单相电动机启动原理:
当单相正弦电流通过定子绕组时,电机将产生交变磁场。这种磁场的强度和方向随时随正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以也叫交变脉动磁场。这种交变脉动磁场可以分解为两个转速相同、旋转方向相反的旋转磁场。当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等方向相反的转矩,使合成转矩为零,所以电机不能旋转。
当我们用外力使电机向某一方向旋转时(例如顺时针旋转),顺时针旋转时转子与旋转磁场之间切割磁力线的运动变小;转子和逆时针方向的旋转磁场之间的切割磁力线的运动变大。这样平衡被打破,转子产生的总电磁力矩将不再为零,转子将沿推动方向旋转。
单相电不能产生旋转磁场。为了使单相电机自动旋转,可以在定子上加一个起动绕组。起动绕组和主绕组的空间差为90度,要串联一个合适的电容,使起动绕组和主绕组的相位差为90度,这就是所谓的分相原理。
单相异步电动机由定子、转子、轴承、机壳、端盖等构成。单相异步电动机常常被制成小型的电机设备,它的电机容量很小,只需要用单相的交流电源供电,作为驱动用电机,单相异步电动机的功率仅需几瓦、几十瓦或者几百瓦。
单相异步电动机常见的启动方式有以下几种:
直接启动法:这是最简单的启动方式,直接连接单相交流电源即可,但启动时需要较大的电流才能达到足够的转矩,启动效果不好,只适用于小功率电机。
电容启动法:在单相异步电动机启动时,通过添加一个电容器,产生一定的位移电流,形成一个旋转磁场,从而达到启动电机的目的。该方式启动电流小,效果稳定,但只适用于小功率电机。
电阻启动法:在单相异步电动机启动时,通过添加一个外接电阻,形成一个虚拟的第二相,从而形成一个旋转磁场。该方式启动电流小,效果稳定,但也只适用于小功率电机。
自启动法:利用电机的旋转磁场感应自身的异步电流,通过自身异步电流形成的磁场来启动电机,无需外部电容或电阻。此方式适用于小功率电机,且需要有足够的负载才能实现自启动。
需要注意的是,不同的启动方式对应不同的启动电流和启动转矩,选择合适的启动方式需要根据实际情况进行判断。同时,在单相异步电动机的启动过程中,应注意控制电机的起动时间,避免启动时间过长,影响电机的使用寿命。