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單相電機(jī)跟三相電機(jī)不一樣。單相電機(jī)只有兩個(gè)繞組，一個(gè)主繞組，一個(gè)副繞組。但是在應(yīng)用中，它比三相電機(jī)感覺(jué)要復(fù)雜的多。比如它的接線，比如它的正反轉(zhuǎn)。都還是有好幾種情況，不掌握它的一些規(guī)律和訣竅。往往貿(mào)然行事，不小心很容易就把電機(jī)給燒了。
網(wǎng)上很多類似的東西，都是直接轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)來(lái)。把人看的云里霧里，不明就里。關(guān)鍵還有很明顯的錯(cuò)誤的東西，也是層層往下傳。不仔細(xì)去分辯，還真容易出錯(cuò)。
下面我收集了一些相關(guān)的圖片，對(duì)這個(gè)話題感興趣的朋友，不妨一起來(lái)討論學(xué)習(xí)一下:
?。ń?jīng)典的書(shū)本級(jí)單相電機(jī)繞組接線圖）
?雙繞組，分主副。主繞組線粗匝數(shù)少，副繞組線細(xì)匝數(shù)多。接線方法為:火線進(jìn)?分兩路?一路到主繞組?回零線。另一路?串電容?副繞組?回零。
?單相電機(jī)要實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，一般都是交換主繞組或者副繞組頭尾即可。但若是在線圈里面已經(jīng)固化的，出線端處一般都是不可換向。也就是說(shuō)，電機(jī)只允許一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。
?還有一種特殊的單相電機(jī)，如上圖。它的主副繞組參數(shù)一樣，也就是不分主副。比如洗衣機(jī)電機(jī)一般都是這樣。這種電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，不用倒換繞組方向。（倒換繞組方向?qū)嶋H上還是相當(dāng)麻煩的）。它這種直接切換線路，先進(jìn)哪一邊繞組即可。撥到主繞組正轉(zhuǎn)，撥到副繞組反轉(zhuǎn)，控制相對(duì)容易的多。
?但是一定要注意區(qū)分繞組是哪種。需要嚴(yán)格區(qū)分主副繞組的，這種切換方法就不可以。
?這種是調(diào)速單相電機(jī)，比如風(fēng)扇電機(jī)。通過(guò)帶抽頭的繞組來(lái)增加線圈電阻限流。從而獲得不同轉(zhuǎn)速。
?這種電機(jī)接線之前，用萬(wàn)用表測(cè)量各抽頭阻值，以便判斷檔位線頭排列。
?主繞組阻值小，副繞組阻值大，抽頭各阻值進(jìn)行數(shù)學(xué)加減，便可以加以判斷。
這種是雙電容單相電機(jī)，啟動(dòng)力矩相對(duì)單電容大很多。
?運(yùn)行繞組（主繞組），啟動(dòng)繞組（副繞組）。電源?經(jīng)過(guò)雙電容（一個(gè)啟動(dòng)，一個(gè)運(yùn)行）?啟動(dòng)電容串接離心開(kāi)關(guān)?和副繞組?回零
?啟動(dòng)完畢以后，離心開(kāi)關(guān)在達(dá)到一定速度后，自動(dòng)切斷了啟動(dòng)電容。剩下運(yùn)行電容參與長(zhǎng)期運(yùn)行。
?重點(diǎn)注意:接線板上繞組及電容等的分布排列，上面一般都有字母，基本上都遵循慣例，不會(huì)亂排列。
?。ń泳€盒內(nèi)參考圖）
單電容的接線圖如下:
所以只有運(yùn)行電容，沒(méi)有啟動(dòng)電容，用銅片短接了。
以上是單電容五個(gè)接線柱，排列的模擬。
好了，今天就先到這里。朋友們?nèi)绻€有其他的，歡迎討論。這只是接線分析圖，而如何利用元器件，對(duì)它進(jìn)行控制正反轉(zhuǎn)。我們下期再聊。
單相電機(jī)一般是指用單相交流電源（AC220V）供電的小功率單相異步電動(dòng)機(jī)。這種電機(jī)通常在定子上有兩相繞組，轉(zhuǎn)子是普通鼠籠型的。兩相繞組在定子上的分布以及供電情況的不同，可以產(chǎn)生不同的起動(dòng)特性和運(yùn)行特性。
當(dāng)單相正弦電流通過(guò)定子繞組時(shí)，電機(jī)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向隨時(shí)間作正弦規(guī)律變化，但在空間方位上是固定的，所以又稱這個(gè)磁場(chǎng)是交變脈動(dòng)磁場(chǎng)。這個(gè)交變脈動(dòng)磁場(chǎng)可分解為兩個(gè)以相同轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向互為相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩個(gè)大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩，使得合成轉(zhuǎn)矩為零，所以電機(jī)無(wú)法旋轉(zhuǎn)。當(dāng)我們用外力使電動(dòng)機(jī)向某一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)（如順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)），這時(shí)轉(zhuǎn)子與順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的切割磁力線運(yùn)動(dòng)變??；轉(zhuǎn)子與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的切割磁力線運(yùn)動(dòng)變大。這樣平衡就打破了，轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的總的電磁轉(zhuǎn)矩將不再是零，轉(zhuǎn)子將順著推動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)起來(lái)。
要使單相電機(jī)能自動(dòng)旋轉(zhuǎn)起來(lái)，我們可在定子中加上一個(gè)起動(dòng)繞組，起動(dòng)繞組與主繞組在空間上相差90度，起動(dòng)繞組要串接一個(gè)合適的電容，使得與主繞組的電流在相位上近似相差90度，即所謂的分相原理。這樣兩個(gè)在時(shí)間上相差90度的電流通入兩個(gè)在空間上相差90度的繞組，將會(huì)在空間上產(chǎn)生（兩相）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，轉(zhuǎn)子就能自動(dòng)起動(dòng)，起動(dòng)后，待轉(zhuǎn)速升到一定時(shí)，借助于一個(gè)安裝在轉(zhuǎn)子上的離心開(kāi)關(guān)或其他自動(dòng)控制裝置將起動(dòng)繞組斷開(kāi)，正常工作時(shí)只有主繞組工作。因此，起動(dòng)繞組可以做成短時(shí)工作方式。但有很多時(shí)候，起動(dòng)繞組并不斷開(kāi)，我們稱這種電機(jī)為單相電機(jī)，要改變這種電機(jī)的轉(zhuǎn)向，只要把輔助繞組的接線端頭調(diào)換一下即可。
在單相電動(dòng)機(jī)中，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的另一種方法稱為罩極法，又稱單相罩極式電動(dòng)機(jī)。此種電動(dòng)機(jī)定子做成凸極式的，有兩極和四極兩種。每個(gè)磁極在1/3～1/4全極面處開(kāi)有小槽，把磁極分成兩個(gè)部分，在小的部分上套裝上一個(gè)短路銅環(huán)，好象把這部分磁極罩起來(lái)一樣，所以叫罩極式電動(dòng)機(jī)。單相繞組套裝在整個(gè)磁極上，每個(gè)極的線圈是串聯(lián)的，連接時(shí)必須使其產(chǎn)生的極性依次按N、S、N、S排列。當(dāng)定子繞組通電后，在磁極中產(chǎn)生主磁通，根據(jù)楞次定律，其中穿過(guò)短路銅環(huán)的主磁通在銅環(huán)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)在相位上滯后90度的感應(yīng)電流，此電流產(chǎn)生的磁通在相位上也滯后于主磁通，它的作用與電容式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞組相當(dāng)，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。
在交流電機(jī)中，當(dāng)定子繞組通過(guò)交流電流時(shí)，建立了電樞磁動(dòng)勢(shì)，它對(duì)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換和運(yùn)行性能都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢(shì)，該磁動(dòng)勢(shì)可分解為兩個(gè)幅值相等、轉(zhuǎn)速相反的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)和，從而在氣隙中建立正傳和反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和。這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，并分別在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流?。
該電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉(zhuǎn)矩。正向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)；反向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。這兩個(gè)轉(zhuǎn)矩疊加起來(lái)就是推動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的合成轉(zhuǎn)矩。
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以下是百度的解釋：
啟動(dòng)原理：當(dāng)單相正弦電流通過(guò)定子繞組時(shí)，電機(jī)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向隨時(shí)間作正弦規(guī)律變化，但在空間方位上是固定的，所以又稱這個(gè)磁場(chǎng)是交變脈動(dòng)磁場(chǎng)。這個(gè)交變脈動(dòng)磁場(chǎng)可分解為兩個(gè)以相同轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向互為相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩個(gè)大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩，使得合成轉(zhuǎn)矩為零，所以電機(jī)無(wú)法旋轉(zhuǎn)。當(dāng)我們用外力使電動(dòng)機(jī)向某一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)（如順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)），這時(shí)轉(zhuǎn)子與順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的切割磁力線運(yùn)動(dòng)變??；轉(zhuǎn)子與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的切割磁力線運(yùn)動(dòng)變大。這樣平衡就打破了，轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的總的電磁轉(zhuǎn)矩將不再是零，轉(zhuǎn)子將順著推動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)起來(lái)。
對(duì)加粗字體存疑，給轉(zhuǎn)子一個(gè)順時(shí)針初始轉(zhuǎn)動(dòng)，那么對(duì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)想對(duì)速度減小，對(duì)逆時(shí)針的增大，那么切割磁感線時(shí)受逆時(shí)針磁場(chǎng)影響大，對(duì)轉(zhuǎn)子應(yīng)該制動(dòng)而不是加強(qiáng)啊。。
同向轉(zhuǎn)速接近的力矩大，反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速差大力矩小。
單相感應(yīng)電機(jī)除了這個(gè)理論解釋以外，還有另外一種解釋，你多找?guī)妆就馕牡碾姍C(jī)學(xué)書(shū)籍對(duì)比一下就可以看到。
假設(shè)轉(zhuǎn)子是永久磁鐵，定子是集中繞組，定子通交流以后磁場(chǎng)交替變化。轉(zhuǎn)子只能抖動(dòng)。如果向一個(gè)方向推動(dòng)，磁場(chǎng)變化會(huì)吸引相應(yīng)極性轉(zhuǎn)子磁極，就成一單相同步電機(jī)。換成感應(yīng)電機(jī)原理也是相同，只不過(guò)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是感應(yīng)而來(lái)，而不是恒定直流罷了。
可以放到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中考慮，將逆向運(yùn)行的磁場(chǎng) 放到同一坐標(biāo)中，如圖
如果 與轉(zhuǎn)子同向，則由于轉(zhuǎn)差率低 與q軸的夾角更小，又 ，所以 . 雙方作用于相同的電流，顯然 產(chǎn)生的電磁力更大。
感覺(jué)題主誤區(qū)可能是把 分別放到兩個(gè)坐標(biāo)系中考慮，這樣轉(zhuǎn)差率大的一方產(chǎn)生的q軸電流就大些，即雙方的q軸電流不同，但實(shí)際應(yīng)該是相同的。
可以參考電機(jī)學(xué)中單相電機(jī)T-s特性曲線，在原點(diǎn)時(shí)兩個(gè)轉(zhuǎn)矩對(duì)稱（大小相等，方向相反，合成值為0），一旦有一個(gè)小的偏離，對(duì)稱狀態(tài)將被打破，合成轉(zhuǎn)劇不為零切與便宜方向一致，故會(huì)啟動(dòng)了
提問(wèn)者在看了這個(gè)答案下面的其他答案之后還是一頭霧水，不能解開(kāi)心中的謎團(tuán)。
提問(wèn)者在對(duì)這個(gè)問(wèn)題中的理解過(guò)程中產(chǎn)生了一個(gè)“直覺(jué)錯(cuò)誤”，而其實(shí)很多同學(xué)都有這樣的直覺(jué)錯(cuò)誤，但是他們并不求甚解，馬馬虎虎差不多是這樣就行了，但是提問(wèn)者把這個(gè)直覺(jué)錯(cuò)誤給提出來(lái)了。而沒(méi)有這個(gè)直覺(jué)錯(cuò)誤的人簡(jiǎn)直不能理解你在說(shuō)什么呢？
這個(gè)直覺(jué)錯(cuò)誤就是：題主認(rèn)為，如果轉(zhuǎn)子和磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速差越大，切割磁感線的速度越快，那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流就越大，因而產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩就越大。
所以題主就認(rèn)為：反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)正向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩要比正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩大，所以這個(gè)時(shí)候就是制動(dòng)力，怎么會(huì)保持轉(zhuǎn)子不停的轉(zhuǎn)動(dòng)呢？
但是，這只是你的直覺(jué)而已，你有認(rèn)真思考過(guò)這個(gè)問(wèn)題嗎？你有從理論上分析過(guò)這個(gè)直覺(jué)對(duì)不對(duì)嗎？你把一個(gè)似是而非的錯(cuò)誤直覺(jué)當(dāng)成已知條件來(lái)推理，當(dāng)然就錯(cuò)誤了。
真實(shí)情況是：電磁轉(zhuǎn)矩并不是隨著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速差的增大而增大的，只能說(shuō)在一定范圍內(nèi)這個(gè)直覺(jué)是正確的，超過(guò)一定范圍以后，你這個(gè)直覺(jué)是完全錯(cuò)誤的，或者是正好相反的。
三相異步電動(dòng)機(jī)定子磁場(chǎng)最終也是合成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，和這個(gè)情況有一點(diǎn)類似，你可以參考三相異步電動(dòng)機(jī)的T-s曲線來(lái)看看這個(gè)問(wèn)題。我隨便截個(gè)圖給你看看。
看見(jiàn)了沒(méi)有，在異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比較高的時(shí)候，確實(shí)隨著轉(zhuǎn)速的下降，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩會(huì)變大，但是一旦超過(guò)最大轉(zhuǎn)矩以后，畫風(fēng)突變，轉(zhuǎn)速下降的同時(shí)，轉(zhuǎn)矩也開(kāi)始下降了，而且這個(gè)趨勢(shì)并沒(méi)有停留在轉(zhuǎn)速為零的點(diǎn)，而是繼續(xù)往后延續(xù)，直到轉(zhuǎn)速反向以后這個(gè)趨勢(shì)依舊不變。
我想到這里的話，如果我上面寫的話你都看懂了，你一定茅塞頓開(kāi)，恍然大悟！這個(gè)問(wèn)題也就不用回答了吧！
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