发布时间 : 星期日 文章单相电容起动异步电动机的设计毕 业 设 计222更新完毕开始阅读1d15715ebd64783e08122b2b
单相电容启动异步电动机设计
第七章 经济技术和可行性分析
单相电容启动异步电动机，在工业和家庭电器设备中应用比较广泛。但是，电动机运行时(特别是负载较轻时)，因功率因数比较低，造成供电电源设备容量利用率低以及供电线路有功损耗大。在大力倡导节能的时代，研究单相电容启动异步电动机节能控制问题具有很实际的意义。
提高单相电容启动异步电动机功率因数的方法
设电源设备容量额定值为S，单相电容启动异步电动机从电源吸取有功功率为P，即：
P?Scos? (7-1)
电源给电动机输送的电流(供电线路的电流)，I0为：
I0?P (7-2)
Ucos?
其中u为电源电压。从式(7-1)看出，当电动机需要的有功功率一定时，功率因数越大，电源设备额定容量就越小，电源设备利用率就越高，供电效率也就越高.又从式(7-2)可以看出，P一定，“一定，cos?越大，则，I0就越小。也就是供电路有功损耗就越小。可见，对单相电容启动异步电动机要节约电能，关键是提高其功率因数。单相电容启动异步电动机运行时，主绕组需要无功功率，有功功率、功率因数都确定了，要想等效地提高其功率因数，唯一的办法就是在其运行时，将启动电容一部分与主绕组并联，主绕组需要的无功功率由电容器产生的无功
功率来补偿。减少电源向电动机输送无功功率来提高电源功率因数，减少输电线路有功损耗，达到提高电源设备容量利用率的目的，其控制线路如图l所示。图中，K。为常闭开关，K2开关在电动机启动前合向3点，将Cl和晓并联，当加上电源电压“时电动机启动，转速达到80％时K。自动打开，同时将K：从3点向4点合上，将电容C1与主绕组并联，电动机转入正常运行，其定子电路如图7.1所示。
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图7.1 单相电容启动异步电动机节能控制系统线路图
图7.2 电动机定子电路图
根据图7.2，主绕组电流，I为：
I1?P (7-3)
Ucos?式(7-3)中，Ⅱ为电源电压，P为电动机有功功率，cos?1为主绕组功率因数。电源给电动机输送电流如为：
I0?I1?I2?I3?...... (7-4)
其矢量图如图(7-3)所示，由于从电源给电动机提供有功功率不变，所以有：
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I0cos??I1cos?1或I1cos?1 （7-5）
cos?
图7.3 矢量图
从图3及式(7-5)看出，?远远小于?1，cos?远远大于cos?。所以主绕组并入电容Cl以后，电源功率因数cos? (即负载等效功率因数)大大提高了，电源给电动机输送电流大大减少了。
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总结
本设计过程参考了陈永校，李德成主编：《单相异步电动机原理设计与试验》，以及《电机学》，《电机设计》。
此次毕业设计课题涉及知识面较广，包括了几乎我们大学专业课程的全部专业知识和许多的专业基础知识，运用了如：电机设计、电机学、电力电子、小功率电动机等许多学科知识。我的主要工作是完成电容起动电机设计，这让我对电机设计以及有了更进一步的了解，对其在实践中的应用有了新的体会，对电机设计方向的把握也有了初步的认识，在这整个过程中我不仅更好的巩固已有知识，并且还学到了很多的新知识。但由于本人水平有限，在设计的过程中仍存有诸多的不足，其不严密处敬请指导。
总的来说这次毕业设计的完成让我受益匪浅，使我明白把书本知识与实际相结合是有相当大的困难的。因此在以后的学习生活中，不仅要巩固学习更多的书本知识，还要把知识活学活用，与工作相结合，那样才能有利于我个人的成长。
在这两个多月的设计中，我的同学吴帆给予了我很多帮助，当然最重要的是我们的指导老师彭磊。他工作认真，而且热心帮助我们解决问题，让我们少走弯路，让我们学到了这种工作态度严谨的风格，给即将走入工作岗位的我树立了榜样！
学生：郝亦畅 ２０１１年 ６ 月 １０日
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