單相電機(jī)與三相電機(jī)區(qū)別
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日常工作中,除了直流電動(dòng)機(jī)以外,最常用的交流電機(jī)有單相電機(jī)及三相電機(jī),均有自己的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合。
單相交流電動(dòng)機(jī)只有一個(gè)繞組,轉(zhuǎn)子是鼠籠式的。當(dāng)單相正弦電流通過定子繞組時(shí),電動(dòng)機(jī)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向隨時(shí)間作正弦規(guī)律變化,但在空間方位上是固定的,所以又稱這個(gè)磁場(chǎng)是交變脈動(dòng)磁場(chǎng)。這個(gè)交變脈動(dòng)磁場(chǎng)可分解為兩個(gè)以相同轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向互為相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí),這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩個(gè)大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩,使得合成轉(zhuǎn)矩為零,所以電動(dòng)機(jī)無法旋轉(zhuǎn)。要使單相電動(dòng)機(jī)能自動(dòng)旋轉(zhuǎn)起來,我們可在定子中加上一個(gè)起動(dòng)繞組,起動(dòng)繞組與主繞組在空間上相差90度,起動(dòng)繞組要串接一個(gè)合適的電容,使得與主繞組的電流在相位上近似相差90度,即所謂的分相原理。這樣兩個(gè)在時(shí)間上相差90度的電流通入兩個(gè)在空間上相差90度的繞組,將會(huì)在空間上產(chǎn)生(兩相)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),在這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下,轉(zhuǎn)子就能自動(dòng)起動(dòng),起動(dòng)后,待轉(zhuǎn)速升到一定時(shí),借助于一個(gè)安裝在轉(zhuǎn)子上的離心開關(guān)或其他自動(dòng)控制裝置將起動(dòng)繞組斷開,正常工作時(shí)只有主繞組工作。因此,起動(dòng)繞組可以做成短時(shí)工作方式。但有很多時(shí)候,起動(dòng)繞組并不斷開,我們稱這種電動(dòng)機(jī)為電容式單相電動(dòng)機(jī),要改變這種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向,可由改變電容器串接的位置來實(shí)現(xiàn)。
在單相電動(dòng)機(jī)中,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的另一種方法稱為罩極法,又稱單相罩極式電動(dòng)機(jī)。此種電動(dòng)機(jī)定子做成凸極式的,有兩極和四極兩種。每個(gè)磁極在1/3--1/4全極面處開有小槽,把磁極分成兩個(gè)部分,在小的部分上套裝上一個(gè)短路銅環(huán),好象把這部分磁極罩起來一樣,所以叫罩極式電動(dòng)機(jī)。單相繞組套裝在整個(gè)磁極上,每個(gè)極的線圈是串聯(lián)的,連接時(shí)必須使其產(chǎn)生的極性依次按N、S、N、S排列。當(dāng)定子繞組通電后,在磁極中產(chǎn)生主磁通,根據(jù)楞次定律,其中穿過短路銅環(huán)的主磁通在銅環(huán)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)在相位上滯后90度的感應(yīng)電流,此電流產(chǎn)生的磁通在相位上也滯后于主磁通,它的作用與電容式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞組相當(dāng),從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來。
三相異步電機(jī)是感應(yīng)電機(jī),定子通入電流以后,部分磁通穿過短路環(huán),并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化,致使有短路環(huán)部分和沒有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差,從而形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。通電啟動(dòng)后,轉(zhuǎn)子繞組因與磁場(chǎng)間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)而感生電動(dòng)勢(shì)和電流,即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子存在相對(duì)轉(zhuǎn)速,并與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來。
三相電機(jī)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。但是,當(dāng)供電系統(tǒng)為單相時(shí),則需要用其他的方法來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈中的感應(yīng)電流是由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與磁場(chǎng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不會(huì)與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步,更不會(huì)超過旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度。如果三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速成大小相等,那么,磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子之間就沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體不能切割磁力線,因此轉(zhuǎn)子線圈中也就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電流,三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場(chǎng)中也就不會(huì)受到電磁力的作用而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。因而三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度不可能與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同,總是小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速。
單相電機(jī)因?yàn)槭且幌嚯娫粗挥忻}動(dòng)周期而沒有旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生,需要用外力使其旋轉(zhuǎn)(啟動(dòng)繞組電容離心開關(guān)等)效率低,電流大,啟動(dòng)力矩小,功率限制于3kw以下。
三相電機(jī)因電源相位差各是120度電機(jī)繞組也是120度分布具有啟動(dòng)力矩大,功率從幾瓦~幾百kw維護(hù)簡(jiǎn)單。
1、單相電機(jī)一般是指用單相交流電源(AC220V)供電的小功率單相異步電動(dòng)機(jī)。是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置,通常單相異步電動(dòng)機(jī)容量都較小,只需單相電源供電,使用方便,廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)及生活電器等領(lǐng)域。典型應(yīng)用如:洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、冰箱、空調(diào)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、榨汁機(jī)、豆?jié){機(jī)等。
2、三相電機(jī)是指當(dāng)電機(jī)的三相定子繞組(各相差120度電角度),通入三相交流電后,將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組,從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流(轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路),載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁力,從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn),并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。
單相電機(jī)與三相電機(jī)區(qū)別
1、對(duì)于單相電機(jī)來說,有一個(gè)運(yùn)行繞組(主繞組),一個(gè)啟動(dòng)繞組(副繞組)。
有時(shí),家里的風(fēng)扇很久沒有開了或開不了,只要將風(fēng)葉用筷子撥動(dòng)一下,風(fēng)扇就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來,當(dāng)手松開了,風(fēng)扇仍然可以自動(dòng)轉(zhuǎn)下去。
這里用手撥一下,就相當(dāng)于啟動(dòng)饒組的作用,里面串聯(lián)了一只啟動(dòng)電容。
電機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn),是因?yàn)殡姍C(jī)中還有一個(gè)運(yùn)行繞組。
3、運(yùn)行繞組是電機(jī)的工作繞組也叫主繞組,主要任務(wù)就是保證電機(jī)正常運(yùn)行。
啟動(dòng)繞組也叫副繞組,主要是在啟動(dòng)時(shí)提供和主繞組不同相位(90度)的電流,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)讓電機(jī)順利啟動(dòng)。
4、為什么要二個(gè)繞組呢,這是因?yàn)橄胍姍C(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),必須有二個(gè)以上的交變磁場(chǎng)才能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
這二個(gè)磁場(chǎng)要錯(cuò)開一個(gè)角度,也就是就啟動(dòng)繞組要先通電流產(chǎn)生磁場(chǎng),過一段時(shí)間(很短的瞬間),運(yùn)行繞組通電產(chǎn)生磁場(chǎng),這樣,在時(shí)間、空間上,就產(chǎn)生了能使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
5、我們民用的風(fēng)扇只是單相交流電(一條火線),如果用二個(gè)運(yùn)行繞組也可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),就必須用二條火線,但家庭用戶,電力公司為了成本問題只提供了一條火線。
因?yàn)樵黾右粋€(gè)副繞組(也就是啟動(dòng)繞組、串聯(lián)一只啟動(dòng)電容)后,也相當(dāng)于加了一條火線。所以,為了成本問題,民用只提供一條火線,也能解決家用電風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)問題。
如果有三項(xiàng)電的話 盡量用三項(xiàng)電機(jī)優(yōu)點(diǎn):
1.啟動(dòng)電流小 只有單項(xiàng)的1/4 。
2.啟動(dòng)力矩大。 速度快 平穩(wěn)
3.運(yùn)行電流小 線材 開關(guān) 節(jié)省
4.沒有電容 沒有離心開關(guān) 后期維護(hù)費(fèi)用相當(dāng)小
還是三相電機(jī)省電,同樣功率的三相和單相電機(jī),三相電機(jī)的功率因數(shù)和效率值都比單相電機(jī)高很多,一般三相電機(jī)的功率因數(shù)是0.85左右,效率在0.9左右,而單相電機(jī)的功率因數(shù)是0.75左右,效率在0.75左右,所以有三相電源和三相電機(jī)的情況下盡量使用三相電機(jī)。