單相電機(jī)；工作原理

當(dāng)單相正弦電流通過(guò)定子繞組時(shí)，電機(jī)會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向在任何時(shí)候都是以正弦規(guī)律變化的，。但在空間方位上是固定的，所以也叫交變脈動(dòng)磁場(chǎng)。交變脈動(dòng)磁場(chǎng)可以分解為轉(zhuǎn)速相同、旋轉(zhuǎn)方向相反的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生大小相同、方向相反的兩個(gè)轉(zhuǎn)矩，使得合成轉(zhuǎn)矩為零，因此電機(jī)不可旋轉(zhuǎn)。當(dāng)我們用外力使電機(jī)向某一方向旋轉(zhuǎn)(如順時(shí)針旋轉(zhuǎn))時(shí)，轉(zhuǎn)子與順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間切割磁力線的運(yùn)動(dòng)變小。。轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的切割磁力線沿逆時(shí)針?lè)较虻倪\(yùn)動(dòng)變大。這樣，平衡被打破，。轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的總電磁轉(zhuǎn)矩將不再為零，轉(zhuǎn)子將沿著推動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)。

為了使單相電機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，。我們可以在定子中增加一個(gè)啟動(dòng)繞組，在空間上與主繞組成90度角。起動(dòng)繞組應(yīng)與合適的電容器串聯(lián)，使其與主繞組電流的相位差約為90度，這就是所謂的分相原理。。這樣，當(dāng)兩個(gè)時(shí)間相差90度的電流流入兩個(gè)空間相差90度的繞組時(shí)，就會(huì)在空間產(chǎn)生(兩相)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

在這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子可以自動(dòng)啟動(dòng)。啟動(dòng)后，當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到一定值時(shí)，通過(guò)安裝在轉(zhuǎn)子上的離心開關(guān)或其他自動(dòng)控制裝置斷開啟動(dòng)繞組，正常運(yùn)行時(shí)只有主繞組工作。因此，啟動(dòng)繞組可以在短時(shí)間內(nèi)工作。。然而，在許多情況下，起動(dòng)繞組不會(huì)停止。我們稱之為馬達(dá)單相電機(jī)。要改變這臺(tái)電機(jī)的方向，我們只需要改變輔助繞組的端子。

在單相電機(jī)中，另一種產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方法叫做罩極法，也叫單相罩極電機(jī)。這種電機(jī)定子做成凸極式，包括兩極和四極。。每個(gè)磁極在1/3 ~ 1/4極面有一個(gè)小槽，將磁極分成兩部分，小部分上套有一個(gè)短路銅環(huán)，。似乎蓋住了這部分磁極，故稱為罩極電機(jī)。單相繞組套在整個(gè)磁極上，每極的線圈串聯(lián)。。連接時(shí)，單相繞組產(chǎn)生的極性必須按N、S、N、S依次排列。當(dāng)定子繞組通電時(shí)，。主磁通量在磁極中產(chǎn)生。根據(jù)楞次定律，。通過(guò)短路銅環(huán)的主磁通量在銅環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，。感應(yīng)電流的相位滯后于主磁通量。。產(chǎn)生的磁通量在相位上也滯后于主磁通量，其作用相當(dāng)于電容電機(jī)的啟動(dòng)繞組，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。