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(chǎn)生交變磁場。這種磁場的強度和方向隨時會以正弦規(guī)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(zhuǎn)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(chǎn)生交變磁場。這種磁場的強度和方向隨時會以正弦規(guī)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(zhuǎn)速相同、旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場。當轉(zhuǎn)子靜止時，這兩個旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩個大小相等方向相反的轉(zhuǎn)矩，使合成轉(zhuǎn)矩為零，所以電機不能旋轉(zhuǎn)。當我們用外力使電機向某一方向旋轉(zhuǎn)時(例如順時針旋轉(zhuǎn))，順時針旋轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間切割磁力線的運動變?。晦D(zhuǎn)子和逆時針方向的旋轉(zhuǎn)磁場之間的切割磁力線的運動變大。這樣平衡被打破，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的總電磁力矩將不再為零，轉(zhuǎn)子將沿推動方向旋轉(zhuǎn)。

單相電不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。要使單相電機自動旋轉(zhuǎn)，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(lián)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(chǎn)生一個(兩相)旋轉(zhuǎn)磁場。在這個旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，轉(zhuǎn)子可以自己開始旋轉(zhuǎn)。

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(lián)，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(zhuǎn)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(zhuǎn)矩并不大。運行速度大致保持恒定。主要用于電風(fēng)扇、空調(diào)扇電機、洗衣機等電機。

單相電容運轉(zhuǎn)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(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁勢與三相電機產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁勢相同。它的轉(zhuǎn)速與電源頻率和電機的極數(shù)有關(guān)：即n=2 60f/p，

其中“f”-電源頻率(Hz)

“P”-電機的極數(shù)

“n”——磁場的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)磁場中的轉(zhuǎn)子線棒會切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢和感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在磁場的作用下產(chǎn)生電磁力和轉(zhuǎn)矩，以一定的速度N '旋轉(zhuǎn)。

通常，電機速度n’不等于旋轉(zhuǎn)磁場速度n.因為當n'=n時，轉(zhuǎn)子線棒相對于旋轉(zhuǎn)磁場是靜止的，所以線棒中不會產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電流，電機也不會產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，電機轉(zhuǎn)速自然會降低。由于轉(zhuǎn)子速度總是低于旋轉(zhuǎn)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(wǎng)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(yōu)點是操縱控制方便，維護簡單，而且比較經(jīng)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(yīng)不同負載起動的需要，又能得到更大的起動轉(zhuǎn)矩。它的大優(yōu)點是起動轉(zhuǎn)矩較大，當其繞組抽頭在80%處時，起動轉(zhuǎn)矩可達直接起動時的64%。并且可以通過抽頭調(diào)節(jié)起動轉(zhuǎn)矩。至今仍被廣泛應(yīng)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(wǎng)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)簡單，價格也便宜。