单相感应电动机danxiang ganying diandongji

由单相电源供电把电能变成机械能的装置。又称单相异步电动机。单相感应电动机的构造与三相感应电动机基本相同。转子也是鼠笼转子，只是定子绕组是单相绕组。图1是二极单相感应电动机横截面示意图。

图1

单相绕组AX通单相交流电后不能产生旋转磁场，只能产生脉振磁场B=Bmsinωtcosθ。式中B为定、转子之间空气缝隙（简称气隙）中t时刻P点处的磁感应强度值，ω为电源的圆频率，θ为从A轴量起量到P点的角度（顺时针方向为正）。上式B虽也是t与θ的函数，但不难发现不同时刻气隙中B的最大值总在A轴的直线上(即总在θ=0或θ=π处)，这种磁场称为脉振磁场。由三角函数和差与积的关系可得

上式说明一个脉振磁场可以分解为两个大小相等、旋转速率相等、转向相反的旋转磁场。由于有两个旋转磁场，转子不动时就要受到两个大小相等方向相反的电磁转矩，转子不动时所受合转矩为零，所以单相感应电动机没有起动转矩(转子转速n=0时受的转矩)。但是转子不论由于什么原因转动起来以后，它与两个旋转磁场的转差率s（见三相感应电动机）不同，所受的两个电磁转矩的大小也不同，此时转子所受合转矩就不再为零，而有运行转矩。单相感应电动机关键是如何获得起动转矩。下面介绍两种单相电动机。
电容运转式单相电动机。这种电动机定子铁心内壁放置两个绕组。AX称主绕组，ax称副绕组。对于二极电动机两个绕组间空间夹角成90°，图2为其横截面示意图。ax绕组串联一个符合要求的电容器后再与主绕组并联接在单相交流电源上，如图3所示。

图3

设计使得ia超前于iAπ/2。ia是ax绕组中的电流，iA是AX绕组中的电流。这样的两相电流也能产生旋转磁场，使转子获得起动转矩。旋转磁场的旋转方向也是由图中电流超前的相转向电流落后的相，与三相感应电动机一样，转子的转向也与旋转磁场的旋转方向一致。这种电动机又称电容分相式异步电动机。

图2

罩极单相电动机。这种电动机定子铁心硅钢片叠压后一般作成凸极式磁极(有2、4、6、8等多种磁极)。每个磁极上有一个豁口，藉此往磁极上装一个闭合铜圈，称为罩极圈，即副绕组。每个磁极上绕有多匝线圈，它们相互联接起来称为主绕组。主绕组与单相交流电源相接，当主绕组中通入交流电时，产生的磁场称主磁场。主磁场的磁通有一部分穿过罩极圈，使罩极圈的磁通不断变化，使其产生感应电流。它与主绕组的电流有一定位相差，形成两相电流，主绕组与罩极圈在空间又相隔一定角度，于是在气隙中形成旋转磁场，使鼠笼转子获得转矩。磁场的转向是从磁极的未罩部分转向被罩部分（即从没铜圈的半边转向有铜圈的半边）。与电容电动机相比罩极电动机的性能较差，一般用在小功率的场合。例如小电风扇、电唱机、磁带录音机等。
单相感应电动机的性能远不及三相感应电动机，但它特别适用于不易取得三相电源的场合。家庭用电都是单相电，所以家用电器的动力部分几乎都是单相感应电动机。