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1、电机与变压器教案授课节次第 30 次授课题目项目六：单相异步电动机授课时间第 13 周星期第 1.2 节；电梯 5151 班；204室。授课方式讲述所属专业电梯工程技术教学目的 与要求【知识目标 】 1、通过教学使学生掌握单相异步电动机的工作原理、2、单相异步电动机用途和分类【能力目标 】 1、单相异步电动机定义、学习本课程所需的基础知识。2、上网查找电机。【素质目标 】学习认真、仔细，有协作精神。教学重点1、通过教学使学生掌握单相异步电动机的工作原理、2、单相异步电动机用途和分类教学难点1、通过教学使学生掌握单相异步电动机的工作原理、2、单相异步电动机用途和分类教学方法与手段采用讲述、讨论的
2、方法还借助 PPT演示视频 , 一方面可以使课堂生动, 另一方面可以腾出大量时间加强对重难点知识的讲解, 增强学生对知识的理解, 同时提高他们对本课程的兴趣. 讲授教学法教具用具参考资料PPT 课件；教案等教学过程组织【新课导入】采用提问的方式导入新课：单相异步电动机的作用，单相异步电动机与三相异步电动机的区别【内容讲解】课题一单相异步电动机的原理、结构及分类一、单相异步电动机的原理单相异步电动机是利用单相交流电源供电的一种小容量交流电动机，是一种将电能转化为机械能的装置，功率约在8W 750W之间。单相异步电动机具有结构简单, 成本低廉 , 维修方便等特点，被广泛应用工农业及家庭等领域。当单
3、相定子绕组中通入单相交流电，在定子内会产生一个大小随时间按正弦规律变化而空间位置不动的脉动磁场。分析表明，此交变脉动磁场可分解成两个转向相反的旋转磁场，因而在电动机静止时正反两个转矩相等，即起动转矩为零，不能自行起动。二、单相异步电动机的结构及分类1. 罩极式单相异步电动机如图所示，单相绕组绕在磁极上，在磁极的约1/3 部分套一短路铜环。罩极式单相异步电动机的结构图罩极式异步电动机的移动磁场特点：结构简单，工作可靠，但起动转矩较小。适应对象：常用于起动转矩要求不高的设备中，如风扇、吹风机等。2. 电容分相式异步电动机定子上放置有工作绕组A 和起动绕组B，这两个绕组在空间位置上相差90。起动绕组
4、串接电容器C后与工作绕组并联接入电源。在同一单相电源作用下，选择适当的电容器容量，使工作绕组和起动绕组的电流在相位上近于相差 90，这就是分相。1电容分相式单相异步电动机引出：为使单相异步电动机能自行起动，必须使转子在起动时两相电流能产生一定的起动转矩。两相磁场电容分相式单相异步电动机原理：采用分相法产生起动转矩。结论：(1) 具有 90相位差的两个电流通过空间位置相差90的两相绕组时，产生的合成磁场为旋转磁场。笼型转子在旋转磁场的作用下产生电磁转矩而旋转。(2) 在接近额定转速时，切断起动绕组；或者运行时不断开起动绕组以提高功率因数和增大转矩。(3) 改变电容C的串联位置，可使单相异步电动机
5、反转。【课内实训】【课堂小结】1、通过教学使学生掌握单相异步电动机的工作原理、2、单相异步电动机用途和分类【作业布置】1. 课后，上网查阅相关资料，了解单相异步电动机发展历史【教学后记】学生刚接触机电专业课程，学习积极性较高，同时比较感兴趣。电机与变压器教案授课节次第 31 次授课题目项目六：单相异步电动机反转与调速授课时间第 13 周星期第 1.2 节；电梯 5151 班；204室。授课方式讲述所属专业电梯工程技术教学目的 与要求【知识目标 】1、通过教学使学生掌握单相异步电动机的反转、2、单相异步电动机的调速【能力目标 】 1、单相异步电动机定义、学习本课程所需的基础知识。2、上网查找电机
6、。【素质目标 】学习认真、仔细，有协作精神。教学重点1、通过教学使学生掌握单相异步电动机的反转、2、单相异步电动机的调速教学难点1、通过教学使学生掌握单相异步电动机的反转、2、单相异步电动机的调速教学方法与手段采用讲述、讨论的方法还借助 PPT演示视频 , 一方面可以使课堂生动, 另一方面可以腾出大量时间加强对重难点知识的讲解, 增强学生对知识的理解, 同时提高他们对本课程的兴趣. 讲授教学法教具用具参考资料PPT 课件；教案等教学过程组织【新课导入】采用提问的方式导入新课：单相异步电动机的反转怎么实现，单相异步电动机与三相异步电动机的区别【内容讲解】一、单相异步电动机的反转1. 改变接线在电
7、动机与电源断开时，在主绕组或副绕组中任何一组的首尾两端换接以改变旋磁场的方向，从而改变电动机的转向。2. 改变电容器的连接在电动机运转时，将副绕组上的电容器串接于主绕组上，即主、副绕组对调，从而改变旋转磁场和转子的转向。洗衣机所采用的大都是后一种方法，因为洗衣机在正反转工作时情况完全一样，所以两相绕组可轮流充当主副相绕组，因而在设计时，主副相绕组应具有相同的线径、匝数、节距及绕组分布形式。洗衣机用电容运转电动机的正、反转控制图为洗衣机电动机与定时器的接线图，当主触点K与 a 接触时，流进绕组I的电流超前于绕组II的电流某一角度。假如这时电动机按顺时针方向旋转，那么当 K切换到 b 点，流进绕组
8、II的电流超前绕组I 的电流一个电角度，电动机便逆时针旋转。洗衣机脱水用电动机也是采用电容运转式电动机，它的原理和结构同一般单相电容运转电动机相同。由于脱水时一般不需要正反转，故脱水用电机按一般单相电容运转异步电动机接线，即主绕组直接接电源，副绕组和移相电容串联后再接入电源。由于脱水用电动机只要求单方向运转，所以主副绕组采用不同的线径和匝数绕制。二、单相异步电动机的调速1、串电抗调速将电抗器与电动机定子绕组串联，通电时， 利用在电抗上产生的电压降施加到电动机定子绕组上的电压低于电源电压，从而达到降低调速的目的。因此用串电抗器调速时，电动机的转速只能由额定转速往低调。这种调速方法线路简单，操作方
9、便。缺点是电压降低后，电动机的输出转矩和功率明显降低，因此只始用于转矩及功率都允许随转速降低而降低场合。目前主要用于吊扇及台扇上。2、电动机绕组抽头调速电容式电动机较多地采用定子绕组抽头调速，此时电动机定子铁心槽中嵌有工作绕组U1U2，起动绕组 Z1Z2和中间绕组D1D2。通过调速开关改变中间绕组与起动绕组及工作绕组的接线方法，从而达到改变电动机内部气隙磁场的大小，达到调节电动机转速的目的，这种调速方法通常有L 形接法和 T形接法两种。与串电抗调速比较，用绕组内部抽头调速不需电抗器，故材料省，耗电少，缺点是绕组嵌线和接线比较复杂，电动机与调速开关的接线较多。3. 晶闸管调速利用改变晶闸管的导通
10、角，来实现加在单相异步电动机上的交流电压的大小，从而达到调节电动机转速的目的，这种方法能实现无级调速，缺点是会产生一些电磁干扰。目前常用于吊式风扇的调速上。课题四单相异步电动机的常见故障及处理单相电机根据启动方法或运转方式的不同主要分为单相电阻启动、单相电容启动、单相电容运转、单相电容启动和运转、单相罩极式等几种类型，而以单相电容启动和运转异步电动机为最常用。单相电机故障率主要表现为电机严重发热、转动无力、启动困难、烧保险丝等。单相电容启动异步电动机常见故障及原因主要有：一、无法启动电源正常，通电后电机不能启动。原因是:1 电机引线断路；2 主绕组或副绕组开路； 3 离心开关触点合不上；4 电
11、容器开路； 5 轴承卡住； 转子与定子碰擦。二、启动转矩很小，或启动迟缓且转向不定空载能启动，或借助外力能启动，但启动慢且转向不定。原因是:1 副绕组开路； 2 离心开关触点接触不良；3 启动电容开路或损坏。三、电动机过热电机启动后很快发热甚至烧毁绕组。原因是:1 主绕组匝间短路或接地；2主、副绕组之间短路；3 启动后离心开关触点断不开；4 主、副绕组相互接错； 5 定子与转子摩擦。四电机转速低，运转无力原因是 :1 主绕组匝间轻微短路；2 运转电容开路或容量降低；3 轴承太紧；4 电源电压低。五、烧保险丝原因是 :1 绕组严重短路或接地；2 引出线接地或相碰；3 电容击穿短路。六、电机运转时
12、噪音太大或振动大原因是 :1 绕组漏电； 2 离心开关损坏；3 轴承损坏或间隙太大；4 电机内进入异物。课题五小功率三相电动机改为单相电动机运行三相电动机单相运行时的连接方式（1）三相绕组的三角形连接将电容器并接在三相绕组的任意一相两端（U、V），然后 220V 市电加在电容 C 的一端（ U）和 (W) 的端子。这样，电机就可旋转，如需改变电机旋转方向，将市电从电容器的一端（U）调换到另一端（V）即可。（2）三相绕组的星形连接将电容器接在任意两个端子上(U、V）， 220V 市电则加在余下的端子（W）和电容C 的任一端上。这样，电机就可旋转。如需改变电机转向，则将市电的一端从（U）换接到（ V）端即可。2 电容器的容量选择小型三相异步电动机作单相运行时，所选电容容量一定要合适，若太小则旋转无力，启动困难；太大则回路电流过大，导致电机过热。一般电容容量值选择如可以按经验公式获得：当星形连接时，所需电容容量C（f ）P（ W ） 17，C的单位是 F，P的单位是W ；当用作三角形连线时，所选电容容量C （F） P（W ） 10。【课内实训】【课堂小结】1、通过教学使学生掌握单相异步电动机的反转、2、单相异步电动机的调速【作业布置】1. 课后，上网查阅相关资料，了解单相异步电动机发展历史【教学后记】学生刚接触机电专业课程，学习积极性较高，同时比较感兴趣。
