Однофазные асинхронные двигатели обычно имеют конструкцию, аналогичную конструкции трехфазного двигателя: на статоре размещены обмотки переменного тока, короткозамкнутые проводники размещены в цилиндрическом роторе. Существенным отличием является, конечно, то, что на статор подается только однофазное питание. В промышленной и бытовой технике используются однофазные асинхронные электродвигатели АИРЕ. Подробное описание двигателя здесь: http://elmo.ua/odnofaznye-elektrodvigateli-aire/p166
Рассмотрим схему двигателя, показанную ниже
Если источник переменного тока подключен к обмотке статора, будет создаваться пульсирующий магнитный поток, который будет пронизывать цепи ротора. Напряжение, индуцированное в цепях ротора, приведет к протеканию тока, создавая магнитный поток, противостоящий изменению потока статора, соединяющего контур. На приведенной выше диаграмме плотности потока статора и ротора будут действовать в направлении y. т.е. поперечное произведение потоков будет равно нулю, двигатель не создает крутящий момент.
Качественный анализ выше указывает на проблему: однофазные сети создают пульсирующие поля, а не вращающиеся поля, а пульсирующие поля не создают крутящий момент. Тем не менее, однофазные двигатели могут быть изготовлены, поэтому, как представляется, существует противоречие в том, что мы знаем, в сравнении с анализом.
Один метод, который может быть использован для объяснения поведения однофазных двигателей, называется «теория двойного вращающегося поля». Применяя теорию с двойным вращающимся полем, можно нарисовать кривую крутящего момента для однофазной машины как произведение двух независимых машин, одна из которых пытается вращаться вперед, а одна назад.
Можно видеть, что если есть два равных и противоположных вращающихся поля, то чистый крутящий момент в состоянии покоя будет равен нулю. Это относится к рассмотренному ранее качественному анализу. Учитывая кривые крутящего момента, если однофазный асинхронный двигатель может быть запущен, создается крутящий момент, и машина будет работать как двигатель.
Запуск однофазного асинхронного двигателя
Используется ряд различных типов машин, которые имеют несколько разные подходы к созданию вращающегося поля при запуске. Большинство работают по принципу применения двух фазных токов к двигателю. На рисунке ниже приведены две фазы подачи двигателя. Если векторы фаз отстают друг от друга на 90 °, то результатом является чисто вращательное поле без пульсаций. Если расходные материалы не сбалансированы или фазовый угол не составляет ровно 90 °, будет существовать комбинация пульсирующего и вращающегося эффекта.