单相异步电动机的工作原理

采用单相交流电源的异步电动机称为单相异步电动机。单相异步电动机由于只需要单相交流电，故使用方便、应用广泛，并且有结构简单、成本低廉、噪声小、对无线电系统干扰小等优点，因而常用在功率不大的家用电器和小型动力机械中，如电风扇、洗衣机、电冰箱、空调、抽油烟机、电钻、医疗器械、小型风机及家用水泵等。由于中国的单相电压是220V，而国外的单相电压如美国120V、日本100V、德国英国法国230V，所以在使用国外的单相异步电动机时需要注意电机的额定电压与电源电压是否相同。

单相异步电动机的工作原理基于交变电场的旋转磁场原理，它是由固定定子和旋转转子组成的。定子上绕有一组主线圈和一个辅助线圈，主线圈和辅助线圈之间存在一定的相位差。在电源的交变电压作用下，主线圈和辅助线圈将分别产生磁场，它们的磁通量在空间中存在一定的相位差，形成旋转磁场。旋转磁场的旋转速度等于电源频率除以极对数的一半。

转子由高导磁性的铁芯和铝条组成。当转子绕过旋转磁场时，感应到转子上的铝条中产生感应电动势，从而在转子中形成电流。这个电流会在转子中产生磁场，并且旋转磁场与转子磁场之间会产生相互作用力，从而使转子开始旋转。由于转子是铝制品，所以转子中的电流是极短暂的，转子也只能旋转到接近同步速度的低速状态。所以，单相异步电动机的运行速度通常比同步速度稍低，并且它们需要一些启动帮助。

单相异步电动机的启动方法有多种，例如，电容启动法、电阻启动法和自启动法等。这些方法中，电容启动法和电阻启动法是比较常见的，它们都利用电容或电阻在电机的起动阶段产生一定的相位差来启动电机。然而，在单相异步电动机的运行中，由于只有一个相电源的作用，因此单相异步电动机的起动和运行较不稳定，效率也不如三相异步电动机高。

当单相异步电动机的定子绕组进入单相异步电动机时，就会产生电磁场情况。其中单相异步电动机的定子绕组安装在电动机的定子铁芯上，电动机的转子为鼠笼式结构。

在单相异步电动机中，形式繁多，但就其共性而言，单相异步电动机的结构都由固定部分、转动部分、支撑部分等三大部分组成，固定部分指的就是定子，转动部分指的是转子，而支撑部分指的是端盖和轴承。机座结构随电动机冷却方式、防护型式、安装方式和用途而异。按其材料分类，有铸铁、铸铝和钢板结构等几种。

当单相交流电流引入单相异步电动机的定子绕组后，当电流在正半周和负半周不断交替时，电磁场的大小和方向也将不断变化，但电磁场的轴不会沿纵轴变化。此时的电磁场称为脉动电磁场。

当电机转子静止不动时，转子电导体产生的感应电流及其电流量均为0，产生的转矩也为0。此时，电机转子没有启动扭矩。因此，如果不采取一定的措施，单相异步电动机就不能启动。如果电机转子被外力旋转，电机转子可以继续朝这个方向旋转。