§15. Однофазный асинхронный электродвигатель
Однофазные асинхронные двигатели, как и трехфазные, имеют короткозамкнутый ротор. Обмотка статора однофазного асинхронного двигателя состоит из одной катушки. Ток, проходящий по этой катушке, создает пульсирующий магнитный поток, который можно разложить па два вращающихся магнитных потока Ф1 и Ф2, имеющих одинаковое значение, но разное направление вращения.
Первый магнитный поток вращается (относительно неподвижного ротора) со скоростью п1 по движению часовой стрелки, а второй — с такой же скоростью в противоположном направлении. При пуске моменты М1 и M2, создаваемые каждым вращающимся потоком, равны, но направлены в противоположные стороны. В результате пусковой вращающий момент M =М1— м
2
= 0. Если ротору сообщить первоначальное движение, например по движению часовой стрелки, то вращающийся в этом же направлении магнитный поток Ф1 будет действовать на ротор, как и в трехфазном короткозамкнутом двигателе. Магнитный поток Ф2, вращающийся относительно ротора в противоположном направлении, будет индуктировать в роторе токи большей частоты. Индуктивное сопротивление ротора для этой частоты возрастет и еще больше будет отличаться от активного сопротивления. В результате этого вращающий момент м
2
уменьшится. Результирующий вращающий момент М =М1 — м
2
будет направлен в сторону первоначального движения ротора.
Пусковой вращающий момент в однофазном асинхронном двигателе может быть получен за счет дополнительной пусковой обмотки ПО, которая укладывается в пазах статора под углом 90° к главной обмотке ГО (рис. 43). Ток Ι1 главной обмотки отстает по фазе от напряжения U на угол φ1. Последовательно с пусковой обмоткой включен конденсатор С. Ток I2 опережает по фазе напряжение U на угол φ2. Поэтому токи в обмотках сдвинуты на угол + φ2 — 90°, и в машине возникает вращающееся магнитное поле, которое создает пусковой вращающий момент.
Когда двигатель наберет скорость, конденсатор С выключают рубильником. Кроме рассмотренных конденсаторных двигателей, применяются другие типы однофазных асинхронных двигателей (двигатели с экранированными полюсами, с реостатным пуском и другие).
Рис. 43. Схема и векторная диаграмма однофазного асинхронного двигателя с конденсаторным пуском
Однофазные асинхронные двигатели небольшой мощности используются в вентиляционных установках предприятий связи, проигрывателях и других устройствах.