單相電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行原理圖解

單相電機(jī)的啟動(dòng)，這種電容也叫啟動(dòng)電容，從電路原理上看，它是起到了移相的作用，因?yàn)閱蜗嚯姍C(jī)只有一組運(yùn)行繞組，轉(zhuǎn)子是鼠籠式的。

鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組因其形狀象鼠籠而得名，它的結(jié)構(gòu)是嵌入線槽中銅條為導(dǎo)體，銅條的兩端用短路環(huán)焊接起來。鼠籠式轉(zhuǎn)子可用在單相或三相電機(jī)上。

單相電無法產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，需要另外一組啟動(dòng)繞組來配合，因?yàn)橹挥袉蜗?20伏交流電，所以在啟動(dòng)繞組上串聯(lián)了一個(gè)電容，電容的特點(diǎn)是電壓不能突變，所以會(huì)讓啟動(dòng)線圈的電流超前于運(yùn)行線圈90°，這樣在定子空間產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，而轉(zhuǎn)子會(huì)切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流形成感生磁場(chǎng)，定子、轉(zhuǎn)子兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用，轉(zhuǎn)子感應(yīng)出來的磁場(chǎng)會(huì)與定子的磁場(chǎng)發(fā)生作用，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子跟著定子的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向一致，這樣，轉(zhuǎn)子就可以源源不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)起來了，從而讓電機(jī)正常啟動(dòng)了。

啟動(dòng)原理：當(dāng)單相正弦電流通過定子繞組時(shí)，電機(jī)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向隨時(shí)間作正弦規(guī)律變化，但在空間方位上是固定的，所以又稱這個(gè)磁場(chǎng)是交變脈動(dòng)磁場(chǎng)。這個(gè)交變脈動(dòng)磁場(chǎng)可分解為兩個(gè)以相同轉(zhuǎn) 。。。

啟動(dòng)原理：當(dāng)單相正弦電流通過定子繞組時(shí)，電機(jī)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向隨時(shí)間作正弦規(guī)律變化，但在空間方位上是固定的，所以又稱這個(gè)磁場(chǎng)是交變脈動(dòng)磁場(chǎng)。這個(gè)交變脈動(dòng)磁場(chǎng)可分解為兩個(gè)以相同轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向互為相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩個(gè)大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩，使得合成轉(zhuǎn)矩為零，所以電機(jī)無法旋轉(zhuǎn)。當(dāng)我們用外力使電動(dòng)機(jī)向某一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)（如順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)），這時(shí)轉(zhuǎn)子與順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的切割磁力線運(yùn)動(dòng)變??；轉(zhuǎn)子與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的切割磁力線運(yùn)動(dòng)變大。這樣平衡就打破了，轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的總的電磁轉(zhuǎn)矩將不再是零，轉(zhuǎn)子將順著推動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)起來。

單相電不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。要使單相電動(dòng)機(jī)能自動(dòng)旋轉(zhuǎn)起來，可在定子中加上一個(gè)起動(dòng)繞組，起動(dòng)繞組與主繞組在空間上相差90度，起動(dòng)繞組要串接一個(gè)合適的電容，使得與主繞組的電流在相位上相差90度，即所謂的分相原理。這樣兩個(gè)在時(shí)間上相差90度的電流通入兩個(gè)在空間上相差90度的繞組，將會(huì)在空間上產(chǎn)生（兩相）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，轉(zhuǎn)子就能自行啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)起來 。

它有兩個(gè)繞組，一般主繞組線徑較大一點(diǎn)，還有一個(gè)啟動(dòng)繞組（副繞組），啟動(dòng)繞組串聯(lián)一個(gè)電容器，是它的電壓遲后電流90度，這樣兩組繞組得到不同的磁場(chǎng)，形成了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)起來了。

以分相起動(dòng)式為例，簡單說一下，如圖1所示，系由輔助起動(dòng)繞組來輔助啟動(dòng)，其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大。運(yùn)轉(zhuǎn)速率大致保持定值。主要應(yīng)用于電風(fēng)扇，空調(diào)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)，洗衣機(jī)等電機(jī)。

單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電機(jī)工作原理及故障分析

可見對(duì)稱兩相繞組通入對(duì)稱兩相電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)與三相電機(jī)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)一樣。其旋轉(zhuǎn)速度與電源頻率和電機(jī)極數(shù)有關(guān)：即n＝2×60f/p，

其中“f”—電源頻率（Hz）

“p”—電機(jī)極對(duì)數(shù)

“n”—磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，即電機(jī)同步轉(zhuǎn)速（r/min）

當(dāng)電機(jī)中磁場(chǎng)以n速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，處于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條就會(huì)切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生電磁力和電磁力矩，行成一定的轉(zhuǎn)速n’。一般情況下電機(jī)轉(zhuǎn)速n’不等于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n。因?yàn)閚’= n時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條相對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是靜止的，導(dǎo)條中就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和感應(yīng)電流，電機(jī)就不會(huì)產(chǎn)生電磁力矩，電機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)自然下降。因轉(zhuǎn)子速度始終低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度，故稱此種電機(jī)為“單相異步電動(dòng)機(jī)”。