绕组的电源。
( )四)PTC起动元件
3 33 3356该元件是一个具有正温度系数的热敏电阻“通”至“断”这个过程是从低电阻到高阻抗状态的转变。普通冰箱用PTC元件.体积只有一便士大小。其特点是:无触点、没有电弧,工作过程相对安全、可靠、安装方便价格低廉。缺点是不能连续启动,两次启动间隔为3—5min。在低电阻时,它大约是几欧姆到几十欧姆,在高电阻时,它是几十千欧姆。
3333333633、电容式电机的结构特点
33 电容电机的基本结构与电阻电机基本相同,唯一不同的是电容电机在运行时,电容始终串联在次级绕组中。这种电机分为三种类型:电容起动、电容运转和电容起动运转电机。
(一)电容起动电动机
单相电容起动异步电动机的原理图如下所示。副绕组F1F2、电容器c与开关s串联
之后,它连接到与主绕组D1D2相同的电源。
单相电容起动异步电动机的次级绕组和电容只允许短时间工作。当电机启动时,等待直到速度达到75%80%额定转速时、二次绕组被启动开关S切断电源,主绕组独立运行。
( )二)电容器操作的电动机
33 电容起动单相异步电动机的副边绕组串联一个工作电容C,然后与主边绕组并联接入电源,副边绕组和主边绕组同时参与运行。因此,这种电机具有较高的功率因数
并且通常适用于洗衣机、风机通风机等各种空载轻载起动。
( )三)电容式起动和运行电机
33 33 3356电容起动和运行单相异步电动机是上述电容起动和电容运行电动机的组合。该电机使用两个电容器C1和C2。电容器C1固定地与次级绕组串联连接,并且其电容很小,而具有大电容的电容器C2通过离心开关s与电容器C1串联连接。当外部电源接通时,两个电容都处于工作状态,电机启动。当速度达到额定速度75时%左右,离心开关S切断电容器C2,而电容器C1继续在电路中运行。
这种电机的起动性能很高、过载能力、功率因数和效率,适用于电影放映机、家用电器和小型机床。
四、罩极电机的结构特点
3 3 罩极电动机是最简单的单相异步电动机之一,它坚固可靠、成本低廉、它的优点是工作时噪音小,不干扰无线电。一般用于空载或空载起动的电风扇等小功率场合、仪器用电机、电动模型和鼓风机等。
333 罩极电机的转子一般是笼型转子,有的做成外转子,即笼型转子放在定子的外圆上。各种吊扇电机均采用这种结构。定子铁芯有两种结构,凸极或隐极.其结构如下:
( )一)凸极覆盖极电机
凸极罩极电机的定子铁心不同于普通单相异步电机。其形状为方形或圆形磁场框架,磁极突出,凸极中间有一个小槽、用短路铜环盖住约1/3磁极面积。短路环作为辅助绕组,而凸极上的集中绕组作为主绕组。罩极电机有多种定子形式,如下图所示。其中,图D是最常见的一种,只有一个绕组(主绕组)缠绕在绝缘框架上,将铁心片插入框架孔中,然后插入定子铁心,并用螺栓紧固铁心。屏蔽绕组由粗铜线制成。
1一磁被;2一破坏;3一罩极固;4一机座;5一绝缘框;6一铁心片;7一定于铁心
此外,.在家用电器的快速发展中,设计了一种适用于小场所的矩形定子铁芯包覆磁极电机.这使得改变磁极数量变得容易.改变绕组连接来达到变速的目的。
( )二)隐极包覆极电机
3 33563356隐极罩极电机的定子冲片与一般单相异步电机相同。定子绕组采用分布式绕组,主绕组分布在定子槽内,嵌在槽底。屏蔽绕组不需要短路铜环.相反,5毫米绝缘导线被缠绕成分布式绕组(2—8匝)嵌入在凹槽的上层。主绕组和屏蔽绕组在空间上成一定角度(约45°电角度)
( )三)改变罩极电机旋转方向的方法
( 1)普通罩极电机旋转方向的改变
罩极电机的旋转方向是从主绕组轴到罩极绕组轴如果普通罩极电机的旋转方向要改变,.只需拆卸电机,反向安装定子或转子.如下图A所示,是一个顺时针旋转的电机。而在图b中,只有定子芯被反向安装,并且电机沿逆时针方向旋转。
( 2)罩极电机旋转方向的可逆改变
3333 3 在隐极罩极电机中,它可以正反两个方向运行这种可逆电机的定子槽必须有一组主绕组和两组相同极数的包极绕组。当电机朝一个方向旋转时,只有一组屏蔽绕组工作。
下图显示了4极12槽可逆罩极电机绕组的实际接线图。一组主绕组和两组屏蔽绕组分别串联、每组的极性与其左右邻居的极性相反。当电机按一定方向旋转时,一组屏蔽绕组的电路闭合,另一组屏蔽绕组同时被切断只需要接通A或B就可以改变方向。
4极12槽可逆罩极电机绕组实际接线图
还有一种可逆罩极电机,它使用两组主绕组和一组罩极绕组,如下图所示
绕组可以是线绕的、也可以是铜圈。顺时针旋转时,相应的主绕组U1通电,绕组U2断电;逆时针旋转时,主绕组U2通电,绕组U1断电。
双主极绕组可逆电动机的结构
U1顺时针旋转时的主绕组
逆时针旋转时 U2主绕组
五、配置槽绝缘
普通单相电机槽内夹层绝缘聚酯薄膜绿纸。
槽的绝缘长度由槽的总长度加上6决定—12mm.两端再次向后折叠,以防止槽绝缘沿槽滑动层间绝缘的长度由两端从铁芯延伸的812m控制;覆盖纸的长度取决于槽绝缘的长度。
3 333 36端部绝缘,即线圈之间的绝缘,应根据端部的实际形状进行切割,相邻线圈组应严格分开。以便确保线柜组之间的良好绝缘。
六 3356336333636、缠绕和缠绕模具尺寸的确定
电机绕组有三种重绕方法:手绕、模绕和束绕。由于手工绕线和束线操作不便,工作效率低除了用于局部绕组更换的手动绕组方法之外,模块化方法通常用于所有绕组更换。缠绕模具时,必须先用木制或金属缠绕模具缠绕线圈,然后将缠绕好的线圈嵌入凹槽中。线模形状和尺寸的测量类似于三相电机的测量。最小线圈的直线部分的两端从铁芯伸出的长度大于6mm.最大线圈的末端不应摩擦端盖。由于线圈体积小,每个线圈的线模可以做成一整块,模具中心可以做成一定的倾斜度,以便取下线圈。一般情况下,线模芯的厚度为芯槽深度的3/4来确定。
缠绕模具为同心缠绕,如图所示。在缠绕之前,用螺母将几个同心模具夹在一个磁极下,从最小的线圈开始,然后缠绕较大的线圈。所有绕组完成后,系紧每个线圈并松开螺母.取下线圈。
同心式绕线模
七、嵌线
插入线条之前.应准备好用于埋设的绝缘材料(如层间绝缘、槽绝缘、槽楔和绑扎带等)和嵌线工具(如划针、乐脚、外科用长柄肘剪、棕胶锤子、顶销棒、垫打板等)
埋设电线时,注意不要损坏电线的绝缘。槽的绝缘应在埋设结束前在所有槽中完成,位置应符合要求线圈的有效边缘嵌入槽后,应排列整齐,线圈从铁芯两端伸出的长度应合适
八、绕组接线
( 1)单相电机的绕组连接
3 单相电机的绕组连接有以下两个基本特点:
( )1)主、辅助绕组的连接方式基本相同。如果工作绕组(主绕组)是串联接法
动绕组(辅助绕组)也用串联接法。
( )2)无论电机的极数是多少,同一绕组的两个相邻极的极性必须相反。因此,串联时,相邻两个线圈组的连接应如下“反串联”,即“头—头”连接或“尾—尾”连接。
2工作绕组的串联
如图所示,为四极分相电机运行绕组的基本接线。
为了简化绘图,分相电机绕组的接线图可以简化,上面的图可以用下面的简化图表示。图中的长方块表示水产生一个一极s的线圈组、N、S、n代表每个线圈组产生的磁极的极性。箭头表示流经每个线圈组的电流方向。
( 3)起动绕组的串联
起动绕组的连接与工作绕组基本相同,不同的是多了一个起动开关。根据开关串联位置的不同,有两种连接方式一种是将开关串联在起动绕组的中间.也就是说,串联在第二和第三绕组之间,并串联在起动绕组的头部或端部,如下图所示。
( 4)并联接法
普通的分相电机一般都是串联的、但是,少数电机采用并联方式(或称双联法)也有两种联系,一种是“头—头”或“尾—尾”相接,二是“头—尾”连接,如下图所示。
336369、试验
33 3356为了判断绕组连接是否错误,可以使用右手螺旋法则、使用罗盘法和铁划法进行检查和验证,并在绑扎前使用兆欧表检查绝缘、装机、点动试转.看其是否正常。
10、导体接头的焊接和绑扎方法
一般焊接时,先留两根适当长度的待焊导线,并刮掉导线端部的绝缘漆,长度约为15—30毫米,然后用锡焊将两根电线紧紧地绞在一起。焊接部分的长度不小于l0mm。用2030毫米蜡套或PVC套焊接接头。具体操作分为几个步骤,如下图所示。
电机引线的焊接方法与此相同。焊丝后整形,同时一次侧用白布带或玻璃纤维绳连接、次级绕组和引出线牢固地绑在一起。
九、浸锡与烘焙
首先,定子在烤箱4中预烘烤—6h,保持温度在105℃—115℃.然后降温到80℃,再蘸1032漆10—15分钟,设置油漆滴数为0.超过5小时,然后过了6小时—8h烘焙即可。
十一、单相异步电动机绕组嵌线技术
( 1)单相单层同心电机绕组的嵌线方法
3 3356在单层同心绕组中埋设导线时,应先埋设主绕组相。该方法是一个线圈组一个线圈组地嵌入嵌入每个线圈组时,先嵌入小线圈,再嵌入大线圈。初级绕组嵌入导线后,以相同的方式将次级绕组逐个嵌入槽中。
( 2)单相双层短距离绕组的嵌线方法
单相双层短距离绕组的嵌入方法与三相双层短距离绕组完全相同现在,以2p=4和Q1=24个时隙为例,说明嵌入方法。
如下图所示,图中1、2、3、7、8是线圈组号,其主要、辅助绕组的线圈间距y=4.也就是说,1跨度为5,线圈数Q1=4,Q2=2。具体的嵌入过程如下;
( )1)嵌线前,注意使线圈的引出线靠近套管上有引出孔的一端、以免线引出困难。一般来说,在埋设电线时,习惯于从左端进入线圈的人应该将出线孔朝左的套管端放置牢固。
( )2)开始连接时,首先要确定暂不嵌入的提升线圈上缘。
3 33 3356首先,线圈组①的四个线圈的下边缘按照人数5依次排列、6、7、8槽内。另一方面,线圈组①的上边缘压在所有线圈组⑧和⑦的下边缘上,因此相应的L暂时不能嵌入、2、3、4槽内。
( )3)嵌入四个提升线圈的下边缘后,将层间绝缘放在上面并压紧,然后依次嵌入线圈组2、③、④、5、⑥、⑦、8每个线圈的下层边缘和上层边缘。每个下边缘嵌入凹槽后,应在其上放置层间绝缘层。
( )4)直到线圈的下边缘全部嵌入槽中,提升线圈的四个上边缘才能依次嵌入槽的上层。线圈组①的第四个线圈的上边缘是最后一个嵌入4号槽的线圈。
( )5)同相线圈组之间的连接基于反串联定律,即上侧引线与上侧引线相连,因为它们位于其上,这也称为表面连接。下层边缘的引出线与下层边缘的引出线相连.因为它们位于储罐的底部,所以也被称为底部布线。
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