單相電機啟動和運行原理圖解

起動原理：當單相正弦電流通過定子繞組時，電機會產生交變磁場。這種磁場的強度和方向隨時會以正弦規律變化，但在空間方位上是固定的，所以也叫交變脈動磁場。這種交變脈動磁場可以分解為兩個旋轉相同的磁場。

起動原理：當單相正弦電流通過定子繞組時，電機會產生交變磁場。這種磁場的強度和方向隨時會以正弦規律變化，但在空間方位上是固定的，所以也叫交變脈動磁場。這種交變脈動磁場可以分解為兩個轉速相同、旋轉方向相反的旋轉磁場。當轉子靜止時，這兩個旋轉磁場在轉子中產生兩個大小相等方向相反的轉矩，使合成轉矩為零，所以電機不能旋轉。當我們用外力使電機向某一方向旋轉時(例如順時針旋轉)，順時針旋轉時轉子與旋轉磁場之間切割磁力線的運動變小；轉子和逆時針方向的旋轉磁場之間的切割磁力線的運動變大。這樣平衡被打破，轉子產生的總電磁力矩將不再為零，轉子將沿推動方向旋轉。

單相電不能產生旋轉磁場。要使單相電機自動旋轉，可以在定子上加一個起動繞組，起動繞組在空間上與主繞組相隔90度。要串聯一個合適的電容，使起動繞組和主繞組的相位差為90度，這就是所謂的分相原理。這樣，兩個在時間上相差90度的電流流入兩個在空間上相差90度的繞組，就會在空間上產生一個(兩相)旋轉磁場。在這個旋轉磁場的作用下，轉子可以自己開始旋轉。

它有兩個繞組。一般主繞組直徑較大，有起動繞組(輔助繞組)。起動繞組與電容器串聯，電容器的電壓延遲90度。這樣兩組繞組得到不同的磁場，形成旋轉磁場，電機啟動。

以分相起動型為例。簡單來說，如圖1所示，由輔助起動繞組起動，其起動轉矩并不大。運行速度大致保持恒定。主要用于電風扇、空調扇電機、洗衣機等電機。

單相電容運轉異步電機工作原理及故障分析

可以看出，對稱兩相繞組通過對稱兩相電流產生的旋轉磁勢與三相電機產生的旋轉磁勢相同。它的轉速與電源頻率和電機的極數有關：即n=2 60f/p，

其中“f”-電源頻率(Hz)

“P”-電機的極數

“n”——磁場的轉速，即電機的同步速度(r/min)

當電機中的磁場以N的速度旋轉時，旋轉磁場中的轉子線棒會切割磁力線產生感應電勢和感應電流，感應電流在磁場的作用下產生電磁力和轉矩，以一定的速度N '旋轉。

通常，電機速度n’不等于旋轉磁場速度n.因為當n'=n時，轉子線棒相對于旋轉磁場是靜止的，所以線棒中不會產生感應電勢和電流，電機也不會產生電磁轉矩，電機轉速自然會降低。由于轉子速度總是低于旋轉磁場速度，這種電機稱為“單相異步電機”。

單相異步電動機啟動方式包括：

(1)全壓直接起動 。在電網容量和負載兩方面都允許全壓直接起動的情況下，可以考慮采用全壓直接起動。優點是操縱控制方便，維護簡單，而且比較經濟。

(2)自耦減壓起動 。利用自耦變壓器的多抽頭減壓，既能適應不同負載起動的需要，又能得到更大的起動轉矩。它的大優點是起動轉矩較大，當其繞組抽頭在80%處時，起動轉矩可達直接起動時的64%。并且可以通過抽頭調節起動轉矩。至今仍被廣泛應用。

(3)y-起動 。對于正常運行的定子繞組為三角形接法的單相異步電動機來說，如果在起動時將定子繞組接成星形，待起動完畢后再接成三角形，就可以降低起動電流，減輕它對電網的沖擊。這樣的起動方式稱為星三角減壓起動，或簡稱為星三角起動(y-起動)。采用星三角起動時，起動電流只是原來按三角形接法直接起動時的1/3。在星三角起動時，起動電流才2—2.3倍。這就是說采用星三角起動時，起動轉矩也降為原來按三角形接法直接起動時的1/3。適用于無載或者輕載起動的場合。并且同任何別的減壓起動器相比較，其結構簡單，價格也便宜。