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单相电容式异步电机（单相电容运转异步电机）是一种常见的电动机类型，广泛应用于家庭和工业领域。
单相电容式异步电机的原理是通过单相电源产生的电压来产生旋转磁场，从而驱动电机转动。它的结构相对简单，由定子和转子两部分组成。定子周围绕着主绕组，转子则是一个铝制或铜制的圆柱体。
在正常运行过程中，定子绕组通过接通一个辅助绕组和一个电容器来产生旋转磁场。辅助绕组中的电流通过一个相移电容器来改变相位，使得相移发生，这样就可以形成旋转磁场。随着电流的变化，旋转磁场会扭曲定子绕组，进而驱动转子旋转。
单相电容式异步电机具有一些独特的特点。它的启动转矩较小，因此通常需要辅助启动装置来帮助启动。它的效率相对较低，属于低功率的电机。它产生的转矩波动比较大，不适合需要稳定转矩的应用。
单相电容式异步电机仍然有着广泛的应用。在家庭中，它通常用于驱动家用电器，例如洗衣机、风扇和空调等。在工业领域，它也被用于一些低功率的机械设备，如小型泵和压缩机。
单相电容式异步电机是一种广泛使用的电动机类型。它在家庭和工业领域都具有重要的应用价值。尽管它有一些特点和限制，但通过合理设计和使用，可以充分发挥其特点，满足各种不同应用的需求。
单相电容式异步电机（单相电容运转异步电机）
单相电容运转异步电动机简称电容电动机。这类电机在运行时，副绕组也连于电网上同时工作，且经适当设计可使电机对既定负载呈圆形旋转磁场运行。
单相双电容电动机称为单相双值电容异步电动机，属于电容分相原理电动机。
1、结构原理：
电容分相电动机的转子绕组是浇筑成型的鼠笼式，定子上饶有2组空间位置上相差90°的启动绕组B和工作绕组A，从而获得电角度ω为90°的两相交变电流，保证旋转磁场的形成条件。（如图一所示）
2、工作原理：
电容式单相电动机通过电容移相作用，将单相交流电分离出另一相相位差90度的交流电，获得两相交变电流并分别送入2个绕组。工作原理流程如下：
定子绕组通入电角度相差90°的两相电流→定子上形成旋转磁场→转子切割磁力线产生感应电流→感应电流产生旋转磁场→转子磁场与定子磁场相互作用→转子转动。扩展资料
在单相电动机中，产生旋转磁场的另一种方法称为罩极法，又称单相罩极式电动机。此种电动机定子做成凸极式的，有两极和四极两种。每个磁极在1/3-1/4全极面处开有小槽，把磁极分成两个部分，在小的部分上套装上一个短路铜环，好象把这部分磁极罩起来一样，所以叫罩极式电动机。单相绕组套装在整个磁极上，每个极的线圈是串联的，连接时必须使其产生的极性依次按N、S、N、S排列。当定子绕组通电后，在磁极中产生主磁通，根据楞次定律，其中穿过短路铜环的主磁通在铜环内产生一个在相位上滞后90度的感应电流，此电流产生的磁通在相位上也滞后于主磁通，它的作用与电容式电动机的起动绕组相当。从而产生旋转磁场使电动机转动起来。
参考资料来源：百度百科-单相异步电机
单相电容式异步电机国内外研究现状
单相异步电动机 采用单相交流电源的异步电动机称为单相异步电动机。单相异步电动机由于只需要单相交流电，故使用方便、应用广泛，并且有结构简单、成本低廉、噪声小、对无线电系统干扰小等优点，因而常用在功率不大的家用电器和小型动力机械中，如电风扇、洗衣机、电冰箱、空调、抽油烟机、电钻、医疗器械、小型风机及家用水泵等。 由于中国的单相电压是220V，而国外的单相电压如美国120V、日本100V、德国英国法国230V，所以在使用国外的单相异步电动机时需要注意电机的额定电压与电源电压是否相同。
工作原理在交流电机中，当定子绕组通过交流电流时，建立了电枢磁动势，它对电机能量转换和运行性能都有很大影响。所以单相交流绕组通入单相交流产生脉振磁动势，该磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和，从而在气隙中建立正转和反转磁场和。这两个旋转磁场切割转子导体，并分别在转子导体中产生感应电动势和感应电流 。
该电流与磁场相互作用产生正、反电磁转矩。正向电磁转矩企图使转子正转；反向电磁转矩企图使转子反转。这两个转矩叠加起来就是推动电动机转动的合成转矩。
不论是正转磁场还是反转磁场，他们的大小与转差率的关系和三相异步电动机的情况是一样的。若电动机的转速是n，
则对正转磁场而言，转差率为：s+=(n1-n)/n1=s
对反转磁场而言，转差率为：s-=（-n1-n)/-n1=s
单相异步电动机的T-s曲线见左图
由图可知单相异步电动机的主要特点有：
（1）n=0,s=1,T=T++ T- =0，说明单相异步电动机无启动转矩，如不采取其他措施，电动机不能启动。
（2）当s≠1时， T≠0，T无固定方向，它取决于s的正、负。
（3）由于反向转矩存在，使合成转矩也随之减小，故单相异步电动机的过载能力较低。
电容分相式起动工作原理
启动时开关K闭合，使两绕组电流I1,I2相位差约为90°，从而产生旋转磁场，电机转起来；转动正
常以后离心开关被甩开，启动绕组被切断。
罩极式单相电机的工作原理
定子通入电流以后，部分磁通穿过短路环，并在其中产生感应电流。短路环中的电流阻碍磁通的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差，从而形成旋转磁场，使转子转起来。
上图中电机的转动方向：瞬时针旋转。因为没有短路环部分的磁通比有短路环部分的磁通领先。
单相电容运转异步电机
单相电容运转异步电动调速方法：
调压调速，改变电动机定子电压来实现调速的方法称调压调速。调压调速，对于单相电动机，可在0~220V之间的某值；对于三相电动机，可在0~380V之间的某值。调压用变压器，如果变压器的调压是有级的，电动机的调速也是有级的，如果变压器的调压是无级的，那么电动机调速也是无级的。特点
转矩特性调试范围效率运行平稳行；调压调速：好最宽低平稳；PWM调速：好宽高脉动
可以看出调压调速的致命缺点是效率低，优点是电机运行在整个调速范围内都平稳。调速范围也最大，从电机的始动电压可以调到额定电压；PWM调速的优点是效率高，调速范围还行，缺点是在最低转速时电机运行时脉动的，噪音变大，而且负载越大越严重。
如果调速目标是微型直流电机，工作电流1A左右；效率就不是大问题了，假如对调速范围和运行平稳行有特殊要求时，使用调压调速，
下面是一个实际应用中的调压调速电路：运算放大器是一个标准的同相放大器，只不过环内有一个功率调整管（TIP127），负反馈放大器的增益为6；给定电压用同相端输入：Vout=6×Vset，调整管输出接的电容启这稳定输出电压，防止系统振荡的作用非常重要。后面可以接的是换向用的全桥电路。
在设计中给定电压用的是TLC56288路串行DA转换器，利用其量程倍增功能可在0－12V和0－24V内调整电压，可以驱动12V或24V小电机。只要稍微改动程序就可以驱动0－24V内任意额定电压的直流电机。实际使用中发现的问题是在24V附近线性度下降（同运放的摆幅有关）
参考资料：百度百科-调压调速
单相异步电机原理
同步电动机 tóng bù diàn dòng jī转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流电动机。其转子转速n与磁极对数p、电源频率f之间满足n=f/p。转速n决定于电源频率f，故电源频率一定时，转速不变，且与负载无关。具有运行稳定性高和过载能力大等特点。常用于多机同步传动系统、精密调速稳速系统和大型设备(如轧钢机)等。 同步电动机是属于交流电机，定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的，所以称为同步电动机。正由于同步电动机的电流在相位上是超前于电压的，即同步电动机是一个容性负载。在很多时候，同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。同步电动机在结构上大致有两种：1、转子用直流电进行励磁。它的转子做成显极式的，安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的，接成具有交替相反的极性，并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄电池来激励，在大多数同步电动机中，直流发电机是装在电动机轴上的，用以供应转子磁极线圈的励磁电流。由于这种同步电动机不能自动启动，所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围，结构与异步电动机相似。当在定子绕组通上三相交流电源时，电动机内就产生了一个旋转磁场，鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流，从而使电动机旋转起来。电动机旋转之后，其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速，此时转子磁场线圈经由直流电来激励，使转子上面形成一定的磁极，这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极，这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。2、转子不需要励磁的同步电机转子不励磁的同步电动机能够运用于单相电源上，也能运用于多相电源上。这种电动机中，有一种的定子绕组与分相电动机或多相电动机的定子相似，同时有一个鼠笼转子，而转子的表面切成平面。所以是属于显极转子，转子磁极是由一种磁化钢做成的，而且能够经常保持磁性。鼠笼绕组是用来产生启动转矩的，而当电动机旋转到一定的转速时，转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的，因此它的数目应和定子上极数相等，当电动机转到它应有的速度时，鼠笼绕组就失去了作用，维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极，使之同步
单相异步电机调速
单相异步电动机和三相异步电动机一样，它的转速调节较困难。如采用变频调速则设备复杂、成本高。为此一般只进行有极调速，主要的调速方法有：
1、串电抗器调速
将电抗器与电动机定子绕组串联，，利用电抗器上产生的压降使加到电机定子绕组上的电压低于电源电压，从而达到降低电动机转速的目的。此种调速方法，只能是由电机的额定转速往低调。多用在吊扇及台扇上。
2、电动机绕组内部抽头调速
通过调速开关改变中间绕组与启动绕组及工作绕组的接线方法，从而达到改变电动机内部气隙磁场的大小，达到调节电动机转速的目的。有L型和T型两种接法。
3、交流晶闸管调速
利用改变晶闸管的导通角，来实现调节加在单相电动机上的交流电压的大小，从而达到调速的目的。此方法可以实现无级调速，缺点是有一些电磁干扰。常用于电风扇的调速上。工作原理
当单相正弦电流通过定子绕组时，电机就会产生一个交变磁场，这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化，但在空间方位上是固定的，所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场，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，使得合成转矩为零，所以电机无法旋转。
当我们用外力使电动机向某一方向旋转时（如顺时针方向旋转），这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小；转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了，转子所产生的总的电磁转矩将不再是零，转子将顺着推动方向旋转起来。
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