单相电容分相启动式电动机换向原理

　　单相电容分相启动式电动机的换向方法与三相电动机/相同，即只要将两相绕组中任意一相的头与尾对调后接至电源，就可改变两相合成磁场的旋转方向，从而改变电动机的旋转方向。
　　
　　下图为单相电容分相启动式电动机原理接线图，电容器一般装在机座顶上，并通过启动装置接在辅助绕组电路内，两绕组的出线端D1、D2、F1、F2接于接线板并接在同一单相电源上。如果电容选得合适，可以使辅助绕组电流在时间相位上超前于主绕组电流900电角度。

  　下图为二相电流流过二相绕组产生二相旋转磁场示意图，设主绕组电流为IA，辅助绕组电流为IB，两相电流的变化曲线如下图(a)所示，辅助绕组电流超前主绕组电流900电角度相位。
　　
　　下图(h)为单相异步电动机两相绕组示意图。主绕组用A-X线圈表示，辅助绕组用B-Y线圈表示。两相绕组在空间互差900电角度。
　　
　　为了确定两相电流通进两相绕组产生的磁场方向，我们仍规定电流从线圈的首端（例如A端）进入，从线圈的末端（如X端）流出为正方向。依照这个规定，我们可以定出两相绕组在几个不同的瞬时(t1，t2，t3，t4)的电流实际方向。
　　
　　例如t1瞬时，主绕组A-X相电流为0，辅助绕组B-Y相电流为正最大值，B相电流由首端B进入绕组，用符号0表示，由末端Y流出绕组，用符号0表示，这时电动机两相绕组产生的合成磁场就是B-Y相绕组产生的磁场。由右手定则可知，磁方向向下，如下图(b)①所示。同理，t2瞬时，辅助绕组B-Y相电流为0，主绕组A-X相电流为正最大值．A相电流由首端A进入绕组用符号0表示，由末端X端流出用符号0表示。这时，两相绕组产生的合成磁场就是A-X相绕组产生的磁场。由右手定则可知磁场方向自右向左。如下图(b)②所示，依次用同样的方法可以确定t3、t4瞬时绕组电流和磁场方向，如下图(b)③、④所示。
　　
　　由下图(a)、(b)可见：两个在空间互差90。电角度的绕组，通以互差900电角度的电流所产生的两相合成磁场是一个旋转磁场。因而可以在电动机中产生一个启动转矩，旋转磁场的方向和各相绕组中电流达到最大值的次序有关。合成磁场先与B-Y相绕组轴线重合，而后再转到与A-X相绕组轴线重合，即合成磁场是由超前电流的辅助绕组相(B-Y相)转向落后电流的主绕组相(A-X相)。
　　
　　那么两相绕组中任意一相的头与尾对调后接至电源，就可改变两相合成磁场的旋转方向，从而改变电动机的旋转方向的原因是什么？
　　
　　我们假设下图(b)中磁场顺时针旋转的方向为正转。电流参考方向保持不变。将主绕组的头部和尾部对调后，再接入电源会出现什么情况（注：副绕组没有变动，故其电流变化规律保持不变）。
　　
　　在下图(c)中，t1、t3时刻，与下图(b)对应时刻一样，t2时刻就不同了，电流是从主绕组出线端X端进入主线圈，从进线端A端流出，这与我们设定的主绕组电流正方向恰好相反。见下图(a)中粗实线所示的是改变接线方向后的IA电流波形，定义为IA’。该波形正好与原来的lIA波形反相。根据右手定则可知，磁场的方向由左向右，如下图(c)②所示，依次用同样的方法可以确定t4瞬时绕组电流方向，如下图(b)④所示。图t4时刻电流由A端流人，X端流出，与设定正方向相同，根据右手定则可知，磁场的方向由右向左。
　　
　　可见主绕组首尾对调后，两相电流合成的旋转磁场旋转方向变为了逆时针，与下图((b)的顺时针相反，而旋转磁场的旋转方向就是电机的旋转方向。
　　
　　也就是说，当主绕组的首尾对调后重新接人电源后，主绕组中的电流相位就会变成与未调换前的电流相位反相，使主绕组中的电流相位超前辅助绕组的电流相位90°电角度，见下图(a)所示。何况主副绕组在空间上还互差90°的电角度。这样一来，合成旋转磁场的方向就由主绕组向副绕组运动，因而，电机的转向也变成从主绕组转向副绕组了。
　　
　　同理，主绕组不变，副绕组的首尾对调再重新接入电源后，电机的旋转方向也会发生改变。是副绕组电流反相导致主绕组电流超前副绕组90°，与上面结果是一样的，这里就不再赘述。

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