电机控制技术项目5单相异步电动机控制与实现课件.ppt

1、电电 机机 控控 制制 技技 术术单相异步电动机控制与实现单相异步电动机控制与实现任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 5.1单相异步电动机结构与工作原理单相异步电动机结构与工作原理 一、单相异步电动机结构一、单相异步电动机结构 单相异步电动机是指接单相电源运行的异步电动机单相异步电动机是指接单相电源运行的异步电动机。其结构简单，成本较低，只需单相供电。主要用于小。其结构简单，成本较低，只需单相供电。主要用于小功率（容量在功率（容量在.6kW以下）的电扇、鼓风机、油泵、医以下）的电扇、鼓风机、油泵、医疗器械和家用电器中。疗器械和家用电器中。单相异步电动机的

2、结构如图单相异步电动机的结构如图5-1所示。所示。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 单相异步电动机采用普通鼠笼式转子，定子上通常单相异步电动机采用普通鼠笼式转子，定子上通常 有两组绕组，在空间互差有两组绕组，在空间互差90电角度，其中一相叫做工电角度，其中一相叫做工作绕组（或主绕组），另一相叫做启动绕组（或副绕组作绕组（或主绕组），另一相叫做启动绕组（或副绕组），如图），如图5-2所示。工作绕组用来产生电机的主磁场并传所示。工作绕组用来产生电机的主磁场并传递功率，启动绕组用来启动

3、电动机。递功率，启动绕组用来启动电动机。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 二、单相异步电动机的型号二、单相异步电动机的型号单相异步电动机的型号含义如下单相异步电动机的型号含义如下任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 三、单相异步电动机工作原理三、单相异步电动机工作原理 1单相绕组通电时的脉振磁动势分解单相绕组通电时的脉振磁动势分解单相异步电动机的工作绕组接通单相交流电源时，产生单相异步电动机的工作绕组接通单相交流电源时，产生的磁动势是交变的脉振磁动势。通过电磁理论可知：交的磁动势是交变的脉振磁动势。通过电磁理论可知

4、：交变的脉振磁动势，可分解为两个旋转方向相反、转速大变的脉振磁动势，可分解为两个旋转方向相反、转速大小相等的旋转磁动势。这两个旋转磁动势的振幅等于脉小相等的旋转磁动势。这两个旋转磁动势的振幅等于脉振磁动势基波振幅的振磁动势基波振幅的1/2，它们在空间以相同的速度沿相，它们在空间以相同的速度沿相反的方向旋转。可以用空间矢量来表示这些磁动势，如反的方向旋转。可以用空间矢量来表示这些磁动势，如图图5-3所示。所示。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 2工作绕组单独通电时的机械特性工作绕组

5、单独通电时的机械特性 当单相异步电动机只有工作绕组接通交流电源时，所产生的磁当单相异步电动机只有工作绕组接通交流电源时，所产生的磁动势所产生的磁动势是交变的脉振磁动势，即两个旋转方向相反、动势所产生的磁动势是交变的脉振磁动势，即两个旋转方向相反、转速大小相等的旋转磁动势。每个旋转磁动势与笼型转子相作用，转速大小相等的旋转磁动势。每个旋转磁动势与笼型转子相作用，都相当于一台三相异步电动机。也就是说，单相异步电动机的转子都相当于一台三相异步电动机。也就是说，单相异步电动机的转子在脉振磁动势的作用下，将产生两个方向相反的电磁转矩。因此，在脉振磁动势的作用下，将产生两个方向相反的电磁转矩。因此，一台单

6、相异步电动机可以看成两台同轴连接的三相异步电动机，这一台单相异步电动机可以看成两台同轴连接的三相异步电动机，这两台三相异步电动机的旋转磁动势的旋转方向相反。因而，单相异两台三相异步电动机的旋转磁动势的旋转方向相反。因而，单相异步电动机的机械特性可以看成是这样两台三相异步电动机的机械特步电动机的机械特性可以看成是这样两台三相异步电动机的机械特性合成的结果，如图性合成的结果，如图5-4所示。在图中，表示只有正向旋转磁动势作所示。在图中，表示只有正向旋转磁动势作用时电动机的机械特性曲线；表示只有反向旋转磁动势作用时的机用时电动机的机械特性曲线；表示只有反向旋转磁动势作用时的机械特性曲线。将两条曲线上

7、转速相同处的转矩相加，就得到了单相械特性曲线。将两条曲线上转速相同处的转矩相加，就得到了单相异步电动机的机械特性曲线。异步电动机的机械特性曲线。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 由于正向旋转磁动势和反向旋转磁动势的幅值相等由于正向旋转磁动势和反向旋转磁动势的幅值相等，当转子不动（）时，作用在转子上的正向转矩和反向，当转子不动（）时，作用在转子上的正向转矩和反向转矩大小相等、方向相反，因而合成转矩等于零，电动转矩大小相等、方向相反，因而合成转矩等于零，电动机不能启动。可见，只有一个

8、工作绕组时，单相异步电机不能启动。可见，只有一个工作绕组时，单相异步电动机没有启动转矩。动机没有启动转矩。如果启动时用外力朝任意一个方向拨动电动机的转如果启动时用外力朝任意一个方向拨动电动机的转子，则转子两边产生的电磁转矩就有了差距，就会产生子，则转子两边产生的电磁转矩就有了差距，就会产生合成转矩，电动机就会朝着被拨动的方向旋转起来。合成转矩，电动机就会朝着被拨动的方向旋转起来。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 3两相绕组通电时的机械特性两相绕组通电时的机械特性 为了解决启动问题，在单相异步电动机的定子上装为了解决启动问题，在单相异步电动机的定子上装有

9、与工作绕组在空间互差有与工作绕组在空间互差90电角度的启动绕组，并在电角度的启动绕组，并在两个绕组中通入在时间上有一定相位差（最好是互差两个绕组中通入在时间上有一定相位差（最好是互差90电角度）的电流。电角度）的电流。根据电磁理论知，在空间上和时间上都互差根据电磁理论知，在空间上和时间上都互差90电电角度且振幅相等的两个脉振磁动势，它们的合成磁动势角度且振幅相等的两个脉振磁动势，它们的合成磁动势是圆形旋转磁动势。因此，单相异步电动机就可以像三是圆形旋转磁动势。因此，单相异步电动机就可以像三相异步电动机一样旋转起来。相异步电动机一样旋转起来。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电

10、动机正反转控制与实现 5.2 单相异步电动机的启动单相异步电动机的启动 单相异步电动机自行启动的条件是电机启动时的磁单相异步电动机自行启动的条件是电机启动时的磁动势为旋转磁动势，为此设有启动绕组，并且要使启动动势为旋转磁动势，为此设有启动绕组，并且要使启动绕组和工作绕组的电流相位不同。根据启动方法的不同绕组和工作绕组的电流相位不同。根据启动方法的不同，单相异步电动机可以分为分相式电动机和罩极式电动，单相异步电动机可以分为分相式电动机和罩极式电动机两大类。机两大类。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 一、分相式电动机一、分相式电动机 分相式电动机的定子上有

11、两个绕组，两个绕组的轴分相式电动机的定子上有两个绕组，两个绕组的轴线在空间相差线在空间相差90电角度。电动机启动时，工作绕组和电角度。电动机启动时，工作绕组和启动绕组接到同一个单相交流电源上，设工作绕组的阻启动绕组接到同一个单相交流电源上，设工作绕组的阻抗为，则其电流为；设启动绕组的阻抗为，则其电流为抗为，则其电流为；设启动绕组的阻抗为，则其电流为。如工作绕组与启动绕组完全一样，则和相等，和同相。如工作绕组与启动绕组完全一样，则和相等，和同相位。为了使两个绕组中的电流在时间上有一定的相位差位。为了使两个绕组中的电流在时间上有一定的相位差（即分相），须在启动绕组中串入电容器或电阻器，也（即分相）

12、，须在启动绕组中串入电容器或电阻器，也可以使启动绕组本身的电阻远大于工作绕组的电阻。因可以使启动绕组本身的电阻远大于工作绕组的电阻。因此，分相式电动机又可分为电阻分相电动机和电容分相此，分相式电动机又可分为电阻分相电动机和电容分相电动机两种类型。电动机两种类型。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 电阻分相单相异步电动机电阻分相单相异步电动机 图图5-5（a）为电阻分相电动机的原理图，图中）为电阻分相电动机的原理图，图中1为为工作绕组，工作绕组，2为启动绕组。设计时启动绕组的匝数较少，为启动绕组。设计时启动绕组的匝数较少，导线截面取得较小，与工作绕组相比，

13、其电抗小而电阻导线截面取得较小，与工作绕组相比，其电抗小而电阻大。启动绕组和工作绕组并接电源时，启动绕组电流与大。启动绕组和工作绕组并接电源时，启动绕组电流与工作绕组电流便有不同相位。从而产生椭圆旋转磁动势工作绕组电流便有不同相位。从而产生椭圆旋转磁动势，使电动机能够自行启动。启动绕组一般是按短时工作，使电动机能够自行启动。启动绕组一般是按短时工作设计的，启动结束后应切除启动绕组，所以在启动绕组设计的，启动结束后应切除启动绕组，所以在启动绕组回路中串有开关，当转速上升到接近稳定转速时自动回路中串有开关，当转速上升到接近稳定转速时自动断开，以保护启动绕组和减少损耗，由工作绕组维持运断开，以保护启

14、动绕组和减少损耗，由工作绕组维持运行。行。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 以上是用电阻较大的导线绕制启动绕组，也可在启以上是用电阻较大的导线绕制启动绕组，也可在启动绕组电路中串联电阻器来达到分相的目的。电阻分相动绕组电路中串联电阻器来达到分相的目的。电阻分相时两绕组中电流的相位差达不到时两绕组中电流的相位差达不到90电角度，相位关系电角度，相位关系如图如图5-5（）所示。这种电机中除了正向旋转磁动势以（）所示。这种电机中除了正向旋转磁动势以外，还存在着一定的反向旋转磁动势，所以

15、电机的电磁外，还存在着一定的反向旋转磁动势，所以电机的电磁转矩较小，启动电流较大，性能较差，但价格比较便宜转矩较小，启动电流较大，性能较差，但价格比较便宜。适用于轻载和空载启动的场合。适用于轻载和空载启动的场合。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 电容分相单相异步电动机电容分相单相异步电动机 电容分相式单相异步电动机是在启动绕组回路中串电容分相式单相异步电动机是在启动绕组回路中串联一个电容器，再与工作绕组并联，接到单相交流电源联一个电容器，再与工作绕组并联，接到单相交流电源。启动绕组中的电流超前于电源电压。启动绕组中的电流超前于电源电压 从而与工作绕组电

16、从而与工作绕组电流之间有较大的相位差，启动性能和运行性能均优于电流之间有较大的相位差，启动性能和运行性能均优于电阻分相电动机。电容器的大小最好能使启动绕组中的电阻分相电动机。电容器的大小最好能使启动绕组中的电流相位较工作绕组中的电流相位超前流相位较工作绕组中的电流相位超前90电角度，以便电角度，以便获得较大的启动转矩。获得较大的启动转矩。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 （1）电容分相电动机类型）电容分相电动机类型 1）电容启动单相异步电动机）电容启动单相异步电动机任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 电容启动单相

17、异步电动机电路如图电容启动单相异步电动机电路如图5-6（）所示。（）所示。此种单相异步电动机的启动绕组是按短时运行方式设计此种单相异步电动机的启动绕组是按短时运行方式设计的，长时间通电就会因过热而损坏。因此，当转速达到的，长时间通电就会因过热而损坏。因此，当转速达到同步转速的同步转速的7580%时，利用离心开关将启动绕组断开时，利用离心开关将启动绕组断开，这种电机叫做电容启动电动机。电容的大小合适时，这种电机叫做电容启动电动机。电容的大小合适时，启动绕组的电流超前于工作绕组的电流接近启动绕组的电流超前于工作绕组的电流接近90电角度电角度，其相量图如图，其相量图如图5-6（b）所示。这样可使启动

18、时电动机）所示。这样可使启动时电动机中的磁动势接近于圆形旋转磁动势，这种电动机的启动中的磁动势接近于圆形旋转磁动势，这种电动机的启动转矩大，启动电流小，启动性能最好。转矩大，启动电流小，启动性能最好。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 ）电容运转单相异步电动机）电容运转单相异步电动机 如果启动绕组是按持续工作设计的，就可以在启动如果启动绕组是按持续工作设计的，就可以在启动结束后继续接在电路中与工作绕组并联工作，这种电机结束后继续接在电路中与工作绕组并联工作，这种电机叫做电容运转电动机或电容电动机，电路如图叫做电容运转电动机或电容电动机，电路如图5-7所示

19、。所示。启动绕组和电容器不仅启动时起作用，运行时也起作用启动绕组和电容器不仅启动时起作用，运行时也起作用，这样可以提高电动机的功率因数和效率，所以这种电，这样可以提高电动机的功率因数和效率，所以这种电动机的运行性能优于电容启动电动机。电容运转电动机动机的运行性能优于电容启动电动机。电容运转电动机启动绕组所串电容器的容量，主要是根据运行性能的要启动绕组所串电容器的容量，主要是根据运行性能的要求而确定的，比根据启动性能要求而确定的电容量要小求而确定的，比根据启动性能要求而确定的电容量要小，因此这种电动机的启动性能不如电容启动电动机好。，因此这种电动机的启动性能不如电容启动电动机好。电容运转电动机不

20、要启动开关，所以结构比较简单，价电容运转电动机不要启动开关，所以结构比较简单，价格比较便宜，适用于风扇、洗衣机等。格比较便宜，适用于风扇、洗衣机等。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 3）电容启动运转单相异步电动机）电容启动运转单相异步电动机 图图5-8为电容启动运转单相异步电动机的接线图，在为电容启动运转单相异步电动机的接线图，在启动绕组中串入两个并联的电容器启动绕组中串入两个并联的电容器 和，其中电容器串接和，其中电容器串接启动开关启动开关K。启动时。启动时K闭合，两个电容同时

21、作用，电容量闭合，两个电容同时作用，电容量为两者之和，电动机有良好的启动性能；当转速上升到为两者之和，电动机有良好的启动性能；当转速上升到一定程度，一定程度，K自动打开，切除电容器，电容器与启动绕自动打开，切除电容器，电容器与启动绕组参与运行，确保良好的运行性能。电容运转电动机启组参与运行，确保良好的运行性能。电容运转电动机启动转矩大，启动电流小，功率因数和效率较高，但结构动转矩大，启动电流小，功率因数和效率较高，但结构复杂，成本较高。适用于空调机、小型空压机和电冰箱复杂，成本较高。适用于空调机、小型空压机和电冰箱等。等。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实

22、现任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 （2）分相式电动机的反转）分相式电动机的反转 单相异步电动机的旋转方向决定于启动时两个绕组单相异步电动机的旋转方向决定于启动时两个绕组合成磁动势的旋转方向，改变合成磁动势的旋转方向就合成磁动势的旋转方向，改变合成磁动势的旋转方向就可以改变单相异步电动机的旋转方向。因此，单独将启可以改变单相异步电动机的旋转方向。因此，单独将启动绕组（或工作绕组）的两个出线端子的接线对调即改动绕组（或工作绕组）的两个出线端子的接线对调即改变单相异步电动机的启动绕组或工作绕组的电流方向，变单相异步电动机的启动绕组或工作绕组的电流方向，就可

23、以改变单相异步电动机的转向。电路原理如图就可以改变单相异步电动机的转向。电路原理如图5-9所所示。示。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 （3）单相电容电机接线方法）单相电容电机接线方法 电源电源220V有两条线（线有两条线（线1、线、线2)、电容有两条线（、电容有两条线（线线3、线、线4）、电机上有三条线（线）、电机上有三条线（线5、线、线6、线、线7）。各）。各线之间接线按如下方法：线之间接线按如下方法：3接接1、1接接5、2接接6、4接接7。如。如图图5-10所示。其中所示。

24、其中U1U2为主绕组，为主绕组，Z1Z2为副绕组，为副绕组，V1V2是离心开关。是离心开关。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 在图在图5-10所示的两个电容，一个是运转电容，一个所示的两个电容，一个是运转电容，一个是启动电容。离心开关在端盖里面（是靠皮带的那一面是启动电容。离心开关在端盖里面（是靠皮带的那一面）在刚开始启动时两个并起来启动，启动达到一定转速）在刚开始启动时两个并起来启动，启动达到一定转速后，容量大的那个退出，容量小的做运转来用。后，容量大的那个退出，容量小的做运转

25、来用。该电机的正反转是调启动绕组的顺序来实现的，比如你该电机的正反转是调启动绕组的顺序来实现的，比如你要正转要正转U1 和和Z1 并起来，并起来，U2 和和Z2 之间接一启动电容，之间接一启动电容，离心开关串接在离心开关串接在Z2 和电容中间，电源接和电容中间，电源接U1 和和U2。相反。相反要反转要反转U1 和和Z2 并接并接U2 和和Z1 接电容其它不变。接电容其它不变。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 二、罩极式电动机二、罩极式电动机 1罩极式电动机原理结构罩极式电动机原理结构 罩极式电动机的转子也是笼型的，定子大多数做成罩极式电动机的转子也是笼

26、型的，定子大多数做成凸极式的，由硅钢片叠压而成。定子磁极极身套装有集凸极式的，由硅钢片叠压而成。定子磁极极身套装有集中的工作绕组，在磁极极靴表面一侧约占中的工作绕组，在磁极极靴表面一侧约占1/3的部分开一的部分开一个凹槽，凹槽将磁极分成大小两部分，在较小的部分套个凹槽，凹槽将磁极分成大小两部分，在较小的部分套装一个短路铜环，如图装一个短路铜环，如图5-11（a）所示。）所示。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 罩极式电动机的工作绕组接通单相交流电源以后，产生的脉动罩极式电动机的工作

27、绕组接通单相交流电源以后，产生的脉动磁通分为两部分，其中不穿过短路环直接进入气隙，穿过短路环进磁通分为两部分，其中不穿过短路环直接进入气隙，穿过短路环进入气隙。当在短路环中脉振时，短路环中就会产生感应电动势，并入气隙。当在短路环中脉振时，短路环中就会产生感应电动势，并在短路环中产生短路环电流，短路环电流又产生磁通，因而穿过罩在短路环中产生短路环电流，短路环电流又产生磁通，因而穿过罩极部分的磁通为和所合成，即，如图极部分的磁通为和所合成，即，如图5-11（b）所示。这样，磁通）所示。这样，磁通与与 不仅空间位置不同，而且在时间上也有一定的相位差，超前于，不仅空间位置不同，而且在时间上也有一定的相

28、位差，超前于，看起来就像磁场从没有短路环的部分向着有短路环的部分连续移动看起来就像磁场从没有短路环的部分向着有短路环的部分连续移动，这样的磁场叫做移行磁场。移行磁场与旋转磁场的作用相似，能，这样的磁场叫做移行磁场。移行磁场与旋转磁场的作用相似，能够使转子产生启动转矩。够使转子产生启动转矩。这种罩极式电机的启动转矩小，制造容量一般为几瓦至几十瓦这种罩极式电机的启动转矩小，制造容量一般为几瓦至几十瓦。由于它结构简单，制造方便，多用于小型电风扇等日用电器中。由于它结构简单，制造方便，多用于小型电风扇等日用电器中。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 2罩极式电动

29、机反转罩极式电动机反转 罩极电动机总是由磁极没有短路环的部分向着有短路环的部分罩极电动机总是由磁极没有短路环的部分向着有短路环的部分旋转，转向由定子磁极的结构决定的，故运行时无法改变。旋转，转向由定子磁极的结构决定的，故运行时无法改变。只有把定子绕组铁心从机座中抽出来，反相后再装，或在定子槽中只有把定子绕组铁心从机座中抽出来，反相后再装，或在定子槽中增加一套主绕组或罩极线圈。增加一套主绕组或罩极线圈。3罩极式电动机的型式罩极式电动机的型式 罩极式电机除了凸极式的以外，还有隐极式的。罩极式电机除了凸极式的以外，还有隐极式的。隐极式电机的定子铁心与三相异步电动机的一样，定子槽中嵌放着隐极式电机的定

30、子铁心与三相异步电动机的一样，定子槽中嵌放着两套分布绕组，即工作绕组和罩极绕组（即启动绕组）。罩极绕组两套分布绕组，即工作绕组和罩极绕组（即启动绕组）。罩极绕组一般只有一般只有26匝，它的导线较粗且自行短路，罩极绕组的轴线与工匝，它的导线较粗且自行短路，罩极绕组的轴线与工作绕组的轴线错开一定角度，它的作用与短路环相同。作绕组的轴线错开一定角度，它的作用与短路环相同。这种电机的转向也是从工作绕组的轴线转向短路绕组的轴线。这种电机的转向也是从工作绕组的轴线转向短路绕组的轴线。这种结构的罩极式电动机也只能轻载启动，而且过载能力很小，多这种结构的罩极式电动机也只能轻载启动，而且过载能力很小，多用于拖动

31、小型鼓风机。用于拖动小型鼓风机。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 5.3 单相异步电动机的调速单相异步电动机的调速 1调速原理和方法调速原理和方法 通过改变电源电压或电动机结构参数的方法，从而改变电动机通过改变电源电压或电动机结构参数的方法，从而改变电动机转速的过程，称为调速。常用的调速方法有两种：第一是外电路降转速的过程，称为调速。常用的调速方法有两种：第一是外电路降压法，；第二种是通过改变定子绕组的匝数调速。压法，；第二种是通过改变定子绕组的匝数调速。2外电路降压调速外电路降压调速 （1）串联电抗法，如图）串联电抗法，如图5-12所示。所示。将电动

32、机主、副绕组并联后再与电抗器串联。调速开关接高速将电动机主、副绕组并联后再与电抗器串联。调速开关接高速档，电机绕组直接接电源，转速最高；调速开关接中、低速档，电档，电机绕组直接接电源，转速最高；调速开关接中、低速档，电机绕组串联不同的电抗器，总电抗增大，转速降低。机绕组串联不同的电抗器，总电抗增大，转速降低。用此方法调速比较灵活，电路结构简单，维修方便，但需要专用电用此方法调速比较灵活，电路结构简单，维修方便，但需要专用电抗器，成本高，耗能大，低速起动性能差。抗器，成本高，耗能大，低速起动性能差。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现任务一任务一 单相异步电

33、动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 （2）采用）采用PTC 零件调速零件调速 如图如图5-13所示为具有微风挡的电风扇调速电路。所示为具有微风挡的电风扇调速电路。微风是指风扇在微风是指风扇在500r/min 以下送出的风。如采用一般的以下送出的风。如采用一般的调速方法，电动机在这样低的转速下很难启动，电路利调速方法，电动机在这样低的转速下很难启动，电路利用常温下用常温下PTC 电阻很小，电动机在微风挡直接起动，起电阻很小，电动机在微风挡直接起动，起动后，动后，PTC 阻值增大，使电动机进入微风挡运行。阻值增大，使电动机进入微风挡运行。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现

34、单相异步电动机正反转控制与实现任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 （3）晶闸管调压调速）晶闸管调压调速 晶闸管调压调速是通过改变晶闸管的导通角晶闸管调压调速是通过改变晶闸管的导通角来改变来改变电动机的电压波形，从而改变电压的有效值，从而达到电动机的电压波形，从而改变电压的有效值，从而达到调速的目的，如图调速的目的，如图5-14所示。所示。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 图图5-15为吊扇使用的双向晶闸管调压调速电路。通为吊扇使用的双向晶闸管调压调速电路。通过改变过改变RP滑动触头的位置，来调整晶闸管的导通角滑动

35、触头的位置，来调整晶闸管的导通角，使电动机两端的电压改变，从而达到调速的目的。使电动机两端的电压改变，从而达到调速的目的。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 3绕组抽头法调速绕组抽头法调速 绕组抽头法调速，实际上是把电抗器调速法的电抗绕组抽头法调速，实际上是把电抗器调速法的电抗嵌入定子槽中，通过改变中间绕组与主、副绕组的连接嵌入定子槽中，通过改变中间绕组与主、副绕组的连接方式，来调整磁场的大小和椭圆度，从而调节电动机的方式，来调整磁场的大小和椭圆度，从而调节电动机的转速。采用这种方法调速，节省了电抗器，成本低、功转速。采用这种方法调速，节省了电抗器，成本

36、低、功耗小、性能好，但工艺较复杂。实际应用中有耗小、性能好，但工艺较复杂。实际应用中有L型和型和T型型绕组抽头调速两种方法。绕组抽头调速两种方法。（1）L型绕组的抽头调速型绕组的抽头调速 如图如图5-16所示为所示为L型绕组的抽头调速电路。型绕组的抽头调速电路。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 （2）T型绕组的抽头调速型绕组的抽头调速如图如图5-17所示为所示为T型绕组的抽头调速型绕组的抽头调速任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现 5.4 单

37、相异步电动机正反转控制电路单相异步电动机正反转控制电路 一、单相异步电动机正反转控制电路原理图一、单相异步电动机正反转控制电路原理图 单相异步电动机正反转控制电路原理图如图单相异步电动机正反转控制电路原理图如图5-18所所示。单相电动机控制电路由主电源开关示。单相电动机控制电路由主电源开关QF1、保护开关、保护开关QF2、交流接触器、交流接触器KM1、KM2、起动按钮、起动按钮SB2、停止按、停止按钮钮SB1和正、反转控制开关和正、反转控制开关QS组成。组成。任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反转控制与实现任务一任务一 单相异步电动机正反转控制与实现单相异步电动机正反

38、转控制与实现 二、单相异步电动机正反转控制电路原理二、单相异步电动机正反转控制电路原理 接通主电源开关接通主电源开关QF1和保护开关和保护开关QF2，按下起动按钮，按下起动按钮SB2后，交流后，交流220V电压经电压经QF1、QF2、SB1和和SB2加至交加至交流接触器流接触器KM2的线圈上，使的线圈上，使KM2通电吸合，通电吸合，KM2的常开触的常开触点接通，使电动机点接通，使电动机M通电正向旋转。松开通电正向旋转。松开SB2后，后，KM2锁锁定为吸合状态。需要使电动机定为吸合状态。需要使电动机M停转时，可按一下停转时，可按一下SB1，使，使KM2释放，释放，KM2的常开触点断开，的常开触点断开，M停转。停转。将正、反转控制开关将正、反转控制开关QS接通时，接通时，KM2通电吸合，其常通电吸合，其常闭触点断开，常开触点接通，闭触点断开，常开触点接通，M由正向运行变为反向运行。由正向运行变为反向运行。当市电电压偏低或某种原因导致电动机当市电电压偏低或某种原因导致电动机M过载、过电流时，过载、过电流时，QF1将会自动断开，从而保护电动机将会自动断开，从而保护电动机M不因过载、过电流而不因过载、过电流而损坏。若损坏。若KM1或或KM2线圈短路，则线圈短路，则QF2会自动断开。会自动断开。