單相電機(jī)，是指由220V交流單相電源供電而運(yùn)轉(zhuǎn)的異步電動(dòng)機(jī)。

單相電機(jī)分類

理論上，如果采取措施讓單相電機(jī)兩套繞組中流過的交流電流有一定的相位差就可以啟動(dòng)。如何使兩個(gè)空間上已錯(cuò)開一定角度的磁勢或磁通之間出現(xiàn)一定的相位差，這是解決啟動(dòng)問題的出發(fā)點(diǎn)。據(jù)此可將單相交流異步電機(jī)分為分相式和罩極式兩大類。

分相式單相電機(jī)

分相式單相電機(jī)利用電容或電阻串人感性啟動(dòng)繞組中起到移相作用，使啟動(dòng)繞組和工作繞組的電流相位錯(cuò)開，即所謂“分相”。

（1）電容分相單相電機(jī)

圖（a）所示為電容分相單相電機(jī)的原理接線。由于電容的移相作用比較明顯，只要在啟動(dòng)繞組中串人適當(dāng)容量的電容（一般約為20～50μF），就可使兩繞組的電流相位差接近于90°，這時(shí)的合成旋轉(zhuǎn)磁場接近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場，因而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大同時(shí)啟動(dòng)電流較小。這種單相電機(jī)應(yīng)用普遍，啟動(dòng)后可根據(jù)需要保留（稱為電容運(yùn)行電機(jī)）或切除（稱為電容啟動(dòng)電機(jī)，由置于電機(jī)內(nèi)部的離心開關(guān)執(zhí)行）。如果需要改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向，只需將任意一個(gè)繞組的出線端對調(diào)即可，這時(shí)兩繞組的電流相位關(guān)系相反。

分相式單相電機(jī)

（2）電阻分相單相電機(jī)

這種電機(jī)啟動(dòng)繞組匝數(shù)少、導(dǎo)線細(xì)，與運(yùn)行繞組相比電抗小、電阻大。采用電阻分相啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)繞組電流超前于運(yùn)行繞組，合成磁場為橢圓度較大的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，僅用于空載或輕載場合，應(yīng)用較少。

電阻分相式單相電機(jī)的啟動(dòng)繞組一般按短時(shí)工作設(shè)計(jì)，啟動(dòng)后由離心開關(guān)切除，由工作繞組維持運(yùn)行。圖（b）所示為電阻分相單相電機(jī)的原理接線。

罩極式單相電機(jī)

將定子磁極的一部分嵌放短路銅環(huán)或短路線圈（組）就構(gòu)成了罩極式單相電機(jī)。罩極式單相電機(jī)包括凸極式和隱極式兩種類型。

當(dāng)定子繞組通以單相交流電流后，由它產(chǎn)生的脈振磁場大部分磁通經(jīng)過氣隙直接耦合到轉(zhuǎn)子上，另有少部分磁通則在穿過罩極銅環(huán)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)磁通并與之合成后經(jīng)氣隙進(jìn)入轉(zhuǎn)子磁路。

根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)磁通總是阻礙原磁通的變化，且感應(yīng)磁通相位上落后于原磁通。這樣就有了兩個(gè)在空間上錯(cuò)開一定角度并且又有一定相位差的磁通，合成磁場是一個(gè)橢圓度很大的旋轉(zhuǎn)磁場。

罩極式電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向固定由未罩極部分轉(zhuǎn)向罩極部分，其功率較小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，維護(hù)簡便。罩極式電機(jī)一般用于小型鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)和電扇電機(jī)等。

啟動(dòng)方式

1．啟動(dòng)方式

220 V交流單相電機(jī)啟動(dòng)方式大概分以下幾種：

第一種，分相啟動(dòng)式，如圖A所示，系由輔助啟動(dòng)繞組來輔助啟動(dòng)．其啟動(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)。

圖A分相啟動(dòng)接線電路

第二種，電機(jī)靜止時(shí)離心開關(guān)是接通的，給電后啟動(dòng)電容參與啟動(dòng)工作，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值的70%～80%時(shí)離心開關(guān)便會(huì)自動(dòng)跳開，啟動(dòng)電容完成任務(wù)，并被斷開。啟動(dòng)繞組不參與運(yùn)行工作，而電動(dòng)機(jī)以運(yùn)行繞組線圈繼續(xù)動(dòng)作，如圖B所示。

圖B 電容啟動(dòng)型接線電路

第三種，電機(jī)靜止時(shí)離心開關(guān)是接通的，給電后啟動(dòng)電容參與啟動(dòng)工作，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值的70%～80%時(shí)離心開關(guān)便會(huì)自動(dòng)跳開，啟動(dòng)電容完成任務(wù)，并被斷開。

而運(yùn)行電容串接到啟動(dòng)繞組參與運(yùn)行工作。這種接法一般用在空氣壓縮機(jī)、切割機(jī)、木工機(jī)床等負(fù)載大而不穩(wěn)定的地方。如圖C所示。

圖C 電容啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)型連線電路

帶有離心開關(guān)的電機(jī)，如果電不能在很短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)成功，那么繞組線圈將會(huì)很快燒毀。

電容值：雙值電容電機(jī)啟動(dòng)電容容量大，運(yùn)行電容容量小，耐壓一般大于400 V。

2．正反轉(zhuǎn)控制：

圖D是帶正反轉(zhuǎn)開關(guān)的接線圖，通常這種電機(jī)的起動(dòng)繞組與運(yùn)行繞組的電阻值是一樣的，就是說電機(jī)的起動(dòng)繞組與運(yùn)行繞組是線徑與線圈數(shù)完全一致的。一般洗衣機(jī)用得到這種電機(jī)。這種正反轉(zhuǎn)控制方法簡單，不用復(fù)雜的轉(zhuǎn)換開關(guān)。

圖D 開關(guān)控制正反轉(zhuǎn)連接

圖A，圖B，圖C正反轉(zhuǎn)控制，只需將1～2線對調(diào)或3～4線對調(diào)即可完成逆轉(zhuǎn)。

對于圖A，圖B，圖C的起動(dòng)與運(yùn)行繞組的判斷，通常起動(dòng)繞組比運(yùn)行繞組直流電阻大很多，用萬用表可測出。一般運(yùn)行繞組直流電阻為幾歐姆，而起動(dòng)繞組的直流電阻為十幾歐姆到幾十歐姆。