從結(jié)構(gòu)上看，單相異步電動機和三相籠型異步電機差不多，轉(zhuǎn)子也是籠型，定子繞組也嵌放在定子槽內(nèi)，不過定子繞組只有一相。圖1 - 29是一臺拆開的單相異步電動機。由于定子繞組是單相的，所以由單相交流電源供電，容量一般不大(1kW以下)，用來帶動電風(fēng)扇、鼓風(fēng)機、電唱機等電器，以及自動裝置和小型電動工具(如手電鉆)等。

單相交流電流是一個隨時間按正弦規(guī)律變化的電流，它所產(chǎn)生的磁場是脈動磁場。當(dāng)某一瞬間電流為零時，電動機氣隙中的磁感應(yīng)強度也等于零。電流增大時，磁感應(yīng)強度隨著增強;電流方向相反時，磁場方向也反過來。但是在任何時刻，磁場在空間的軸線并不移動，只是磁場的強弱和方向像正弦電流一樣，隨著時間按正弦規(guī)律作周期性變化。可以證明，這個脈動磁場相當(dāng)于兩個旋轉(zhuǎn)磁場的疊加，這兩個磁場的旋轉(zhuǎn)的速度相等，但是旋轉(zhuǎn)方向相反.每個旋轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度的幅值等于脈動磁場磁感應(yīng)強度幅值的一半。單相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是分別由這兩個旋轉(zhuǎn)磁場所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩合成的結(jié)果。電動機靜止時，由于兩個旋轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度大小相等，轉(zhuǎn)向相反.因而在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)產(chǎn)生的電動勢和電流大小相等，方向相反，兩個電磁轉(zhuǎn)矩的大小相等，方向相反，于是合成轉(zhuǎn)矩等于零，電動機不能起動。也就是說，單相異步電動機的起動轉(zhuǎn)矩等于零，這是它的特點，也是一個缺點。

如果用某種方法使單相電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一下，它就會繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去。這是什么道理呢?假如用外力使轉(zhuǎn)子順著正向(順時針方向)旋轉(zhuǎn)磁場的方向轉(zhuǎn)動，那么轉(zhuǎn)子和正向旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度就比較小，轉(zhuǎn)差率s小于1,而和反向(逆時針方向)旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度大，轉(zhuǎn)差率:大于1。于是兩個電磁轉(zhuǎn)矩不等，M,(s<1時)> M₂(s:>1時)，在合成轉(zhuǎn)矩M=M₁-M₂的作用下，轉(zhuǎn)子就能繼續(xù)順著M的方向旋轉(zhuǎn)。

因此，要應(yīng)用單相異步電動機，必須使轉(zhuǎn)子獲得一定的起動轉(zhuǎn)矩。一種方法是裂相的方法，即在單相異步電動機的定子上，除了主繞組之外，再增加一個起動繞組，這兩個繞組在空間相差90°角，并且利用相應(yīng)的方法使這兩個繞組內(nèi)的電流形成一定的相位差，這樣就會產(chǎn)生一個近似的旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在這個磁場的作用下就會旋轉(zhuǎn)起來。一般常見的是電容裂相式，即在起動繞組中串聯(lián)一個適當(dāng)容量的電容器，單相電容式異步電動機的原理電路圖如圖1一30所示。主繞組電路是一個電感性電路，電流I₁、在相位上比電壓U滯后φ₁角，而起動繞組電路則是一個電容性電路(當(dāng)然，電容器的容抗要足夠大)，電流1_2。比U超前φ₂角，只要電容器的容量選擇適當(dāng)，就可以使I₁和I₂之間的相位差等于90°。單相電容式異步電動機的相量圖如圖I一31所示。

當(dāng)具有90°相位差的兩個電流通過人在空間相差90°的兩個繞組中時，也能產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場(分析方法和對稱三相電流通人對稱三相繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的分析方法一樣)，在它的作用下.籠型轉(zhuǎn)子得到起動轉(zhuǎn)矩而轉(zhuǎn)動起來.這種電動機叫做單相電容式電動機。電容器在完成起動作用后，既可以繼續(xù)接在電路中(叫做電容運轉(zhuǎn)電動機)，也可以借離心開關(guān)的作用從電路中斷開(叫做電容起動電動機)。前者功率因數(shù)較高，但起動轉(zhuǎn)矩較小，適用于各種空載起動的機械，如風(fēng)扇及醫(yī)療器械等。后者的起動轉(zhuǎn)矩較大，但起動電流也較大，適用于各種滿載起動的機械，如空氣壓縮機、電冰箱等。除以上裂相方式外，還有單相電阻式起動。它的原理同電容式一樣，只不過電流在主繞組內(nèi)顯電感性，在起動繞組內(nèi)顯電阻性而以。

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