三相异步电动机必须由三相电源供电,在没有三相电源的场合,只能考虑使用单相异步电动机。三相异步电动机的输出功率可以从几十瓦到数千千瓦,而单相异步电动机的输出功率一般也就2千瓦左右。如果拖动小功率负载,尤其是数百瓦以下的,建议单相异步电动机,因为它的功率因数往往比三相异步电动机还要高。
单相异步电动机是由单相交流电源供电的异步电动机,具有结构简单、成本低、工作可靠、振动和噪声小、维修方便等一系列优点。它可直接用市电,所以被广泛应用于工农业生产、电子仪器、医疗设备及家用电器等各方面,如电风扇、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电动缝纫机、电动工具、水泵、风机、小型机床等设备中都使用了单相异步电动机。
单相异步电动机与同容量的三相异步电动机比较,体积较大,性能较差,因此,单相异步电动机一般都只有小功率的。而工业上多用三相异步电动机。近年来,随着科学技术的发展,单相异步电动机的容量明显增大,从几千瓦到几十千瓦都有,而体积在缩小,性能在改善。
单相异步电动机有多种类型,按工作原理和启动方式的不同,可分为分相式和罩极式两类。分相式异步电动机又可分为单相电阻启动异步电动机、单相电容启动异步电动机、单相电容运转异步电动机、单相电容启动及运转异步电动机(单相双值电容异步电动机);而罩极式异步电动机也可分为单相凸极式罩极异步电动机和单相隐极式罩极异步电动机。
单相异步电动机的调速方法主要有变频调速、晶闸管调速、串电抗器调速和抽头法调速等。变频调速设备复杂、成本高、很少采用。目前较多采用的方法有串电抗器调速、抽头法调速和晶闸管调速。
1)串电抗器调速
在电动机的电源线路中串联起分压作用的电抗器,通过调速开关选择电抗器绕组的匝数来调节电抗值,从而改变电动机两端的电压,达到调速的目的。串电抗器调速,其优点是结构简单,容易调整调速比,但消耗的材料多,调速器体积大。
(2)抽头法调速
如果将电抗器和电机结合在一起,在电动机定子铁心上嵌入一个中间绕组(或称调速绕组),通过调速开关改变电动机气隙磁场的大小及椭圆度,可达到调速的目的。抽头法调速与串电抗器调速相比较,抽头法调速时用料省,耗电少,但是绕组嵌线和接线比较复杂。
(3)晶闸管调速
利用改变晶闸管的导通角,来实现加在单相异步电动机上的交流电压的大小,从而达到调节电动机转速的目的,这种方法能实现无级调速,缺点是会产生一些电磁干扰。目前常用于吊式风扇的调速上。