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正文摘录:

电机艘术提高单相电容运转电机起动转矩的技术李艳霞(河北金能机械装备集团通方机械制造有限公司，河北邯郸056105)[摘要]分析电容起动的单相交流电机的工作原理，对3种类型的电容起动电机的性能和使用范围进行了比较。针对单相电容运转电机起动转矩小的问题，提出通过将大电容与运转电容并联的方法，提高D02、JX系列电容运转电机的起动转矩.扩大了该系列电机的应用范围，并在实践中得到了验证。关键词单相电机起动转矩起动电容离心开关0引言三相交流鼠笼式电机虽然在生产、生活的各个领域得到了广泛应用，但在只有单相交流电源的场所，就只能用单相交流电机。单相交流异步电机依其产生起动转矩的方法不同，可分为电阻起动、罩极式起动及电容起动3类。从起动转矩看，罩极式起动转矩很小，最大不超过额定转矩的O5倍，只适用于小型鼓风机、电风扇等接近空载起动的机械。电阻起动的单相交流电机的起动转矩虽略大于额定转矩，但仍然较小，因此也限制了其使用范围。靠电容启动的电机的起动转矩则各有千秋。1电容起动单相电机的分类与性能分析靠电容产生起动转矩的单相电机可分为3种：c02系列电容起动电机；D02、JX系列电容运转电机；E系列双值电容电机。C02系列电容起动电机的起动转矩最大，可达额定转矩的25～3倍，能拖动满载起动的机械，如小型机床、空气压缩机等。C02系列单相异步电机设有在空间上与主绕组相差90。电角度的起动绕组。起动时起动绕组串联电容器后与主绕组并接在电源上，起动后再将起动绕组及电容器与电源脱开。脱开时常用方法是在电机的转子轴上加装离心开关，当电机转速达额定转速的70％～80％时.靠离心开关自动切除与电容串联的起动绕组，以免将其烧毁。在实际使用中由于被拖动机械的许多不确定因素，使起动时间较长，电机转速短时达不到离心开关的断开点，或在起动后的工作中，由于某种原因使电机转速低至使离心开关闭合，使起动绕组及电容器再次与电源接通，均有可能使起动绕组烧毁。从实际使用情况看，该种电机的损毁原因，大都出在离心开关匕。C02系列的电机，因加装离心开关，凶而体积较大，造价较高是其不足之处。D02系列及J×系列电容运转电机的副绕组相当于C02的起动绕组，但因其匝数较多，电容器的容量小，电机起动后副绕组可陡与主绕组并接在电源上工作，省收稿日期2007。。12—26作者简介：李艳霞(1968一)，女，工程师621wwwchlrlaelnet电工技术去了离心开关。这不但降低了造价，减少了故障，同时还提高了功率因数，降低了无功损耗。但该电机的起动转矩很小，因而限制了它的使用范围。从上述可以看出：c02系列电机与002、J×系列比较各有优劣。为使交流单相异步电机兼具上述两种电机的优点而设计的E系列双值电容起动运转电机，虽具有大的起动转矩及高的功率因数，但因仍有离心开关，故并未克服C02系列电机造价高，故障多的缺点。若能在不改变D02、JX系列电机的内部结构的前提下，在外电路上采取措施，提高其起动转矩，使其具有c02及E系列电机的起~J,Idi能，扩大其使用范围，又保留其固有的优点，将不失为一种经济、实用的方法。2提高D02、Jx系列电容运转电机的起动转矩的技术方法2.1高起动转矩的单相电机的工作原理单相异步电机主绕组通电后所产生的磁场是脉振磁场，不是旋转磁场。电机未旋转时，转差率等于1，该磁场在正负相反的方向上，大小相等，这时的电机相当于一个次级短路的变压器，不能使鼠笼式转子产生转动转矩，电机不能起动。若使单相异步电机产生起动转矩，在起动时必须设法在定、转子的气隙中形成一个旋转磁场。为此，利用电容起动的单相异步电机设了一个在空间上与主绕组相差g0。电角度的副绕组，并使副绕组的电流在时间上也不同步于主绕组的电流，使副绕组的电流超前主绕组电流90。相角。根据在交流电路巾流过电容器的电流超前电压90。相角这一原理，不管是C02、D02及JX系列的电机，均在起动时将起动绕组串联电容后再与主绕组并接到电源上。这样，在主副绕组的电流的共同作用下，才在定、转子的气隙中形成了旋转磁场，使转子转动。一定功率的单相异步电机，在额定电压下主绕组的磁场强度是固定的，合成磁场的强度决定于副绕组的磁场强度，若想获得大的起动转矩，副绕组产生的磁场强度应不低于主绕组产生的磁场强度。由此可知当副绕组的匝数、线径一定时，副绕组电流产生的磁场强度在临界范围内随串联的电容器容量的增大而增大，也就是增大与副绕组串联的电容器容量在一定范围内可以增大电