在電動(dòng)機培訓課程中，許多學(xué)生詢(xún)問(wèn)了單相電動(dòng)機的正向和反向旋轉控制，下面將討論如何控制電容性單相異步電動(dòng)機的正向和反向旋轉。

首先，單相電動(dòng)機的工作原理

理論上的單相交流電動(dòng)機中只有一個(gè)繞組。變速箱是一只松鼠籠。當單相正弦電流流經(jīng)定子繞組時(shí)。電動(dòng)機產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)的強度和方向隨時(shí)間變化為正弦波，但空間的方向是固定的。因此，該磁場(chǎng)也稱(chēng)為交變脈動(dòng)磁場(chǎng)。該交變脈動(dòng)磁場(chǎng)可以分解成兩個(gè)具有相同速度和相反旋轉方向的旋轉磁場(chǎng)。當轉子靜止時(shí)，這兩個(gè)旋轉磁場(chǎng)會(huì )在轉子中產(chǎn)生兩個(gè)相等且相反的轉矩，從而形成一個(gè)復合信號。扭矩為零。電動(dòng)機無(wú)法旋轉。當電動(dòng)機在外力作用下沿特定方向旋轉時(shí)（例如順時(shí)針旋轉）。此時(shí)，沿順時(shí)針?lè )较蛐D的磁場(chǎng)與轉子之間的切割磁力線(xiàn)的運動(dòng)減小，而沿逆時(shí)針?lè )较蛐D的磁場(chǎng)與轉子之間的切割磁力線(xiàn)的運動(dòng)減小。旋轉方向增加。以此方式，平衡被打破并且由轉子產(chǎn)生的總電磁轉矩不再旋轉。如果希望單相電動(dòng)機自動(dòng)旋轉，則可以在定子中添加啟動(dòng)繞組。起動(dòng)繞組和主繞組必須分開(kāi)90度，并且起動(dòng)繞組（次級繞組）必須與合適的繞組串聯(lián)。冷凝器。產(chǎn)生90度的差異。這就是所謂的相分離原理。這樣，時(shí)間上相隔90度的兩個(gè)電流穿過(guò)空間上相隔90度的兩個(gè)繞組，并且在空間中產(chǎn)生了（兩相）旋轉磁場(chǎng)。它發(fā)生在定子中，轉子磁場(chǎng)發(fā)生在定子中并且是順時(shí)針?lè )较颉? 在該旋轉磁場(chǎng)的作用下，轉子可以自動(dòng)起動(dòng)，并且當起動(dòng)后速度上升到一定水平時(shí)，起動(dòng)繞組通過(guò)離心開(kāi)關(guān)或安裝在轉子中的其他自動(dòng)控制裝置分開(kāi)。操作時(shí)，只能使用主繞組。所以?？梢栽谳^短的工作模式下進(jìn)行啟動(dòng)繞組。但是，在大多數情況下，啟動(dòng)繞組不是分開(kāi)的，這種電動(dòng)機稱(chēng)為電容性單相電動(dòng)機。

二、單相電動(dòng)機正、反轉原理

異步電動(dòng)機的旋轉原理是在定子繞組中形成一個(gè)旋轉磁場(chǎng)，旋轉磁場(chǎng)的方向決定了電動(dòng)機的轉向。

只要改變旋轉磁場(chǎng)的方向，就能改變電動(dòng)機的旋轉方向。三相電動(dòng)機只要改變相序，就能改變旋轉磁場(chǎng)的方向，從而也改變了三相電動(dòng)機的正、反轉。而單相電動(dòng)機是通過(guò)分相元件、電容或線(xiàn)圈本身的電阻，將單相電分為相差小于900的兩相電，其中主繞組上的代表一相電，副繞組上的代表另一相電。

所以，單相電動(dòng)機實(shí)質(zhì)是“二相電動(dòng)機”。要改變單相電動(dòng)機的轉向，可以通過(guò)改變相序來(lái)改變，不過(guò)這里和三相電動(dòng)機不一樣，并不是改變電源相序，而是要改變主副繞組中電流桕序。而要改變主副繞組電流中相序可以通過(guò)兩種方式來(lái)進(jìn)行．一是改變主副繞組的阻抗．由電容器串接在主副繞組不同的位置來(lái)實(shí)現。二是更換主或副繞組的極性來(lái)達到改變電流相序。下面以?xún)煞N典型用途的單相電動(dòng)機為例來(lái)說(shuō)明。

1．單相洗滌電機正反轉方式

單相洗滌電機工作要求主副繞組參舯一致，電動(dòng)機正，反轉出力一樣，主副繞組可以互為工作繞組。單相電動(dòng)機經(jīng)過(guò)主副繞組分相形成旋轉磁場(chǎng)。主副繞組兩者相差900相角。主繞組直接和I．、N相連，副繞組則串聯(lián)電容后與電源相連。設流過(guò)主繞組的電流為la．流過(guò)副繞組的電流為IR。主繞組基本是電感，阻抗為感抗，是感性負載，la在相位上滯后電源電壓。而副繞組由于串聯(lián)電容后，阻抗將減小，與電源的相角也將減小。所以IR比la超前一個(gè)相角，只要選擇合適的電容，就可以使IR超過(guò)la90度這樣由兩相電流產(chǎn)生相位差并形成正向旋轉磁場(chǎng)，使電動(dòng)機正轉。同理，若這時(shí)將副繞組直接和L、N相連，主繞組串聯(lián)電容后與電源相連。

則Ia比IR超前90。相角，形成反向旋轉磁場(chǎng)使電動(dòng)機反轉。電路示意圖如下圖，用一個(gè)單刀三擲開(kāi)關(guān)來(lái)負責切換電容器接入主副繞組的位置。刀閘處于中間位置為停止狀態(tài)。正轉時(shí)，繞組LA直接接LN，繞組LR和電容串聯(lián)，繞組LR為啟動(dòng)繞組，電流超前，設為正向轉動(dòng)。那么改換接法，繞組LR直接接LN，繞組LA和電容串聯(lián)，繞組lA為啟動(dòng)繞組，電流超前，則反向轉動(dòng)。從上面分析也可以看出，主副繞組也可以互為啟動(dòng)繞組的。

2．單相電刨電機正反轉方式

單相電刨電機工作要求主副繞組參數不一致，電機正、反轉出力也不一樣，主繞組是工作繞組。很顯然這種類(lèi)型電機不能采用上述方法使電機實(shí)現反轉。但由上面的分析知道，副繞組串接電容，產(chǎn)生IR超過(guò)la900的相位差并形成旋轉磁場(chǎng)，使電機正轉。那么只要讓IR滯后于la90度(或者換句話(huà)說(shuō)，讓la超前IR90。)。

就可以讓電機實(shí)現反轉。要實(shí)現這個(gè)很簡(jiǎn)單．只要IR翻轉180度(或者la翻轉180。)就能實(shí)現了。那么如何實(shí)現IR翻轉180度(或者la翻轉180a)呢？從下面的接線(xiàn)圖上可以看出，實(shí)際上主繞組同副繞組是接在同～個(gè)電源上的，也就是說(shuō)他們的電壓是同相位的。那要是把副繞組的L接Wl及N接W2換一下，改成L接W2及N接W1，主繞組不變．維持LN接UIU2。那么主繞組的電壓和副繞組的電壓就有180度的相位差．也就是說(shuō)副繞組的電流也翻轉了180度。這時(shí)就實(shí)現了IR滯后于Ia90度(或者換句話(huà)說(shuō)，讓Ia超前IR90度)。旋轉磁場(chǎng)的方向為逆時(shí)針，實(shí)現了反轉。

在實(shí)際的電路中副繞組和電容是通過(guò)順逆開(kāi)關(guān)和電源相連的。這個(gè)電路改變的不是電容接入哪個(gè)繞組，而是繞組的接人極性。理論上要想改變單相電動(dòng)機的轉向，可以改變主、副繞組的連接形式，將主繞組頭尾對調，或將副繞組的頭尾對調．即可改變單相電動(dòng)機的旋轉方向。由于主繞組的電流比副繞組的電流大得多，所以一般采用改變副繞組的接線(xiàn)來(lái)改變單相電動(dòng)機的旋轉方向。電機工作時(shí)，旋轉磁場(chǎng)的轉向總是從電流超前的繞組轉向電流落后的繞組，若將其中～個(gè)繞組的接線(xiàn)端對調一下，就改變了該繞組的電流相位使之反相，由超前（落后）變?yōu)槁浜螅ǔ埃D磁場(chǎng)的轉向就隨之改變。電路示意圖如下圖．用一個(gè)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)來(lái)負責切換主副繞組接入極性。正轉時(shí)，主繞組UI、U2直接接LN，副繞組經(jīng)開(kāi)關(guān)Wl和L相接．W2和N相接，副繞組為啟動(dòng)繞組，電流超前，設為正向轉動(dòng)。那么改換接法，主繞組Ul、U2依然直接接LN，副繞組經(jīng)開(kāi)關(guān)W2和L相接．W1和N相接，副繞組仍為啟動(dòng)繞組，電流滯后，則反向轉動(dòng)。從上面分析可以看出，副繞組始終為啟動(dòng)繞組。