下面我将用中文详细解析单相电机的原理、常见类型及接线图，内容清晰易懂，适用于学习和维修参考。

一、单相电机工作原理

核心问题：单相交流电无法产生旋转磁场，必须依靠额外的启动装置才能使转子转动。
关键机制：通过副绕组（启动绕组）和主绕组（运行绕组）的相位差，制造"伪旋转磁场"。

启动转矩如何产生？

1. 副绕组 + 电容/电感：
   副绕组串联电容（容性）或电感（感性），使电流相位与主绕组相差约90°（理想情况）。
   公式：相位差 (\theta = \tan^{-1}(X_C / R)) 或 (\tan^{-1}(X_L / R))，其中 (X_C)、(X_L) 为容抗/感抗，(R) 为电阻。
2. 合成旋转磁场：
   两绕组电流产生空间和时间上错开的磁场，叠加形成旋转磁场，驱动转子启动。

启动后为何副绕组可断开？

• 转子达到约75%额定转速后，离心开关或PTC热敏电阻断开副绕组回路，避免烧毁。
• 罩极电机例外：副绕组（短路环）始终工作。

二、单相电机常见类型与接线图

1. 电容启动型（最常见）

• 结构：主绕组（粗线径）、副绕组（细线径）、启动电容、离心开关。
• 特点：启动转矩大（3-5倍额定转矩），适用于水泵、压缩机等重载启动设备。

接线图：

   L（火线）───┬───────主绕组───────┬─── N（零线）
               │        │         │
              离心开关  启动电容  副绕组
               │        │         │
               └────────┴─────────┘

注意：离心开关与副绕组串联，电机停止时自动复位闭合。

2. 电容运转型（静音低转矩）

• 结构：主副绕组始终并联电容工作，无离心开关。
• 特点：运行平稳、噪音小，但启动转矩弱（0.5倍额定转矩），适合风扇、小型风机。

接线图：

   L ───┬───────主绕组───────┬─── N
        │                 │
        └──电容──副绕组───┘

3. 电容启动+运转型（双电容）

• 结构：启动电容（大容量）+ 运转电容（小容量），通过离心开关切换。
• 特点：兼顾启动转矩和运行效率，常见于空调压缩机、商用设备。

接线图：

   L ───┬─────主绕组──────┬──── N
        │     │         │
        │  离心开关    运转电容
        │     │         │
        └─启动电容─副绕组─┘

4. 电阻启动型（低成本替代）

• 结构：副绕组串联大电阻（或用细线径增大电阻）产生相位差。
• 缺点：启动转矩小、效率低，仅用于微型设备（如小风扇）。
• 接线：用电阻代替电容，其余与电容启动型类似。

5. 罩极电机（超简易结构）

• 原理：定子凸极上加短路铜环，磁场在短路环处滞后，形成移动磁场。
• 应用：<10W的小功率设备（电吹风、仪器风扇）。
• 接线：单绕组直接接电源，无需额外元件。

三、接线实战技巧

1. 绕组端子标识：

   • 主绕组：U1, U2（或 M1, M2）
   • 副绕组：Z1, Z2（或 S1, S2）
   • 规律：同名端（如U1/Z1）通常为绕组起点。

2. 正反转控制：
   交换副绕组两端接线即可反转旋转方向（主绕组接线不变）。

   正转：L→主(U1U2) + L→电容→副(Z1Z2)  
   反转：L→主(U1U2) + L→电容→副(Z2Z1)  // 调换副绕组极性

3. 万能表测绕组：

   • 主绕组电阻最小（约几Ω），副绕组次之（加电容后电阻略大），离心开关电阻≈0Ω。

四、注意事项

1. 电容安全：
   • 断电后电容仍存高压！需并联泄放电阻或用螺丝刀短路放电。
2. 接地保护：
   • 电机金属外壳必须连接PE接地线（黄绿色线）。
3. 电容选型：
   • 启动电容：电解电容（耐瞬时高压）
   • 运转电容：金属化聚丙烯电容（CBB，耐持续电流）

提示：维修时若启动无力，优先检查电容容量衰减（用万用表电容档）或离心开关氧化卡死。

掌握单相电机接线逻辑后，90%的故障可自行解决。建议保存接线图至手机，维修时对照操作。