单相电机基本结构

三相电机有三组线圈，当它通入三相交流电源以后会产生旋转磁场。旋转磁场会切割转子绕组并在转子绕组上产生感应电流，然后转子会在磁场中受到电磁力而旋转起来。

单相电机和三相电机不一样，单相电机只有两个线圈，分别是主线圈和副线圈。如果给主线圈和副线圈同时通入单相电，那么它们产生的磁场及转子收到的作用力是相同并且是静止状态。为了让主副线圈产生的磁场旋转起来，那么就需要给主副线圈通入不同相序的交流电。

电容移相

但是单相交流电机只有单相电，那么怎么样才能简单经济的得到两个不同相位的交流电呢？这时就需要利用电容来实现移相，即在副线圈上电源上串联一个电容。

这样的话，主线圈电流交流波形如下图曲线a所示，副线圈电流波形图如曲线b所示

如上图，电流a在1时刻到达最大值，而电流b为零；紧接着电流a在2时刻降低到零，而电流b却上升到最大值；然后电流a变成反方向最大值，而电流b却减少到零

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a、b两个交流电它们依次先后到达电流最大值，并且它们之间的相位相差1/4个周期，所以它们产生的磁场也依次先后到达最大值。这样就能实现主线圈磁场推一下转子、副线圈磁场推一下转子，然后让转子旋转起来。

大功率单相电机

对于小功率单相电机，由于它的功率小、负载轻、对启动转矩要求不大（比如电风扇）。所以它只有一个小电容，同时起到启动和运行的作用。

但是对于工业用的大功率单相电机，如果只用一个电容来兼顾启动和运行，由于它的启动转矩小。再加上它所带的负载比较重，所以容易造成启动困难。这时候就需要在运行电容上再并联一个大的电容来提升启动转矩，把这个电容叫作“启动电容”。

有些朋友可能会好奇，为什么不直接接一个大电容作启动和运行呢？

当接入的电容容量太大，虽然能提升转矩，但是也会造成单相电机发热严重、甚至烧毁电机，所以大功率单相电机都有一个离心开关。离心开关的作用就是在电机转速达到一定程度以后断开启动电容，防止因电流过大、绕组过热而烧毁。

单相电机电容接线实物图

小功率单相电机接线时，先分出主线圈和副线圈，主线圈电阻最小、副线圈电阻第二。然后把零火线接在主线圈的两端，再把电容一头接副线圈一端，电容另一头接火线或者零线。如图所示：

对于大功率（双值电容）单相电机接线。启动电容和离心开关V1、V2串联，然后再与运行电容并联，最后一头接副线圈，另外一头接零线。如下所示

电容选择

电容大小选择对单相电机正常运行至关重要。如果电容选择过小，那么会造成电机启动困难、甚至无法启动；如果电容选择过大，虽然启动转矩比较大，但是容易造成电机温度升高、甚至烧毁电机。

在选择电容时，注意以下几点：

电容耐压值≥1.5倍电源电压，一般选400V或450V即可；

电容容量按以下公式计算：

对于单相电机，1kw功率大概6A电流；另外单相电机功率因素比较高，取0.95即可。

举个例子：假设有一个1.5KW单相双值电容电动机，计算一下需要多大的启动电容和运行电容？