学习目标：

1、了解单相异步电动机的工作原理。

2、掌握单相异步电动机的启动方法。

3、掌握单相异步电动机的常见控制电路。

单相异步电动机是指使用单相交流电源的异步电动机。

1.单相异步电动机的磁场

在单相异步电动机的定子绕组通入单相交流电，电动机内产生一个大小及方向随时间沿定子绕组轴线方向变化的磁场，称为脉动磁场。

如图5-3-1所示，将两个大小相等、转速相同、方向相反的旋转磁场B1、B2合成以后是一个旋转磁场。

2.单相异步电动机的工作原理（结构）

（1）单相异步电动机自身没有启动转矩单相异步电动机静止时

（2）启动外力消失后仍能继续旋转

（3）电动机的转向取决于启动外力产生的转矩的方向

单相异步电动机合成转矩方向决定所加外力使转子开始旋转时所取的方向。

单相异步电动机不能自行启动，如果在定子上安放具有空间相位相差90°的两套绕组，然后通入相位相差90°的正弦交流电，那么就能产生一个像三相异步电动机那样的旋转磁场，实现自行启动。常用的方法有分相式和罩极式两种。

（一）单相分相式异步电动机

单相分相式异步电动机结构特点是定子上有两套绕组，一相称主绕组（工作绕组），另一相为副绕组（辅助绕组），它们的参数基本相同，在空间相位相差90°的电角，如果通入两相对称相位相差90°的电流，即ｉV=Imsinωt，iu=Imsin(ωt+90°)，就能实现单相异步电动机的启动，如图5-3-2所示。

其磁场旋转速度为n1=60f1/P，此速度与三相异步电动机旋转磁场速度相同，其机械特性如图5-3-3所示。

根据上面的启动要求，单相分相式异步电动机按启动方法分为以下几类：

1.单相电阻分相启动异步电动机为了使启动时产生启动转矩，通常可取两种方法：

（1）副绕组中串入适当电阻；

（2）副绕组采用的导线比主绕组截面细，匝数比主绕组少。

这样两相绕组阻抗就不同，促使通入两相绕组的电流相位不同，达到启动目的。

由于电阻分相启动时，电流的相位移较小，小于90°电角，启动时，电动机的气隙中建立椭圆形旋转磁场，此时电动机的机械特性如图5-3-4所示。

2.单相电容分相启动异步电动机

单相电容分相启动异步电动机的电路，如图5-3-5所示。

3.单相电容运转异步电动机

若单相异步电动机辅助绕组不仅在启动时起作用，而且在电动机运转中也长期工作，则这种电动机称为单相电容运转异步电动机，如图5-3-6所示。

4.单相双值电容异步电动机（单相电容启动及运转异步电动机）如果想要单相异步电动机在启动和运行时都能得到较好的性能，则可以采用将两个电容并联后再与副绕组串联的接线方式，这种电动机称为单相电容启动及运转电动机，如图5-3-7所示。

（二）单相罩极式（磁通分相式）

异步电动机单相罩极式异步电动机的结构有凸极式和隐极式两种，其中以凸极式结构最为常见，如图5-3-8所示。

知识点一：单相异步电动机