單相異步電動(dòng)機(jī)工作原理

采用單相交流電源的異步電動(dòng)機(jī)稱為單相異步電動(dòng)機(jī)。
單相異步電動(dòng)機(jī)工作原理
單相異步電動(dòng)機(jī)是由單相交流電源供電的旋轉(zhuǎn)電機(jī) ,其定子繞組為單相。當(dāng)接入單相交流電時(shí) ,它在定轉(zhuǎn)子氣隙中會(huì)產(chǎn)生一交變脈動(dòng)磁場(chǎng) ,所以單相異步電動(dòng)機(jī)不能自啟動(dòng)。 [2]  在交流電機(jī)中，當(dāng)定子繞組通過(guò)交流電流時(shí)，建立了電樞磁動(dòng)勢(shì)，它對(duì)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換和運(yùn)行性能都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢(shì)，該磁動(dòng)勢(shì)可分解為兩個(gè)幅值相等、轉(zhuǎn)速相反的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)和，從而在氣隙中建立正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和。這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，并分別在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流 。
該電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉(zhuǎn)矩。正向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)；反向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。這兩個(gè)轉(zhuǎn)矩疊加起來(lái)就是推動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的合成轉(zhuǎn)矩。
不論是正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)還是反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，他們的大小與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系和三相異步電動(dòng)機(jī)的情況是一樣的。若電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是n，
則對(duì)正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言，轉(zhuǎn)差率為：s+=(n1-n)/n1=s
對(duì)反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言，轉(zhuǎn)差率為：s-=（-n1-n)/-n1=s
單相異步電動(dòng)機(jī)的T-s曲線見(jiàn)左圖
由圖可知單相異步電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)有：
（1）n=0,s=1,T=T++ T- =0，說(shuō)明單相異步電動(dòng)機(jī)無(wú)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，如不采取其他措施，電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。
（2）當(dāng)s≠1時(shí)， T≠0，T無(wú)固定方向，它取決于s的正、負(fù)。
（3）由于反向轉(zhuǎn)矩存在，使合成轉(zhuǎn)矩也隨之減小，故單相異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力較低。
電容分相式起動(dòng)工作原理
啟動(dòng)時(shí)開(kāi)關(guān)K閉合，使兩繞組電流I1,I2相位差約為90°，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)；轉(zhuǎn)動(dòng)正
常以后離心開(kāi)關(guān)被甩開(kāi)，啟動(dòng)繞組被切斷。
罩極式單相電機(jī)的工作原理
定子通入電流以后，部分磁通穿過(guò)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(méi)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)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來(lái)。
上圖中電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向：瞬時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因?yàn)闆](méi)有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的磁通領(lǐng)先。