Двухфазные и однофазные асинхронные двигатели

Если у статора двигателя запитать только одну фазную обмотку, то вращающегося магнитного поля не получим. Если же статор двигателя будет содержать две обмотки, оси которых сдвинуты в пространстве на угол 90 градусов, и обеспечить питание этих обмоток токами, сдвинутыми по фазе на угол π/2, то получим суммарное вращающееся магнитное поле.

На этом принципе основана работа двухфазного асинхронного двигателя. Если одну обмотку питать непосредственно от сети, то вторую необходимо запитать через фазосдвигающее устройство, например, через конденсатор (Рис. 4.11). При пуске двигателя используют емкость двух параллельно соединенных конденсаторов С₁+С₂. Для этого перед включением рубильника S₁ должен быть включен выключатель S₂. Для лучших условий пуска емкость конденсаторов подбирают так, чтобы вращающееся магнитное поле статора было круговым. После запуска двигателя при номинальной нагрузке изменение тока второй обмотки вызовет изменение тока на конденсаторе, а, значит, и напряжение на второй обмотке изменится по величине и по фазе. Это приведет к изменению соотношения магнитных полей двух катушек. Результирующее магнитное поле станет эллиптическим, магнитный поток станет пульсирующим. При этом вращающий момент уменьшится. Этот недостаток устраняется путем уменьшения емкости фазосдвигающих конденсаторов за счет отключения конденсатора С₂. Отключение может осуществляться при достижении необходимой частоты вращения (75…80% п_НОМ) автоматически – с помощью центробежного выключателя, реле времени либо иным способом.

Рис.4.11 – Включение двухфазного двигателя в сеть

Двухфазные двигатели с регулируемой частотой вращения имеют вместо обычного короткозамкнутого ротора полый ротор в виде тонкостенного алюминиевого цилиндра, вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сердечником - внутренним статором. Частота вращения регулируется изменением действующего значения или фазы напряжения одной из обмоток. Такие двигатели имеют очень малую инерцию и используются при автоматическом регулировании ряда производственных процессов.

Однофазные асинхронные двигатели не развивают начального пускового момента. Однако, если ротор такого двигателя раскрутить в любую сторону, то он будет вращаться самостоятельно и может развивать значительный вращающий момент.

Задача пуска однофазного двигателя решается посредством применения дополнительной (пусковой) обмотки, рассчитанной на кратковременную нагрузку током и отключаемую по окончании пуска. Последовательно с этой обмоткой включается пусковой конденсатор или иное фазосдвигающее устройство.