單相異步電動機
用單相交流電供電的異步電動機。所用電源方便，結構簡單,價格低廉，運行可靠,廣泛套用於辦公室、家庭和醫院等只有單相電源的場合。但它比三相異步電動機效率低,體積也大。因而單相電動機只做成小型的,其功率從零點幾千瓦到幾千瓦。
單相異步電動機的定子一般有兩個繞組，即主繞組和副繞組。它們沿圓周錯開一定的空間角(一般是90°電角度)。主、副繞組的電流在時間上也有一定的相位差。單相異步電動機的轉子均為籠式繞組。
通常主、副繞組的磁通勢不一定相等，時間也不一定正好差90°,故運行時，一般產生橢圓形鏇轉磁場。如單相異步電動機只有主繞組接單相電源時，定子繞組便產生脈振磁場，它可分解成正序鏇轉磁場和負序鏇轉磁場，兩者均會在轉子繞組裡感應電動勢。籠型轉子繞組是自行閉合的，電流均可流通，正、負序磁場各自產生電磁轉矩。它們與轉矩的關係如圖所示。
為了獲得起動轉矩，單相異步電動機一般裝有副繞組。採取電阻分相或電容分相的辦法使主，副繞組中電流有一定的相位差，從而產生起動轉矩（見分相異步電動機）。
基本結構與分類
基本結構
單相異步電動機包括定子和轉子兩部分，其中定子由繞組和鐵心組成。鐵心一般由0.5mm的矽鋼片疊壓而成。繞組分為主繞組和副繞組，主繞組又稱工作繞組，副繞組又稱起動繞組或輔助繞組。單相異步電動機的轉子也由鐵心和繞組組成。其中鐵心也由0.5mm的矽鋼片疊壓而成，繞組常為鑄鋁籠型。
基本類型
單相異步電動機的工作原理是建立在脈振磁動勢可以分解為兩個幅值相等、轉速相同、轉向相反的兩個鏇轉磁動勢理論的基礎上的。電動機的固有特性是不能自行起動，但一經起動即可連續的鏇轉，因此，設法加強正向鏇轉磁動勢，削弱反向鏇轉磁動勢，使磁動勢變為橢圓形鏇轉磁場，從而可以解決起動問題。按起動方法和相應結構的不同，單相電機有罩極式電機、分相式電機、電容式電機等三大類。
罩極式電機具有結構簡單、製造方便、造價低廉、使用可靠、故障率低的特點。它多用於輕載起動的負荷。凸極式集中繞組罩極電機常用於電風扇、電唱機等。隱極式分布繞組罩極電機則用於小型鼓風機、油泵等。
分相式電機具有結構簡單、造價低廉、使用方便、故障率低的特點。分相式電機的起動轉矩一般是滿載轉矩的兩倍，因此它的套用範圍很廣，如電冰櫃、空調機的配套電機。單相分相式電機具有中等起動轉矩和過載能力，適用於低慣量負載、不經常起動、負載可變而要求轉速基本不變的場合，如小型車床、鼓風機、電冰櫃壓縮機、醫療器械等。
單相電容式電機又分為單相電容起動式電機、單相電容運轉式電機、單相電容起動與運轉式電機。單相電容起動式電機具有較高的起動轉矩，一般達到滿載轉矩的3-5倍，故能適用於滿載起動的場合。多用於電冰櫃、水泵、小型空氣壓縮機及其他需要滿載起動的電器和機械中。單相電容運轉式電機的起動轉矩較低，但功率因數和效率比較高。它體積小、重量輕、運行平穩、振動與噪聲小、可反轉、能調速，適用於直接與負載聯接的場合，如電風扇、通風機、錄音機及各種空載或輕載起動的機械。單相電容起動與運轉式電機具有較好的起動性能，較高的功率因數、效率和過載能力，可以調速。適用於帶負載起動和要求低噪聲的場合，如小型工具機、泵、家用電器等。
工作原理
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、轉速相反的鏇轉磁動勢和，從而在氣隙中建立正轉和反轉磁場和。這兩個鏇轉磁場切割轉子導體，並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係和三相異步電動機的情況是一樣的。若電動機的轉速是，
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，如不採取其他措施，電動機不能啟動。
（2）當s≠1時，T≠0，T無固定方向，它取決於s的正、負。
（3）由於反向轉矩存在，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
啟動時開關K閉合，使兩繞組電流I1,I2相位差約為90°，從而產生鏇轉磁場，電機轉起來；轉動正
常以後離心開關被甩開，啟動繞組被切斷。
罩極式單相電機的工作原理
定子通入電流以後，部分磁通穿過短路環，並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，從而形成鏇轉磁場，使轉子轉起來。
上圖中電機的轉動方向：瞬時針鏇轉。因為沒有短路環部分的磁通比有短路環部分的磁通領先。
使用
單相異步電動機功率小，主要製成小型電機。它的套用非常廣泛，如家用電器（洗衣機、電冰櫃、電風扇）、電動工具（如手電鑽）、醫用器械、自動化儀表等。
安裝
電動機安裝前應測量定子繞組對機殼及主繞組與輔繞組之間的絕緣電阻，其常溫阻值不低於10MΩ，否則應對繞組進行烘乾助理，可採用燈泡加熱法。
電動機的軸伸直徑出廠時已經磨至標準公差尺寸，因此要求用戶所配套的帶輪或其他配套的零件內徑要選國家標準的附屬檔案。安裝時用手推入或輕輕敲擊軸伸台即可，嚴禁用錘子猛擊，否則容易振碎離心開關，造成電動機不能起動、損壞軸承、增大電動機的運行噪聲。
電動機在安裝至配套機械之前，要仔細檢查電動機的底腳部分有無裂紋和影響機械強度等問題，一旦發現有問題，禁止安裝使用。電動機要安裝在帶固定孔的平板上，並用同底腳孔相適應的螺栓固定。
為確保全全，在電動機運行前，務必把接地導線連線到電動機的接地螺釘上，並可靠接地，接地線應選用截面積不小於1m㎡的銅導線。
【小經驗】
用是時間繼電器代替離心開關。
單相異步電動機使用的離心開關屬於機械式開關，當電動機的轉速達到額定轉速的70%以上時，觸點斷開讓輔繞組（起動繞組）斷開或讓起動電容斷開不參加工作。當離心開關損壞或農村電壓較低經常燒毀起動電容時，可改用延時繼電器（220V型）來代替離心開關。方法是將電動機內部離心開關上的兩根線接在一起，在機外串入延時繼電器的常閉觸點（為了讓觸點耐用，需將多組觸點並聯使用或再增加中間繼電器）。時間繼電器的線圈的供電可與主繞組並聯來實現，動作時間調在2~6s。經多次實踐，效果很好，在農村電壓較低時也能避免燒毀起動電容的情況，用戶很滿意。
實踐繼電器有機械式和數字式兩種產品，選用哪種產品都行。大多採用機械式延時繼電器，因價格便宜，用戶容易接受。
電工學知識
| 伴隨新技術革命和教學改革的不斷深入，當前套用電工學迅速發展，由於電工學的套用領域不斷擴大，電工學的知識也必不可少。 |
