单相异步电动机的工作原理

单相异步电动机的工作原理

单相异步电动机的工作原理：
　　电容器在电动机中通过电容移相作用，将单相交流电分离出另一相相位差90度的交流电。将这两相交流电分别送入两组或四组电机线圈绕组，就在电机内形成旋转的磁场，旋转磁场在电机转子内产生感应电流，感应电流产生的磁场与旋转磁场方向相反，被旋转磁场推拉进入旋转状态。
　　单相电不能产生旋转磁场，要使单相电动机能自动旋转起来，可在定子中加上一个起动绕组，起动绕组与主绕组在空间上相差90度，起动绕组要串接一个合适的电容，使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度，即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组，将会在空间上产生（两相）旋转磁场，在这个旋转磁场作用下，转子就能自动起动。

　　单相异步电动机没有启动转矩，不能自行启动，需要设法使它启动，即设法使它能产生一个旋转磁场。根据启动方法的不同，常见的单相电动机分为下列三类。
　　1、分相启动电动机
　　分相启动电动机又分为电阻分相启动电动机和电容分相启动电动机。启动时。在电动机辅助绕组中串以电阻（或辅助绕组本身比主绕组电阻大）或串以电容器，当电动机转速达到同步转速的80%左右时，再通过启动装置将启动绕组或电容器脱开电源。使电阻脱开电源的称为电阻分相启动电动机，使电容器脱开电源的称为电容分相启动电动机。
　　2、电容运转电动机
　　电容运转电动机，在运行中不切除辅助绕组和电容器。辅助绕组和电容器均应按长期接在电动机上工作的情况进行计算和选择。
　　3、罩极电动机
　　用短路铜环或短路线圈把磁极的1/4~1/3部分罩起来便产生旋转磁场启动单相电动机，这种电动机称为罩极电动机。罩极电动机不需要启动装置和电容器。

在交流电机中，当定子绕组通过交流电流时，建立了电枢磁动势，它对电机能量转换和运行性能都有很大影响。所以单相交流绕组通入单相交流产生脉振磁动势，该磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和，从而在气隙中建立正转和反转磁场和。这两个旋转磁场切割转子导体，并分别在转子导体中产生感应电动势和感应电流 。
该电流与磁场相互作用产生正、反电磁转矩。正向电磁转矩企图使转子正转；反向电磁转矩企图使转子反转。这两个转矩叠加起来就是推动电动机转动的合成转矩。
不论是正转磁场还是反转磁场，他们的大小与转差率的关系和三相异步电动机的情况是一样的。若电动机的转速是n，
则对正转磁场而言，转差率为：s+=(n1-n)/n1=s
对反转磁场而言，转差率为：s-=（-n1-n)/-n1=s
单相异步电动机的T-s曲线见左图
由图可知单相异步电动机的主要特点有：
（1）n=0,s=1,T=T++ T- =0，说明单相异步电动机无启动转矩，如不采取其他措施，电动机不能启动。
（2）当s≠1时， T≠0，T无固定方向，它取决于s的正、负。
（3）由于反向转矩存在，使合成转矩也随之减小，故单相异步电动机的过载能力较低。
电容分相式起动工作原理
启动时开关K闭合，使两绕组电流I1,I2相位差约为90°，从而产生旋转磁场，电机转起来；转动正
常以后离心开关被甩开，启动绕组被切断。
罩极式单相电机的工作原理
定子通入电流以后，部分磁通穿过短路环，并在其中产生感应电流。短路环中的电流阻碍磁通的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差，从而形成旋转磁场，使转子转起来。
上图中电机的转动方向：瞬时针旋转。因为没有短路环部分的磁通比有短路环部分的磁通领先。

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