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三菱单相异步电动机的机械特性

2016-12-15 技术知识
人们不禁要问,既然有了旋转磁场,单相电机为什么不会自己起动旋转呢?要回答这个问题,首先要对单相异步电动机的机械特性进行分析。
8.2.1 单相异步电动机的机械特性通过上一节学习,我们知道一个脉振磁动势可以分解为两个幅值相等、大小等于脉振磁动势幅值的一半、旋转速度相同、旋转方向相反的磁动势。称f1′为正转磁动势,称另一个fφ1″(x,t)为反转磁动势。与之对应的磁场也分别称为正向旋转磁场和反向旋转磁场。正反向旋转磁场同时在转子绕组中分别感应产生相应的电动势和电流,从而产生能够使电动机正转或反转的电磁转矩Tem+和Tem-。这两个力矩都试图拖动转子沿各自旋转磁场的方向转动。这里不妨首先考虑正向旋转磁场的情况。在正向旋转磁场作用下产生的电磁转矩将拖动转子沿着正向旋转磁场的方向旋转,这时的情况与三相异步电机的情况是一样的。
图8-4单相异步电动机的机械特性
也就是说,在正向电磁转矩Tem+作用下的机械特性和三相异步电动机正向转动时的情况类似,如图8-4所示中的曲线1;而在反向电磁转矩Tem-作用下的机械特性则和三相异步电动机电源相序反接,电机转子反转时的情况类似,如图8-4所示中的曲线2。单相异步电动机的机械特性正是这两个旋转磁场所产生的机械特性叠加的结果。叠加后合成的单相异步电动机的机械特性如图8-4中的曲线3。在图8-4中,当电机沿正向转动时,即n>0,电动机的正向转差率为

从图8-4所示的单相异步电动机机械特性n=f(Tem)曲线3可以看出:
(1)电动机静止时,n=0,即s+=s-=1,合成的起动转矩Tst=Tst++Tst-=0,电动机无起动转矩。也就是说,单相异步电机是不能自行起动的。
(2)但是,如果施加外力拨动一下转子,克服负载力矩,使电动机转子能够朝正方向或朝反方向转动起来,由于合成电磁转矩时不等于零,电动机将会逐渐起动加速,直至被加速到接近同步转速n1或到达平衡状态为止。如果外力拨动电动机转子向反方向转动,情况和正方向转动完全一样。换句话说,单相异步电动机虽无起动转矩,但一经拨动,就会转动直到达到平衡为止。
(3)不加任何起动措施的单相异步电动机旋转方向可以是任意的。转动方向取决于外力朝哪个方向拨动。
(4)施加的外力只需拨动一下转子,仍需要克服阻力矩,一旦转子转动起来,外力即可以除去。施加的外力只是起到起动的作用。因此,如何解决起动问题是单相异步电动机付诸实用的关键问题。