单相电动机起动原理

电容运转式电动机的工作原理。电容运转式电动机由定子和鼠笼式转子组成。定子上嵌有主绕组和副绕组。主、副绕组在空间上互成900电角度。副绕组串联了一个运转电容器后与主绕组并联接人电路，如图4-45(a）所示。有时为了表示主绕组与副绕组在空间上互成900电角度，把主绕组和副绕组画成互相垂直，如图4-45 (b)所示。当主、副绕组通人单相交流电时，主绕组产生脉动磁场，副绕组在电容器的作用下，产生与主绕组相位超前约90’电角度的脉动磁场。这两个脉动磁场合成一个旋转磁场，推动转子启动运转。由于电容器在运转时始终接在电路上，因此把这种电动机称为电容运转式电动机。实际上它是一种两相运转式电动机。

电容运转式电动机的结构。电容运转式电动机由定子、转子、前端盖、后端盖、前轴承、后轴承等组成。运转电容器安装在电动机的外面，如图4-46所示。．定子：包括定子铁芯和定子绕组。定子铁芯一般由厚为0.5～的硅钢片叠压成。其内圆上冲有槽口。定子铁芯多数采用8槽或16槽的，也有采用12槽的。16槽的启动性能比8槽的要好一些，噪声也小一些。．转子：包括转子铁芯、转子绕组和转轴。转子铁芯也由厚为0 ．5～硅钢片叠压成。其外圆上冲有槽口。槽里浇铸铝条，两端的短路环也同时用铝浇铸成。铝条和短路环组成转子绕组。为了减小噪声和便于启动，转子采用斜槽，而且转子槽数比定子槽数多。如果定子是8槽的，则转子一般采用17槽；如果定子是16槽的，则转子一般采用22槽。转子的转轴采用45号钢。转子铁芯和转轴之间必须紧固，不能松动。转轴的前端安装扇叶，后端加工成蜗杆。转轴的蜗杆部位和前后轴承部位要经过热处理，达到一定硬度，以减缓磨损。转子和定子之间的空气间隙是很小的，大约只有0.3--0.35～。

前端盖和后端盖：用来固定电动机定子，并通过它们的两个轴承支撑电动机转子，以保证定子和转子相对位置的准确性。前端盖和后端盖由4个紧固螺钉结合在一起。前端 盖与

前外罩相连接，后端盖与齿轮箱铸成一体。齿轮箱后面安装平衡块，用来平衡扇 叶，以减小振动和噪声。 ．前轴承和后轴承：一般都采用铜基粉末烧结成的含油轴承。这种轴承含有许多小微孔， 在微孔中可以储存一定量的润滑油。当转轴在含油轴承中高速旋转时，由于高速降压 作用，轴承微孔中的润滑油会被吸到转轴和轴承之间，并形成一层油膜，起润滑作用。 c．电动机的调速。 ．电抗器调速：在电动机外电路上串联一个电抗器，从而改变加在电动机上面的电压来实 现调速，如图4-47所示。当将转换开关K拨到1时，电源电压全部加在电动机上，电动 机高速运转；当将转换开关K拨到2时，电抗器降掉一部分电压，加在电动机上的电压 变低了，电动机中速运转；当将转换开关K拨到3时，电抗器上的电压降更大一些，加 在电动机上的电压变得更低，电动机低速运转。

电抗器调速的优点在于容易调整各挡的调速比，定子绕组的绕制和维修都比较方便，但需要外加电抗器。．抽头法调速：不用在电动机外增加电抗器，只要改变定子绕组的绕制方法就可以了。定子绕组除了有主绕组和副绕组外，还有加绕调速绕组。抽头法调速有几种形式，下面将主要介绍L型和T型两种。 L型抽头法调速原理如图4-48 (a)所示。定子的主绕组和副绕组在空间上互成900电角度。调速绕组嵌在副绕组槽中，并与副绕组串联。当将转换开关K拨到1时，电源电压全部加在主绕组上，电动机高速运转；当将转换开关K拨到2时，由于调速绕组的降压作用，使加在主绕组上的电压变低了，电动机中速运转；当将转换开关K拨到3时，由于调速绕组的降压作用更大一些，故加在主绕组上的电压更低了，电动机低速运转。L型抽头法是目前我国普遍采用的抽头调速方法。 T型抽头法调速原理如图4-48(b)所示。调速绕组嵌在主绕组槽中，接在主绕组和副绕组之后。这种接法能够提高电动机的效率并增加启动转矩，对低速挡启动有利。

电抗法调速的定子绕组。电抗法调速的定子绕组只有主绕组和副绕组。如果定子铁芯是16槽的，则一般采用16槽四极单层绕组。如果定子铁芯是8槽的，则一般采用8槽四极双层绕组。．16槽四极单层绕组：这种绕组的绕制方法如图4-49所示。16槽四极绕组的展开图如图4-50所示。主绕组有四个线圈：第一个线圈的一边嵌在第1槽里，另一边嵌在第 4槽里，从第一槽穿人，从第4槽穿出；第二个线圈的一边嵌在第5槽里，另一边嵌在第 8槽里，从第8槽穿人，从第5槽穿出；第三个线圈的一边嵌在第9槽里，另一边嵌在第 12

槽里，从第9槽穿人，从第12槽穿出；第四个线圈的一边嵌在第13槽里，另一边嵌在第16槽里，从第16槽穿人，从第13槽穿出。导线的穿人方向和穿出方向必须完全准确，以保证通电后产生N极和S极相间的四个磁极。副绕组也有四个线圈，分别嵌在第3,6槽，第7,10槽，第11、14槽，第15,2槽中，各个线圈分别从3,10,11、2槽穿人，从6,7,14、巧槽穿出，以保证通电后产生N极和S极相间的四个磁极。主绕组的尾端a与副绕组的尾端b相接，作为公共端接到电源上。副绕组的头端B与电容器的一端相接，电容器的另一端与主绕组的头端A相接后接到电抗器上，再由电抗器接到电源上。．8槽四级双层绕组：这种绕组的绕制方法如图4-51所示，展开图如图4-52所示。它的绕制方法与16槽的相差不多，只是因为它的定子铁芯只有8个槽，故能采用双层绕法，也就是在一个槽中嵌人两个线圈的各一边。主绕组有四个线圈，分别嵌人第1、3槽，第3、5槽，第5、7槽，第7、1槽中，各个线圈分别从第1、5槽穿人，从第3、7槽穿出。副绕组也有四个线圈，分别嵌人第2,4槽，第4,6槽，第6,8槽，第8,2槽中，各个线圈分别从第2,6槽穿人，从第4,8槽穿出。

抽头法调速的定子绕组。抽头法调速的定子绕组包括主绕组、副绕组和调速绕组，绕 制比较复杂。其绕制方法如图4-53所示。

主绕组有四个线圈，分别嵌在第1、3槽，第3,5槽，第5、7槽，第7、1槽中，各个线圈分别从第1、5槽穿人，从第3,7槽穿出，以保证产生N极和S极相间的四个磁极。其中第一个线圈大约在100匝①处抽头，用来提供指示灯电压。 副绕组也有四个线圈，分别嵌在第2,4槽，第4,6槽，第6,8槽，第8,2槽中，各个线圈分别从第2,6槽穿人，从第4,8槽穿出。 速绕组也有四个线圈，嵌人副绕组槽中，也就是分别嵌人第2,4槽，第4,6槽，第6,8槽，第8,2槽中，各个线圈分别从第2、6槽穿入，从第4、8槽穿出。 这三个绕组的连接方法：副绕组的头端B与电容器的一端相接，电容器的另一端与主绕组的头端A相接后接到电源上。主绕组的尾端a与调速绕组的尾端。相接后抽头，接到转换开关K的1作为快速挡。从调速绕组第一个线圈和第二个线圈的连接处抽头，接到转换开关K的2作为中速挡。调速绕组的头端c与副绕组的尾端b相接后抽头，接到转换开关K的3作为慢速挡，再由转换开关K接到电源上。 f.电风扇电动机的控制电路 ．电风扇电动机抽头调速控制电路如图4-54所示。．电风扇电动机电抗调速控制电路如图4-55所示。