Двухфазный асинхронный двигатель

Двухфазные асинхронные двигатели малой мощности с короткозамкнутым ротором обычно используются как конденсаторные двигатели, в которых в одну из фаз включена емкость, обеспечивающая фазовый сдвиг токов в обмотках, близкий к 90°, здесь используется двухфазное вращающееся магнитное поле. Такие двигатели питаются от однофазной сети.

Конденсаторные двигатели имеют на статоре две однотипные обмотки, сдвинутые в пространстве относительно друг друга на 90°.

;

.

Наибольший вращающий момент получается, когда возникает круговое вращающееся магнитное поле. Для получения такого поля I_D·W_D = I_Q·W_Q, пространственный и временной сдвиг должны быть точно равны 90°. На практике это не всегда достигается и получается эллиптическое вращающееся магнитное поле. С точки зрения математики такое эллиптическое поле можно разложить на два круговых поля, которые не равны по величине и вращаются в противоположных направлениях. Каждое из этих полей создает электромагнитный момент и эти моменты будут противоположны и вращающий момент уменьшается.

Конденсатор выбирается таким образом, чтобы круговое поле получилось при номинальной нагрузке X_C = 2·X_Q. Но индуктивное сопротивление катушки зависит от скольжения. При пуске s = 1. При пуске нужно иметь значительно большую емкость, т.к. X_L = max.

Для увеличения пускового момента наряду с рабочим конденсатором может использоваться пусковой конденсатор, который включается только на время пуска.

Двухфазные двигатели обладают высокими технико-экономическими показателями, которые близки к трехфазным. Недостаток – большие габариты конденсатора (может быть больше двигателя).

Принцип действия однофазного асинхронного двигателя

Однофазные двигатели имеют одну рабочую катушку. Такая катушка создает пульсирующее магнитное поле.

Такое поле можно разложить на два круговых поля, равных по величине и вращающихся противоположно. Каждое круговое поле создает свой электромагнитный момент и поэтому общий электромагнитный момент:

.

При пуске n = 0 и M_{э пр} = M_{э обр}.

Такой двигатель не разовьет пускового момента, поэтому однофазные двигатели пускаются в искусственном способе пуска. Предположим, что двигатель внешней силой приведен в движение в направлении прямого поля. В этом случае скольжение прямого поля будет больше скольжения обратного поля.

Механическая характеристика строится как разность кривых 1 и 2. Характеристика получается мягкой.

Максимальный момент однофазного асинхронного двигателя на 30-40 % меньше, чем у трехфазного двигателя выполненного в тех же габаритах.

Однофазные двигатели классифицируются по способу искусственного пуска. Часто однофазные двигатели пускаются как двухфазные, для этого в статоре располагается дополнительная пусковая обмотка с фазосдвигающим сопротивлением. Пусковая обмотка включается только на время пуска, а затем отключается.