小型風扇

任務二單相異步電動機

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教學重點：1、單相異步電動機的工作原理。

2、單相異步電動機的結構。

教學難點：1、單相異步電動機的工作原理。

2、熟練正確拆卸、組裝吊扇電動機。

教學內容：

單相異步電動機為小功率電動機，其容量從幾瓦到幾百瓦，凡是有220V單相交流電源

的地方均能使用。由于它結構簡單、成本低廉、噪聲小、移動安裝方便，對電源無特殊要求。

已廣泛應用于工業、農業、醫療、辦公場所，且大量應用于家庭，是電風扇、洗衣機、電冰

箱、空調器、鼓風機、吸塵器等家用電器的動力機。有家用電器心臟之稱。單相異步電動機

按其定子結構和起動機構的不同，可分為電容式、分相式、罩極式等幾種。了解單相電動機

分類、構造和特點，掌握單相電動機的維修技能很有必要。

知識鏈接1單相異步電動機的工作原理

使單相異步電動機起動運轉的關鍵就是，設法建立旋轉磁場。不同類型的單相電動機，

產生旋轉磁場的方法也不同，常見的是電容起動式單相異步電動機。

這種電動機的定子中裝有兩相繞組，一相叫主繞組，一相叫副繞組。主繞組直接與電源

連接，副繞組與一電容器串聯后與與主繞組并連接人電源，其接線如圖2-15所示。兩個繞

組由同一單相電源供電，由于副繞組支路中串有電容器，故兩

個繞組中的電流相位不同。如果電容C選擇合適，可以使兩

個電流的相位差90o，相差90o的兩個正弦交流電分別通人在

空間互差90o。的兩個繞組，就會產生旋轉磁場。(實際上兩

個繞組中電流有一定的相位差，便可以產生旋轉磁場，并不一

定準確相差90o。才可以)。那么如何使得通入兩個線圈的交

流電流有一定的位相差呢？這就涉及到單相異步電動機的幾

種常用起動方式。

電動機啟動后，借助離心開關S，自動把起動繞組的電源切斷，電動機進入正常運行。

“兩相”電流所產生旋轉磁場的轉速（同步轉速）和三相旋轉磁場一樣，可由下式決定：

磁極對數

電源頻率

同步轉速＝

?60

知識鏈接2單相異步電動機的結構特點

單相異步電動機的結構特點及應用見表2.1。

表2.1單相異步電動機結構特點及應用對照表

電動機名稱結構特點等效電路圖主要優缺點應用范圍

S

圖2－16電容起動電動機

電阻分相單

相異步電動

機

1．定子繞組由起

動繞組及工作繞

組兩部分組成

2.起動繞組電路

中的電阻較大

3．起動結束后，

起動繞組被自動

切除

1.價格較低

2.啟動電流

較大，但啟

動轉矩不大

小型鼓磨

機、攪風機、

研拌機、小

型鉆床、醫

療器械、電

冰箱等

電容起動單

相異步電動

機

1.定子繞組由啟

動繞組及工作繞

組兩部分組成

2.啟動繞組中串

入啟動電容器C

3.啟動結束后，

啟動繞組被自動

切除

1.價格稍貴

2.啟動電流

及啟動轉矩

較大

小型水泵、

冷凍機、壓

縮機、電冰

箱、洗衣機

等

電容運行單

相異步電動

機

1.定子繞組由啟

動繞組及工作繞

組兩部分組成

2.啟動繞組中串

入啟動電容器C

3.啟動繞組參與

運行

1.無啟動裝

置，價格較

低

2.功率因數

較高

電風扇、排

氣扇、電冰

箱、洗衣機、

空調器、復

印機等

電容啟動、

電容運行單

相異步電動

機

1.定子繞組由啟

動繞組及工作繞

組兩部分組成

2.啟動繞組中串

入啟動電容器C

3.啟動結束后，

一組電容被切

除，另一組電容

與啟動繞組參與

運行

1.價格較貴

2.啟動電

流、啟動轉

矩較大，功

率因數較高

電冰箱、水

泵、小型機

床等

罩極電動機

定子由一組繞組

組成，定子鐵心

的一部分套有罩

極銅環(短路環)

1.結構簡單，

價格低，工

作可靠

2.啟動轉矩

小，功率小，

效率低

小型風扇、

鼓風機、電

唱機、儀器

機、電動儀

表電動模型

等

單相異步電動機的結構特點與三相異步電動機相類似，即由產生旋轉磁場的定子鐵心與

繞組和產生感應電動勢、電流并形成電磁轉矩的轉子鐵心和繞組兩大部分組成。

轉子鐵心用硅鋼片疊壓而成，套裝在轉軸上，轉子鐵心槽內裝有籠型轉子繞組。

定子鐵心也是用硅鋼片疊壓而成，定子繞組由兩套線圈組成，一套是主繞組（工作繞組），

一套是副繞組（起動繞組）。兩套繞組的中軸線在空間上錯開一定角度。兩套繞組若在同一

槽中時，一般將主繞組放在槽底（下層），副繞組在槽內上部。

因電動機使用場合的不同，其結構形式也各異，大體上可分以下幾種。

1、內轉子結構形式

主繞組

副繞組

S

U

主繞組

副繞組

S

U

C

主繞組

副繞組

U

C

主繞組

副繞組

U

C

1

C

2

S

主繞組

U

罩極繞組

這

種結

構形式的單相異步電動機與三相異步電動機的結構相類似，即轉子部分位于電動機內部，主

要由轉子鐵心、轉子繞組和轉軸組成。定子部分位于電動機外部，主要由定子鐵心、定子繞

組、機座、前后端蓋(有的電動機前后端蓋可代替機座的功能)和軸承等組成。如圖2-17所

示電容運行臺扇電動機即為此種結構形式。

2、外轉子結構形式

這種結構形式的單相異步電動機定子與轉子的布置位置與上面所述的結構形式正好相

反。即定子鐵心及定子繞組置于電動機內部，轉子鐵心、轉子繞組壓裝在下端蓋內。上、下

端蓋用螺釘連接，并借助于滾動軸承與定子鐵心及定子繞組一起組合成一臺完整的電動機。

電動機工作時，上下端蓋及轉子鐵心與轉子繞組一起轉動。如圖2-18所示電容運行吊扇電

動機即為此種結構形式。

3.凸極式罩極電動機結構形式它又可分為集中勵磁罩極電動機和分別勵磁罩極電動機

兩類，如圖2-19和圖2-20所示。其中集中勵磁罩極電動機的外形與單相變壓器相仿，套裝

于定子鐵心上的一次繞組(定子繞組)接交流電源，二次繞組(轉子繞組)產生電磁轉矩而轉

動。

1

2

3

4

5

6

7

2

3

4

5

6

1

圖2-17電容運行臺扇電動機結構

1－前端蓋2－定子3－轉子

4－軸承蓋5－油氈圈6－后端蓋

圖2-18電容運行吊扇電動機結構

1－上端蓋2－擋油罩3－定子4－下端蓋

5－引出線6－外轉子6－擋油罩

圖2-19凸極式集中勵磁罩極電動機結構

圖2-20凸極式分別勵磁罩極電動機結構

操作分析吊扇的的拆裝

（一）實訓目的

熟悉單相異步電動機的結構，能進行熟練正確拆卸、組裝吊扇電動機。

（二）實訓器材

1、工具常用電工工具。

2．儀表萬用表、兆歐表各一塊

3、器材吊扇一臺

（三）實訓方法

1、吊扇電動機的拆卸

（1）拆卸前的準備

拆卸前應查看說明書，了解吊扇的基本構造、電動機的型號和主要參數、調速方式、電

容器規格等，牢記拆卸步驟，電動機的零部件要集中放置，保證電動機各零部件的完好。

（2）拆卸吊扇

拆卸吊扇前應切斷交流電源，然后拆下風扇葉，取下吊扇，拆除起動電容器、接線端子

及風扇電動機以外的其他附件。此時，必須記錄下起動電容器的接線方法及電源接線方法。

（3）風扇電動機的拆卸

拆卸風扇電動機應按以下步驟進行：拆除上下端蓋之間的緊固螺絲（拆卸時，應按照對

角交替順序分步旋松螺絲）；取出上端蓋；取出定子鐵心和定子繞組組件；使外轉子與下端

蓋脫離；取出滾動軸承。

（4）檢查電容器的好壞

電容分相單相異步電動機中的電容器可分為啟動電容器及運行電容器。

啟動電容器只在電動機啟動時接人，啟動完畢即從電源上切除。為產生足夠大的啟動轉

矩，電容器的電容量一般較大，約幾十到幾百微法，通常采用價格較便宜的電解電容器。運

行電容器長期接在電源上參與電動機的運行，其容量較小，一般為油浸金屬箔型或金屬化薄

膜型電容器。由于該電容器長期參與運行，因此電容器容量的大小及質量的好壞對電動機的

啟動情況、功率損耗及調速情況等都有較大的影響，需要更換電容器時，必須特別注意盡量

保持原規格。）

電容器好壞的檢查及電容量的測定通常有以下幾種方法：

萬用表法

這是最常用的一種方法，將萬用表的轉換開關置于歐姆擋×10KΩ或×1KΩ，把黑表

筆接電容器的正極性端，紅表筆接電容器另一端(無極性電容器可任意接)，觀察表計擺動情

況，即可大體上判定電容器的好壞：

①指針先很快擺向0Ω處，以后再慢慢返回到數百千歐位置后停止不動，則說明該電

容器完好。

②指針不動則說明該電容器已損壞(開路)。

③指針擺到0Ω處后不返回，則說明該電容器已損壞(短路)。

④指針先擺向OΩ處，以后慢慢返回到一個較小的電阻值后即停止不動，則說明該電

容器的泄漏電流較大，可視具體情況，決定是否需更換電容器。

充放電法

如一時沒有萬用表可用此法。將電容器接到一個3～9V的直流電源上，時間約在2s

1-凸極式定子鐵心2－轉子3－罩極4－定子繞組1-凸極式定子鐵心2－罩極3－定子繞組4－轉子

左右，取下電容器。用起子將電容器兩端短接，若聽到啪的放電聲，或看到放電火花，則說

明該電容器良好，否則即是壞的。對電解電容，電源正端接電容"+"極性端。

電容器電容量的測定

一般有專用的儀器（萬用電橋等）測量電容器的電容量。

（5）測定定子繞組的絕緣電阻

絕緣電阻必須大于20MΩ方為合格，結果記錄于下表中：

項目工作、起動繞組之間工作繞組對地起動繞組對地

絕緣電阻值（MΩ）

（6）滾動軸承的清洗及加潤滑油。

2、吊扇電動機的裝配

將吊扇各零部件清洗干凈，并檢查完好之后，按與裝卸相反的步驟進行裝配。

如圖2-21所示，電容器傾斜裝在吊桿上端的上罩內的吊攀中間，防塵罩套上吊桿，扇

頭引出線穿入吊桿，先拆去扇頭軸上的制動螺釘，再將吊桿與扇頭螺絲擰合，直至吊桿孔與

軸上的螺孔對準為止，并且將兩只制動螺釘裝上旋緊，然后握住吊桿拎起扇頭，用手輕輕轉

動看看是否轉動靈活。

3、吊扇電動機裝配后的通電試運轉

在確認裝配及接線無誤后方可通電試

運轉，觀察電動機

的起動情況、轉向與轉速。如有調速器，可

將調速器接入，觀察調速情況。

（四）注意事項

1、在拆除吊扇電源線及電容器時，必

須注意記錄接線方法，以免出錯。

2、拆裝吊扇不可用力過猛，以免損傷

零部件。

3、裝配好的吊扇在試運轉時，必須密

切注意風扇的啟動情況、轉向及轉速。并應

觀察風扇的運轉情況是否正常，如發現不

正常應立即停電檢查。

圖2-21吊扇裝配示意圖

螺釘

制動螺釘