
【機】 single-phase motor
single-phase
【電】 single phase; uniphase
electromotor
【化】 motor
單相電動機(Single-Phase Motor)是一種使用單相交流電源(通常為220V或110V)運行的電動機。它是家用電器、小型工具和輕型工業設備中最常見的電機類型之一,因其結構簡單、成本低廉且便于接入民用電源而廣泛應用。
單相電動機定子通常包含主繞組(運行繞組)和輔助繞組(啟動繞組)。當接入單相電源時,定子産生脈振磁場而非旋轉磁場,無法自行啟動。需通過啟動裝置(如離心開關、電容或繼電器)使輔助繞組通電,産生相位差磁場形成旋轉轉矩。啟動後,輔助繞組可斷開(電容啟動型)或持續工作(電容運轉型)。
核心原理:
通過電容、電阻或罩極結構使兩繞組電流産生相位差,将單相電轉換為近似兩相電,從而生成旋轉磁場驅動轉子。
根據啟動方式分類:
分相啟動電動機(Split-Phase Motor)
啟動繞組線徑細、電阻大,與主繞組形成相位差。啟動後離心開關切斷輔助繞組。特點:啟動轉矩小,適用于風扇、小型泵等。
來源:IEEE标準電機分類指南
電容啟動電動機(Capacitor-Start Motor)
啟動繞組串聯電解電容,增大相位差。啟動轉矩高,適用于冰箱壓縮機、空氣泵等。啟動後離心開關斷開電容支路。
來源:NEMA MG-1 電動機标準
電容運轉電動機(Permanent Split Capacitor, PSC)
電容與輔助繞組持續工作,無離心開關。運行平穩、噪音低,但啟動轉矩小。廣泛用于空調風機、傳送帶。
來源:美國能源署(DOE)電機系統效率報告
罩極電動機(Shaded-Pole Motor)
定子極面嵌短路銅環,使部分磁場滞後形成旋轉磁場。結構簡單、成本低,但效率低(<35%),用于小型風扇、儀器散熱。
來源:IEC 60034 旋轉電機國際标準
參數 | 典型範圍 | 說明 |
---|---|---|
功率 | 0.05 kW - 2 kW | 家用電器通常≤1.5kW |
效率 | 50%-85% | PSC電機效率較高 |
啟動轉矩 | 0.5-3倍額定轉矩 | 電容啟動型可達2.5倍以上 |
電源頻率 | 50/60 Hz | 依地區電網标準而定 |
中文術語 | 英文術語 |
---|---|
單相電動機 | Single-Phase Motor |
運行繞組 | Main Winding / Run Winding |
啟動繞組 | Auxiliary Winding / Start Winding |
電容啟動 | Capacitor-Start |
電容運轉 | Permanent Split Capacitor (PSC) |
罩極結構 | Shaded-Pole Structure |
離心開關 | Centrifugal Switch |
權威參考來源:
單相電動機是一種使用單相交流電源(通常為220V)驅動的小型電動機,其特點是結構簡單、成本低,廣泛應用于家用電器和小型設備中。
單相電動機由定子(含主繞組和輔助繞組)、轉子(鼠籠式結構)以及啟動元件(如電容、離心開關)組成。主繞組負責運行,輔助繞組與電容配合産生啟動所需的相位差。
單相交流電本身隻能産生脈動磁場,無法直接驅動轉子旋轉。因此需要通過以下方式啟動:
優點:電源易獲取(220V市電)、結構緊湊、維護方便
缺點:效率低于三相電機(約50-70%)、啟動轉矩較小(通常為額定轉矩的1.5-2倍)
單相電動機通過簡單的相位分割技術解決了單電源啟動難題,雖在工業領域逐漸被三相電機取代,但在民用領域仍占據重要地位。
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