3.4 单相异步电动机

图3-31 单相异步电动机的原理图和机械特性

很多家用电器和电动工具都采用单相异步电动机作为动力源，因为这些地方只有单相交流220V的民用电源。一般单相异步电动机的功率较小，一般在5kW以下。

单相异步电动机的定子有两个绕组：起动绕组和工作绕组（见图3-31a）。转子是鼠笼形式。起动绕组只在起动时接入，起动完毕从电源断开。在正常运行时只有工作绕组接在电源上。工作绕组接在单相交流电源上，不能像三相异步电动机那样建立旋转磁场，而只能建立脉动磁场。脉动磁场可以分解为幅值相同、转速都是ω₀=2πf₁/p_n，而转向相反的二个旋转磁场。

这两个旋转磁场分别对应机械特性（见图3-31b）中的虚线1和3。二者之和是单相异步电动机的合成机械特性2。由电动机的合成机械特性2可以得到如下结论：

（1）单相异步电动机（工作绕组）起动转矩为零，不能自起动（当ω=0时，T=0）；

（2）该电动机在起动后，能带一定负载，但过载能力小（合成机械特性2中T的拐点）。

所以单相异步电动机必须有起动绕组。起动绕组在定子槽内和工作绕组相差90°。起动时用接触器使起动绕组接通电源，起动后接触器断开起动绕组的电源。

某些情况下只有单相电源，但是必须使用三相笼型异步电动机。这时可以采用电容移相的方法构建三相交流电源。对于普通单相交流220V的电源，10kW以下三相异步电动机，每千瓦的移相电容量为30μF。要使用耐压值不低于600V的交流电容器。