单相异步电动机的结构特点

7.2　单相异步电动机的结构特点

1．电阻分相启动式单相异步电动机

电阻分相启动单相异步电动机的定子上有两套绕组：一套是主绕组，又叫工作绕组；另一套是副绕组，又叫启动绕组。其主绕组D₁D₂与副绕组F₁F₂的匝数及线径不同。通常主绕组线径较粗、匝数较多；副绕组线径较细、匝数较少，它们的轴线在空间相隔90°电角度。启动绕组与启动开关K串联后和工作绕组并联接到同一单相电源上，如图7-4所示。当电动机转速上升到70%～80%同步转速时，通过启动开关K断开启动绕组电路，使电机只有一个工作绕组工作，电阻启动单相异步电动机的启动转矩比较小，而启动电流却比较大，电机的启动性能不好。

图7-4　电阻分相启动异步电动机

2．电容分相启动式单相异步电动机

电容分相启动式异步电动机的定子上有两套绕组：一套是工作绕组；另一套是启动绕组。它们的轴线在空间相隔90°电角度。启动绕组与电容器、启动开关串联后和工作绕组并联接到同一单相电源上，当电动机转速达到额定转速的70%～80%时，将副绕组断开，如图7-5所示。电容分相启动式异步电动机的特点是启动性能好，启动电流小，但它的空载电流较大，功率因数和效率都不高，并要与适当的电容器匹配，它适用于启动转矩较大，启动电流较小的机械。

图7-5　电容分相启动式异步电动机

3．电容运转单相异步电动机

电容运转单相异步电动机在副绕组中串接一个电容器，然后与主绕组并联接入电源。副绕组不仅在启动时起作用，而且在电动机运行过程中也始终与主绕组一起工作，如图7-6所示。

图7-6　电容运转单相异步电动机

电容运转单相异步电动机实质是一种两相电机。适当地选择电容器和副绕组匝数，可以改善电机的运行性能，使电机具有较高的效率和功率因数，并且体积小和重量轻，但由于启动转矩较低，只适用于启动转矩要求不高的场合，如电风扇、洗衣机、通风机、家用电器等。

4．电容启动运转式单相异步电动机

电容启动运转式单相异步电动机在副绕组回路中串联两个互相并联的电容器，其中一个为启动电容和—个启动开关串联，另一个为工作电容，使得电动机既具有较好的启动性能，又具有较好的运行性能，如图7-7所示。电动机启动后，当转速达到额定转速的70%～80%时，启动开关断开，将启动电容C_st切断，工作电容C仍接在电路中。电容器C是运转时长期使用的，可采用金属膜纸介电容；电容器C_st是启动时短时工作电容，可采用电解电容。单相电容启动和运转异步电动机具有较好的启动性能，较高的过载能力、效率和功率因数，较低的噪声，适用于带负载启动的场合，如小型机床、泵、家用电器等。

图7-7　电容启动运转式单相异步电动机

5．罩极式单相异步电动机

罩极式单相异步电动机分为凸极罩极式和隐极罩极式两种，其工作原理完全相同，一般采用凸极式。主绕组为集中绕组，极面一侧的三分之一宽度套有电阻很小的短路环（罩极绕组），如图7-8所示。单相罩极式异步电动机的启动转矩、效率、功率因数均较低，但结构简单，成本低，适用于轻载启动场合，如小型风扇、电唱机等。

图7-8　罩极式单相异步电动机结构图