在電動機培訓(xùn)課程中，許多學(xué)生詢問了單相電動機的正向和反向旋轉(zhuǎn)控制，下面將討論如何控制電容性單相異步電動機的正向和反向旋轉(zhuǎn)。

首先，單相電動機的工作原理

理論上的單相交流電動機中只有一個繞組。變速箱是一只松鼠籠。當單相正弦電流流經(jīng)定子繞組時。電動機產(chǎn)生交變磁場，該磁場的強度和方向隨時間變化為正弦波，但空間的方向是固定的。因此，該磁場也稱為交變脈動磁場。該交變脈動磁場可以分解成兩個具有相同速度和相反旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場。當轉(zhuǎn)子靜止時，這兩個旋轉(zhuǎn)磁場會在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩個相等且相反的轉(zhuǎn)矩，從而形成一個復(fù)合信號。扭矩為零。電動機無法旋轉(zhuǎn)。當電動機在外力作用下沿特定方向旋轉(zhuǎn)時（例如順時針旋轉(zhuǎn)）。此時，沿順時針方向旋轉(zhuǎn)的磁場與轉(zhuǎn)子之間的切割磁力線的運動減小，而沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)的磁場與轉(zhuǎn)子之間的切割磁力線的運動減小。旋轉(zhuǎn)方向增加。以此方式，平衡被打破并且由轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的總電磁轉(zhuǎn)矩不再旋轉(zhuǎn)。如果希望單相電動機自動旋轉(zhuǎn)，則可以在定子中添加啟動繞組。起動繞組和主繞組必須分開90度，并且起動繞組（次級繞組）必須與合適的繞組串聯(lián)。冷凝器。產(chǎn)生90度的差異。這就是所謂的相分離原理。這樣，時間上相隔90度的兩個電流穿過空間上相隔90度的兩個繞組，并且在空間中產(chǎn)生了（兩相）旋轉(zhuǎn)磁場。它發(fā)生在定子中，轉(zhuǎn)子磁場發(fā)生在定子中并且是順時針方向。 在該旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，轉(zhuǎn)子可以自動起動，并且當起動后速度上升到一定水平時，起動繞組通過離心開關(guān)或安裝在轉(zhuǎn)子中的其他自動控制裝置分開。操作時，只能使用主繞組。所以。可以在較短的工作模式下進行啟動繞組。但是，在大多數(shù)情況下，啟動繞組不是分開的，這種電動機稱為電容性單相電動機。

二、單相電動機正、反轉(zhuǎn)原理

異步電動機的旋轉(zhuǎn)原理是在定子繞組中形成一個旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的方向決定了電動機的轉(zhuǎn)向。

只要改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向，就能改變電動機的旋轉(zhuǎn)方向。三相電動機只要改變相序，就能改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向，從而也改變了三相電動機的正、反轉(zhuǎn)。而單相電動機是通過分相元件、電容或線圈本身的電阻，將單相電分為相差小于900的兩相電，其中主繞組上的代表一相電，副繞組上的代表另一相電。

所以，單相電動機實質(zhì)是“二相電動機”。要改變單相電動機的轉(zhuǎn)向，可以通過改變相序來改變，不過這里和三相電動機不一樣，并不是改變電源相序，而是要改變主副繞組中電流桕序。而要改變主副繞組電流中相序可以通過兩種方式來進行．一是改變主副繞組的阻抗．由電容器串接在主副繞組不同的位置來實現(xiàn)。二是更換主或副繞組的極性來達到改變電流相序。下面以兩種典型用途的單相電動機為例來說明。

1．單相洗滌電機正反轉(zhuǎn)方式

單相洗滌電機工作要求主副繞組參舯一致，電動機正，反轉(zhuǎn)出力一樣，主副繞組可以互為工作繞組。單相電動機經(jīng)過主副繞組分相形成旋轉(zhuǎn)磁場。主副繞組兩者相差900相角。主繞組直接和I．、N相連，副繞組則串聯(lián)電容后與電源相連。設(shè)流過主繞組的電流為la．流過副繞組的電流為IR。主繞組基本是電感，阻抗為感抗，是感性負載，la在相位上滯后電源電壓。而副繞組由于串聯(lián)電容后，阻抗將減小，與電源的相角也將減小。所以IR比la超前一個相角，只要選擇合適的電容，就可以使IR超過la90度這樣由兩相電流產(chǎn)生相位差并形成正向旋轉(zhuǎn)磁場，使電動機正轉(zhuǎn)。同理，若這時將副繞組直接和L、N相連，主繞組串聯(lián)電容后與電源相連。

則Ia比IR超前90。相角，形成反向旋轉(zhuǎn)磁場使電動機反轉(zhuǎn)。電路示意圖如下圖，用一個單刀三擲開關(guān)來負責(zé)切換電容器接入主副繞組的位置。刀閘處于中間位置為停止狀態(tài)。正轉(zhuǎn)時，繞組LA直接接LN，繞組LR和電容串聯(lián)，繞組LR為啟動繞組，電流超前，設(shè)為正向轉(zhuǎn)動。那么改換接法，繞組LR直接接LN，繞組LA和電容串聯(lián)，繞組lA為啟動繞組，電流超前，則反向轉(zhuǎn)動。從上面分析也可以看出，主副繞組也可以互為啟動繞組的。

2．單相電刨電機正反轉(zhuǎn)方式

單相電刨電機工作要求主副繞組參數(shù)不一致，電機正、反轉(zhuǎn)出力也不一樣，主繞組是工作繞組。很顯然這種類型電機不能采用上述方法使電機實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。但由上面的分析知道，副繞組串接電容，產(chǎn)生IR超過la900的相位差并形成旋轉(zhuǎn)磁場，使電機正轉(zhuǎn)。那么只要讓IR滯后于la90度(或者換句話說，讓la超前IR90。)。

就可以讓電機實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。要實現(xiàn)這個很簡單．只要IR翻轉(zhuǎn)180度(或者la翻轉(zhuǎn)180。)就能實現(xiàn)了。那么如何實現(xiàn)IR翻轉(zhuǎn)180度(或者la翻轉(zhuǎn)180a)呢？從下面的接線圖上可以看出，實際上主繞組同副繞組是接在同～個電源上的，也就是說他們的電壓是同相位的。那要是把副繞組的L接Wl及N接W2換一下，改成L接W2及N接W1，主繞組不變．維持LN接UIU2。那么主繞組的電壓和副繞組的電壓就有180度的相位差．也就是說副繞組的電流也翻轉(zhuǎn)了180度。這時就實現(xiàn)了IR滯后于Ia90度(或者換句話說，讓Ia超前IR90度)。旋轉(zhuǎn)磁場的方向為逆時針，實現(xiàn)了反轉(zhuǎn)。

在實際的電路中副繞組和電容是通過順逆開關(guān)和電源相連的。這個電路改變的不是電容接入哪個繞組，而是繞組的接人極性。理論上要想改變單相電動機的轉(zhuǎn)向，可以改變主、副繞組的連接形式，將主繞組頭尾對調(diào)，或?qū)⒏崩@組的頭尾對調(diào)．即可改變單相電動機的旋轉(zhuǎn)方向。由于主繞組的電流比副繞組的電流大得多，所以一般采用改變副繞組的接線來改變單相電動機的旋轉(zhuǎn)方向。電機工作時，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向總是從電流超前的繞組轉(zhuǎn)向電流落后的繞組，若將其中～個繞組的接線端對調(diào)一下，就改變了該繞組的電流相位使之反相，由超前（落后）變?yōu)槁浜螅ǔ埃D(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向就隨之改變。電路示意圖如下圖．用一個雙刀雙擲開關(guān)來負責(zé)切換主副繞組接入極性。正轉(zhuǎn)時，主繞組UI、U2直接接LN，副繞組經(jīng)開關(guān)Wl和L相接．W2和N相接，副繞組為啟動繞組，電流超前，設(shè)為正向轉(zhuǎn)動。那么改換接法，主繞組Ul、U2依然直接接LN，副繞組經(jīng)開關(guān)W2和L相接．W1和N相接，副繞組仍為啟動繞組，電流滯后，則反向轉(zhuǎn)動。從上面分析可以看出，副繞組始終為啟動繞組。