|
可見對稱兩相繞組通入對稱兩相電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁勢與三相電機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢一樣。其旋轉(zhuǎn)速度與電源頻率和電機極數(shù)有關：即n＝2×60f/p， 其中“f”—電源頻率（Hz） “p”—電機極對數(shù) “n”—磁場旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,，即電機同步轉(zhuǎn)速（r/min） 當電機中磁場以n速度旋轉(zhuǎn)時，處于旋轉(zhuǎn)磁場中的轉(zhuǎn)子導條就會切割磁力線而產(chǎn)生感應電勢和感應電流,，感應電流在磁場的作用下產(chǎn)生電磁力和電磁力矩，行成一定的轉(zhuǎn)速n’,。一般情況下電機轉(zhuǎn)速n’不等于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n,。因為n’= n時，轉(zhuǎn)子導條相對旋轉(zhuǎn)磁場是靜止的,，導條中就不會產(chǎn)生感應電勢和感應電流，電機就不會產(chǎn)生電磁力矩,，電機轉(zhuǎn)速就會自然下降,。因轉(zhuǎn)子速度始終低于旋轉(zhuǎn)磁場速度,，故稱此種電機為“單相異步電動機”。 四,、電容運轉(zhuǎn)單相異步電動機 前面講到,，單相繞組產(chǎn)生的是一個脈振磁勢，因此單相電機的啟動轉(zhuǎn)矩為零，即電機不能自行啟動,，要使單相電機能夠自行啟動,，就必須如同三相異步電機一樣,，在電機內(nèi)部產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,。產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場最簡單的方法是在兩相繞組中通入相位不同的兩相電流,。因此在單相異步電機中必須有兩套繞組,，一套為工作繞組，另一套為副繞組或啟動繞組,，工作繞組或主繞組M與副繞組A的軸線在空間相隔90°電角度,，副繞組串聯(lián)一個適當?shù)碾娙?/font>C（電容選配不當會使電機系統(tǒng)變差,，如片面增大或減小電容量,負序磁場可能加強,，使輸出功率減小性能變壞，磁場可能會由圓形或近似圓形變?yōu)闄E圓形）再與工作繞組并接于電源,。由于副繞組串聯(lián)了電容,，所以副繞組中的電流在相位上超前于主繞組電流，這樣由單相電流分解成具有時間相位差的兩相電流M 和A(也就是事實上的兩相電流),，因而電機的兩相繞組就能產(chǎn)生圓形或橢圓形的旋轉(zhuǎn)磁場,。 由于大多數(shù)情況下兩相繞組總是不對稱的，諧波分量較多,，因此單相異步電機的性能總要比三相異步電機差得多,。諧波對電機的影響主要有以下三個方面：
1,、使電機的附加損耗增加； 2,、引起電機振動并產(chǎn)生噪音,； 3、產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩,，使電機的啟動發(fā)生困難（某些位置較大,、某些位置又較小,、某些位置干脆就不能啟動，削弱辦法之一,，就是采用斜槽轉(zhuǎn)子。這就是我們看到的轉(zhuǎn)子槽是斜的原因之一） 六,、電機的調(diào)速方法及原理 作為單相異步電動機其調(diào)速方法有三種： （1）變極調(diào)速,； （2）降壓調(diào)速； （3）抽頭調(diào)速,。 變極調(diào)速（簡介） 在單相電機中,，有倍極調(diào)速和非倍極調(diào)速之分。倍極調(diào)速電機一般定子上只有一套繞組,，用改變繞組端部聯(lián)接方法獲得不同的極對數(shù)以達到調(diào)整旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,。在極數(shù)比較大的變極調(diào)速中,，定子槽中安放兩套不同極數(shù)的獨立繞組,，實際上相當于兩臺不同極數(shù)的單速電機的組合，其原理和性能與一般單相異步電機一樣 降壓調(diào)速 降壓調(diào)速方法很多,，如串聯(lián)電抗器（吊扇）,、串聯(lián)電容、自耦變壓器和串連可控硅調(diào)壓調(diào)速?？照{(diào)中最常用的調(diào)壓調(diào)速是可控硅（塑封）調(diào)壓調(diào)速,。 可控硅調(diào)速是改變可控硅導通角的方法，改變電動機端電壓的波形，從而改變了電動機的端電壓的有效值,?？煽毓鑼ń铅?=180°時,，電機端電壓為額定值,，α1＜180°時電壓波形如下圖實線部分,，電機端電壓有效值小于額定值，α1越小,，電壓越低,，如下圖： 
塑封PG電機就是可控硅降壓調(diào)速。對于塑封PG電機,，其繞組工作原理與抽頭電機一致,，但不同之處在于塑封PG電機的輸入電壓不是直接接到電源上的,，而是通過電控的輸出端施加電壓于電機上的,，其電控的輸出電壓是可調(diào)節(jié)的,。其電氣原理圖見圖3，調(diào)速是利用電機輸出轉(zhuǎn)矩與電機輸入電壓成近似一次關系，通過改變電機輸入電壓來改變電機的輸出轉(zhuǎn)矩,，起到調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的作用,，其原理如下圖示： 
該結構是在電機的軸上裝有一個磁環(huán)，它一般有6極磁環(huán)及2極磁環(huán)2種,。當電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈時，磁環(huán)也旋轉(zhuǎn)一圈,，磁環(huán)與PG板中的霍爾元件相感應，6極磁環(huán)會在PG板的OUTPUT（白）腳中輸出3個脈沖,，2極磁環(huán)會輸出1個脈沖,，這樣根據(jù)輸出脈沖的數(shù)量就可以知道電機的轉(zhuǎn)速。在電控中設定有預定的轉(zhuǎn)速值,，將它與從PG塊中采樣取得的轉(zhuǎn)速值相比較,，當轉(zhuǎn)速偏低時，則提高電控的輸出電壓（可控硅導通角變大）,，當轉(zhuǎn)速偏高時,，則降低電控的輸出電壓（可控硅導通角變小）,，這樣通過PG信號的反饋調(diào)節(jié)電控輸出電壓就實現(xiàn)了對電機的平滑調(diào)速,。由于電控的輸出電壓不會高于其輸入電壓，因此在電機設計時要保證電機達到高風檔的轉(zhuǎn)速時其電控的電壓不高于工作的額定電壓,。如我國額定電壓為220VAC,，則設計時的電控電壓一般設計為180VAC~200VAC左右。此參數(shù)值設定太低則造成電機材料浪費,，且電控若損壞擊穿后電機直通市網(wǎng)電壓,，其電機溫升會較高；若此參數(shù)值設定過高則會造成市網(wǎng)電壓降低時,，有可能達不到設定的額定轉(zhuǎn)速,，影響空調(diào)的能力 抽頭調(diào)速（重點） 電容運轉(zhuǎn)電動機在調(diào)速范圍不大時，普遍采用定子繞組抽頭調(diào)速,。此時定子槽中放置有主繞組,、副繞組及調(diào)速繞組，通過改變調(diào)速繞組與主,、副繞組的聯(lián)接方式,，調(diào)整氣隙磁場大小及橢圓度來實現(xiàn)調(diào)速的目的。 一般電容運轉(zhuǎn)單相電機,，主繞組與副繞組嵌在不同的槽中,，繞組與鐵芯間由聚酯纖維無紡布（DMDM或DMD）隔開，其在空間一般相差90度電角度,，且副繞組通過串聯(lián)一個工作電容器后與主繞組并接于電源,。當電機通電后,，主繞組與副繞組在氣隙中共同形成一個有方向有幅值強度的旋轉(zhuǎn)磁場。其方向與主,、副繞組所處的空間位置等有關,，它決定了電機的轉(zhuǎn)向；其幅值強度則與主副繞組的參數(shù)設計有關,，它決定了電機輸出力矩的大小,。該旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子相互作用，使電動機按一定的方向旋轉(zhuǎn),。若調(diào)換主副繞組的空間位置,，則旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向會相反,，該反方向的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子相互作用,，使電動機的轉(zhuǎn)向也會相反。 抽頭調(diào)速可分為T型抽頭調(diào)速和L型抽頭調(diào)速,。L型抽頭調(diào)速又可分為主繞組抽頭L-1型和副繞組抽頭L-2型,。目前最常用的是T型抽頭調(diào)速和副繞組抽頭L-2型調(diào)速。原理線路圖見下 
T型抽頭調(diào)速優(yōu)點：中,、低檔運行繞組溫升低,；缺點：電機高檔效率低，主繞組易形成匝間短路（見企業(yè)技術標準13設計案例的DC03.043-001“YDK29-8E電機匝間短路案例分析”）,。 L型抽頭調(diào)速優(yōu)點：電機高檔效力高,，繞組不易形成匝間短路；缺點：中,、低檔運行繞組溫升高,。 不論哪種調(diào)速，都各有優(yōu)缺點,，選用哪種除要考慮設計時要達到哪個結果,，還要考慮電機的經(jīng)濟性，一般L型較經(jīng)濟）,。 七,、電動機主要參數(shù)介紹 A) 空載輸入電流：是指電機在額定工作電壓、額定電源頻率,、額定電容下,、空載運行（軸上輸出功率為零）情況下，流入電動機的電流稱為空載電流,。單位：A或mA,。 B)空載輸入功率：是指電機在額定工作電壓、額定電源頻率,、額定電容下,、空載運行（軸上輸出功率為零）情況下,，輸入電動機的功率。這部分功率消耗主要表現(xiàn)在磁場儲能,，定,、轉(zhuǎn)子繞組銅耗和鋁耗，交變磁通在鐵芯損耗,，通風,、軸承磨擦產(chǎn)生機械損耗。單位：W（瓦） C)負載輸入電流：是指電動機在額定工作電壓,、額定電源頻率,、額定電容、帶額定負載運行在額定轉(zhuǎn)速下,，所輸入電機的電流,。單位：A或mA。 D)額定負載輸出功率：是指電動機在額定電壓,、額定電源頻率,、額定電容、帶額定負載運行在額定轉(zhuǎn)速下,，軸伸所輸出的有功功率,。單位：W（瓦） E)溫升：指電動機在額定測試條件下運行，內(nèi)部繞組與鐵芯部分的溫度相對于測試環(huán)境溫度的升高值,。目前較常用的測試溫升方法為繞組電阻法,。 F)噪音：電機噪音可分為機械噪音和電磁噪音。機械噪音通常由電機裝配不良定,、轉(zhuǎn)子摩擦及軸承聲等形成,。電磁噪音通常由定、轉(zhuǎn)子氣隙不均勻或磁場過于飽和造成,，定,、轉(zhuǎn)子氣隙不均勻受裝配零部件同軸度的影響較大，磁場過于飽受所設計功率較大電機的材料限制造成,。噪音用分貝dB表示,。 八、空調(diào)電動機常見的技術問題及解決方法 A）整機噪音及振動：電機噪音值在某一頻段存在峰值,，此噪音峰值頻段與整機固有頻率相接近或重合,，形成共鳴、共振和整機噪音,。整機預防及解決措施：在電機確認階段將電機噪音峰值頻段與整機固有頻率錯開（這就是一般情況下一次送樣不能成功的原因之一,，也是我們一般遵循的,，只要是系統(tǒng)中的對電機有影響的零部件如支架和風輪風葉等的改變,，就必須裝整機做噪音等測試）電機,，空調(diào)鈑金件上加阻尼膠,，調(diào)整風葉形狀,、增加電機支架剛性（如04年今年3月份汕頭出現(xiàn)較多71S振動和噪音嚴重的問題,，后將電機支架加強后上述現(xiàn)象全部消失）,、電機安裝腳上加膠墊，調(diào)整空調(diào)板金件的形狀,、厚度，調(diào)整電機極數(shù)、定轉(zhuǎn)子的槽配合,、定轉(zhuǎn)子直徑,、定轉(zhuǎn)子氣隙,、轉(zhuǎn)子斜槽度,、鐵芯長度,、軸承距離等。 B)轉(zhuǎn)速不一致：風葉的變化（不同廠家不同模號）,、蒸發(fā)器片距變化,、風道的變化、測試環(huán)境的變化（溫度,、濕度）,、電機工藝波動的原因（鋁環(huán)、定子端部高度控制,、繞線模具變化,、氣隙變化、硅鋼片材料變化等）,。 C)電磁聲：定子橢圓,、同軸度大、軸承距過大、端蓋強度不夠,、磁路設計不對稱。 D)軸承聲：裝配過程軸承損壞,、軸承油脂聲、軸承與軸承室配合松動,。 E)摩擦聲：定轉(zhuǎn)子相擦,、錯片、異物,、漆瘤及風輪風葉變形和轉(zhuǎn)軸彎曲等。 F)轉(zhuǎn)速低：轉(zhuǎn)子導條和端環(huán)截面過小、定轉(zhuǎn)子氣隙偏大,； G)溫升高：鐵芯長度偏低,、漆包線截面偏?。磋F、銅耗過大）,、散熱不良； H)電機冒煙： （1）子繞組匝間短路； （2）焊接線不良致使接觸電阻過大，電機發(fā)熱,； (3)電容器擊穿,，致使電路的容性成分消失，電機單相運行（事實上電機無法運行,，處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)）； I）電機帶電：電機內(nèi)部或引出線絕緣不良,；J）電機轉(zhuǎn)速下降 電機部分繞組匝間短路,； 電容器容量衰減,； 轉(zhuǎn)子斷條： K）電機失速（保護）或不轉(zhuǎn) 霍爾元件失效,； 可控硅擊穿,。即使霍爾元件正常,，信號有反饋,，但因可控硅已經(jīng)擊穿,，電壓已不可調(diào),； 轉(zhuǎn)子被異物卡滯或電機無電和燒毀； 九,、哪些參數(shù)變化可引起電機成本增加 在電機設計已是最優(yōu)化狀態(tài)下,，下述要求可增加成本： 1、負載不變情況下,，要求提高轉(zhuǎn)速（即提高功率）,；M∝P/V M：力矩 P：功率 V：轉(zhuǎn)速 2,、負載不變情況下,，要求降低溫升,； 十,、影響溫升的因素 1．氣隙（g=0.2-0.5,一般選0.25到0.35）變小 氣隙越小,，諧波漏抗越大,，導致最大轉(zhuǎn)矩和啟動轉(zhuǎn)矩降低,；同時雜耗增大、效率降低,、溫升增高,； 2．增多槽數(shù) 槽數(shù)多了,，電機的漏抗減小,，導致最大轉(zhuǎn)矩和啟動轉(zhuǎn)矩有所增加,，效率和功率因數(shù)有所增加,，因為繞組分散，繞組接觸鐵芯的散熱面積增加,，溫升會降低,； 3. 定轉(zhuǎn)子槽配合 如果槽配合選擇不當,，可引起較大的附加轉(zhuǎn)矩（使啟動性能變壞，甚至啟動不起來）,、附加損耗增大,，導致溫升增高； 4．增加鐵芯長度以降低磁密（磁密很飽和時）,、增大漆包線直徑以降低電密,、使用鐵損小的硅鋼等從而降低溫升。 十一,、電機使用時的注意事項 不得用手提拉引出線來提取電機以免拉斷引出線,； 不得徒手握電機軸伸以免軸伸生銹,； 不得旋轉(zhuǎn)同步電機輸出軸,，特別是通過連桿擺動的同步電機（舉例百年,今年六月百年裝上電機后,，用手快速搬動導風條，至使眾多電機齒輪斷裂…）,； 不得用手提拉引出線來提取電機以免拉斷引出線； 不得徒手握電機軸伸以免軸伸生銹,； 不得旋轉(zhuǎn)同步電機輸出軸,，特別是通過連桿擺動的同步電機（舉例百年,今年六月百年裝上電機后，用手快速搬動導風條,，至使眾多電機齒輪斷裂…）,； |
|
|
來自： lixinhecom > 《電容與電感》
