單相異步電動機(jī)

　　單相異步電動機(jī)是使用單相電源供電的異步電動機(jī)，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，通常容量都較小，使用方便，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)及生活電器等領(lǐng)域。典型應(yīng)用如：洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、冰箱、空調(diào)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、榨汁機(jī)、豆?jié){機(jī)等。

　　結(jié)構(gòu)方面，普通的單相感應(yīng)電動機(jī)與三相籠型電動機(jī)類似，除了定子繞組排列不同。單相繞組產(chǎn)生兩個相等的正向和反向旋轉(zhuǎn)磁勢波，由于他們是對稱的，當(dāng)電機(jī)靜止時，它會產(chǎn)生兩個大小相等方向正好相反的轉(zhuǎn)矩，這兩個轉(zhuǎn)矩相互抵消使馬達(dá)本身沒有合成起動轉(zhuǎn)矩，此時如果采用輔助手段使電機(jī)起動起來后，將會產(chǎn)生一個沿著起動方向的合成轉(zhuǎn)矩（此轉(zhuǎn)矩非零），從而使電機(jī)持續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)下去。單相異步電動機(jī)通常使用雙旋轉(zhuǎn)磁場理論來分析。

　　單相異步電動機(jī)主要分為以下幾類：

• 　　電阻起動單相異步電動機(jī)

• 　　電容起動單相異步電動機(jī)

• 　　電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動機(jī)

• 　　雙值電容單相異步電動機(jī)

• 　　罩極單相異步電動機(jī)

電阻起動單相異步電動機(jī)

　　電阻起動單相異步電動機(jī)的定子有兩套繞組，一套是主繞組也叫運(yùn)行繞組，另一套是副繞組，也叫起動繞組。它們一般在空間上相差{\displaystyle 90^{\circ}}90^\circ電角度。副繞組通過一個起動開關(guān)和主繞組并聯(lián)到單相電源上。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升到同步速的{\displaystyle 75\%-80\%}{\displaystyle 75\%-80\%}時（此處視具體應(yīng)用，數(shù)值可能會不同），通過起動開關(guān)將副繞組切離電源，由主繞組單獨工作。常用的起動開關(guān),裝在電機(jī)軸上，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步速的{\displaystyle 75\%-80\%}{\displaystyle 75\%-80\%}時，依靠離心塊的離心力，克服彈簧的拉力或壓力，使動觸頭與靜觸頭脫離接觸，切斷副繞組電路。另一種是起動繼電器，常用的有電流型起動繼電器。它的線圈串聯(lián)在主繞組中，起動時主繞的起動電流較大，使繼電器動作，電機(jī)的副繞組通過觸頭接到電源上。隨著轉(zhuǎn)速升高，主繞組中的電流減小，減小到一定程度時（視具體應(yīng)用而定），繼電器復(fù)位，副繞組的觸頭斷開，脫離電源。

　　為使副繞組電阻與電抗值比值較高，使副繞組中的起動電流在相位上超前于主繞組的起動電流，通常采用如下措施：

• 　　用較細(xì)的銅線，以增大電阻

• 　　部分線圈反繞，以增大電阻減小電抗

• 　　用電阻率較高的鋁線

• 　　串聯(lián)一個外加電阻

電容起動單相異步電動機(jī)

　　電容起動單相異步電動機(jī)的副繞組與起動電容器串聯(lián)經(jīng)啟動開關(guān)與主繞組并接到單相電源上。副繞組回路呈電容性，而主繞回路成電感性,因此啟動時副繞組的起動電流較主繞組的起動電流超前一個較大的角度。若電容器容量選擇適當(dāng)，可使副繞組電流剛好超前主繞組電流90度電角度，從而可得到比電阻起動單相異步電動機(jī)更大的起動轉(zhuǎn)矩，同時起動電流較小（與同容量電阻起動單相異步電動機(jī)相比而言）。

　　由于起動電容器只在啟動時使用，且通電時間不長，而一般要求電容量較大，故常選用電解電容器。

電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動機(jī)

　　電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動機(jī)不僅在起動時，在運(yùn)轉(zhuǎn)時也是一個兩相電機(jī)。所以在運(yùn)行時氣隙（air gap）中可以產(chǎn)生較強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)磁場，提高了他的運(yùn)行性能，因而，它的功率因素、效率、過載能力都比電阻起動及和電容起動的電動機(jī)要好。由于副繞組需長期運(yùn)行，故副繞組的電流密度應(yīng)與主繞組的電流密度接近，且和副繞組串聯(lián)的電容應(yīng)選耐壓較高的聚丙烯電容器。電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動機(jī)的起動性能不如電容起動單相異步電動機(jī)，與其相比，它的起動轉(zhuǎn)矩低，起動電流也大。

雙值電容單相異步電動機(jī)

　　雙值電容單相異步電動機(jī)的副繞組與兩個并聯(lián)的電容器串聯(lián)后與主繞組并接單相電源。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步速的{\displaystyle 75\%-80\%}{\displaystyle 75\%-80\%}時，通過起動開關(guān)將起動電容器切離電源，而工作電容與副繞組繼續(xù)參與運(yùn)行。

　　其優(yōu)點是：

• 　　運(yùn)行及起動性能都較好

• 　　電機(jī)噪音較小

　　其缺點是：

• 　　因有兩個電容和一個起動開關(guān)使其成本較高

罩極單相異步電動機(jī)

　　罩極單相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)分為隱極式和凸極式兩種，其原理完全相同。隱極式具有分布繞組（Distributed winding）。凸極式每個極上具有集中繞組（Concentrated winding），極面約{\displaystyle{\frac{1}{3}}}\frac{1}{3}處開有小槽。槽中放有短路環(huán)（short-circuit ring）。短路環(huán)把部分磁極罩了起來，故稱為罩極電機(jī)。罩極電機(jī)產(chǎn)生的起動轉(zhuǎn)矩較小，只能使用在輕載起動的場合，即啟動轉(zhuǎn)矩小于額定轉(zhuǎn)矩0.5倍的情況下。當(dāng)因其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，常用在小型風(fēng)扇，電唱機(jī)等起動轉(zhuǎn)矩較小的場合。

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