在交流電機中,當定子繞組通過交流電流時,建立了電樞磁動勢,它對電機能量轉換和運行性能都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產生脈振磁動勢,該磁動勢可分解為兩個幅值相等、轉速相反的旋轉磁動勢和,從而在氣隙中建立正轉和反轉磁場和。這兩個旋轉磁場切割轉子導體,并分別在轉子導體中產生感應電動勢和感應電流。
該電流與磁場相互作用產生正、反電磁轉矩。正向電磁轉矩企圖使轉子正轉;反向電磁轉矩企圖使轉子反轉。這兩個轉矩疊加起來就是推動電動機轉動的合成轉矩。
不論是正轉磁場還是反轉磁場,他們的大小與轉差率的關系和三相異步電動機的情況是一樣的。若電動機的轉速是n
則對正轉磁場而言,轉差率為:s+=(n1-n)/n1=s
對反轉磁場而言,轉差率為:s-=(-n1-n)/-n1=s
單相異步電動機的主要特點有:
(1)n=0,s=1,T=T++ T- =0,說明單相異步電動機無啟動轉矩,如不采取其他措施,電動機不能啟動。
(2)當s≠1時, T≠0,T無固定方向,它取決于s的正、負。
(3)由于反向轉矩存在,使合成轉矩也隨之減小,故單相異步電動機的過載能力較低。
電容分相式起動工作原理:
動時開關K閉合,使兩繞組電流I1,I2相位差約為90°,從而產生旋轉磁場,電機轉起來;轉動正常以后離心開關被甩開,啟動繞組被切斷。
罩極式單相電機的工作原理:
定子通入電流以后,部分磁通穿過短路環,并在其中產生感應電流。短路環中的電流阻礙磁通的變化,致使有短路環部分和沒有短路環部分產生的磁通有了相位差,從而形成旋轉磁場,使轉子轉起來。