单相电机常用的启动方式主要有以下几种，其核心原理都是产生旋转磁场，因为单相电源自身无法产生启动转矩：

1. 电阻分相启动（裂相启动）

   • 原理： 在定子上设置两个绕组：主绕组（运行绕组）和副绕组（启动绕组）。两个绕组的参数（线径、匝数、电感）不同，使得它们的阻抗特性不同（主绕组呈感性，副绕组电阻更大，感抗相对较小）。当接入单相交流电时，通过两个绕组的电流在时间上不同相（但相位差较小），从而产生一个较弱的旋转磁场，提供启动转矩。
   • 如何启动：
     • 启动时，启动开关（通常是离心开关）闭合，将主、副绕组同时接入电源。
     • 由于两绕组的阻抗不同，流过的电流产生相位差，形成椭圆形旋转磁场，驱动转子开始转动。
     • 当电机转速达到额定转速的70%-80%左右时，离心开关在离心力作用下断开，切断副绕组的供电。
     • 电机仅依靠主绕组产生的脉振磁场维持运行（此时转子已具有惯性旋转）。
   • 特点： 启动转矩较小（约为额定转矩的1.5-2倍），启动电流较大。结构简单，成本低。适用于启动转矩要求不高的场合，如小型鼓风机、砂轮机等。

2. 电容分相启动

   • 原理： 与电阻分相类似，但在副绕组（启动绕组）回路中串联一个启动电容器。电容器使副绕组回路呈容性，而主绕组仍呈感性。精心选择的电容值可以使副绕组电流超前主绕组电流接近90度相位差，从而产生一个接近圆形的旋转磁场，获得较大的启动转矩。
   • 如何启动：
     • 启动时，启动开关（离心开关）闭合，主绕组和串联了电容器的副绕组同时接入电源。
     • 电容产生的相位差形成较强的旋转磁场，提供较大的启动转矩使转子加速。
     • 当转速上升到一定值（通常75%-80%额定转速），离心开关断开，切断副绕组和电容器回路。
     • 电机继续在主绕组的脉振磁场下运行。
   • 特点： 启动转矩较大（约为额定转矩的2.5-3倍甚至更高），启动电流相对电阻分相较小。这是最常用的一种启动方式。适用于启动转矩要求较高的设备，如空气压缩机、水泵、电冰箱压缩机等。

3. 电容运转式

   • 原理： 这种电机在运行时也连接着电容器（通常是油浸式或金属化薄膜电容）。
   • 如何启动：
     • 副绕组和电容器在整个运行过程中都接入电路，没有离心开关。启动和运行都依赖电容器的分相作用。通常运行电容较小（10-100uF级），主要优化运行性能。
     • 启动时，主、副绕组同时通电，电容产生相位差形成旋转磁场启动电机。
     • 启动完成后，电容器和副绕组仍继续工作。
   • 特点： 启动转矩相对较小（通常小于电容启动式），但运行性能好（功率因数高、效率高、噪声小、温升低）。适用于启动转矩要求不高但长期运行要求较高的设备，如电风扇、洗衣机、空调风机等。有时为了兼顾启动转矩和运行性能，会采用电容启动电容运转式：启动时接入一个较大容量的启动电容（通过离心开关），启动完成后离心开关断开启动电容，保留一个较小容量的运转电容继续工作。

4. 罩极启动（罩极式电动机）

   • 原理： 在定子磁极的一部分上嵌有短路铜环（罩极环）。当主磁极上的单相主绕组通入电流产生交变磁通时，短路环中感应出电流，其产生的磁场总是阻碍被罩住部分磁极的磁通变化，导致整个磁极的磁通中心发生移动（从未罩部分向被罩部分移动），形成一个微弱的旋转磁场（扫过整个磁极表面）。
   • 如何启动：
     • 无需额外开关装置。主绕组通电即产生一个移动的磁场，对转子产生一个微小的启动转矩使其转动。
     • 此转矩很小，且转向固定（从主极未被罩部分指向被罩部分）。
   • 特点： 结构最简单、最可靠（无离心开关、无电容）、成本最低。但启动转矩很小，效率低，功率因数低。通常只做得很小功率（几瓦到几十瓦）。适用于启动转矩要求极低的场合，如小型排气扇、仪器风扇、广告灯箱鼓风机等。

启动过程的通用步骤要点：

1. 接通电源： 给电机接入单相交流电（通常是220V）。
2. 产生相位差： 通过电阻差异、电容补偿、罩极效应等方式，在主、副绕组（或磁极）的电流之间产生相位差。
3. 形成旋转磁场： 相位差导致定子产生的合成磁场在空间上是旋转的（或移动的），即使不是完美的圆形。
4. 产生启动转矩： 旋转磁场切割转子导条，在其中感应出电流，该电流与旋转磁场相互作用产生电磁力（洛伦兹力），形成驱动转子旋转的转矩（启动转矩）。
5. 转子加速： 在启动转矩作用下，转子开始旋转并逐渐加速。
6. 达到工作转速： 在电容启动/电阻分相启动类型中，当转速上升到接近额定转速时，离心开关断开，切断启动绕组（和启动电容），电机仅靠主绕组维持运行。在电容运转式和罩极式电机中，启动和运行状态没有开关切换。

关键注意事项：

• 选择合适的启动方式： 根据负载所需的启动转矩、连续运行要求、成本、可靠性和体积综合考虑。
• 启动电容： 电容启动电机中的启动电容通常是电解电容（有极性），额定电压一般为250VAC或更高（如450VAC），容量较大（通常在数十到数百微法）。
• 运转电容： 电容运转式电机中的运转电容通常是油浸式金属壳电容或CBB薄膜电容（无极性），额定电压一般为250VAC, 400VAC或更高（如450VAC, 630VAC），容量相对启动电容较小（通常在数微法到数十微法）。
• 离心开关： 是电容启动和电阻分相启动电机的关键部件，维护时需检查其动作是否灵敏可靠。常见故障有触点粘连（关不断副绕组，导致过热烧毁）或断开过早（启动困难）。
• 电容器失效： 是电容分相电机（启动式和运转式）最常见的故障点之一。失效（短路、断路、容量衰减）会导致电机启动困难、运行无力、过流或嗡嗡响不转。

总而言之，单相电机必须依赖辅助启动装置（电阻、电容、罩极环）人为产生一个旋转分量才能启动，电容分相启动是平衡性能与成本最常用的方案。