张明金：电容运行式单相异步电动机正反转控制方法的探讨 电力 两相电流分别通人在空间互差９０。的主绕组和 启动绕组中，在定子与转子之间的气隙中形成了 旋转磁场，分析过程如图３所示。旋转磁场切割 转子导体，产生了感应电动势和感应电流，转子 ２两绕组相同时正反转控制 当电容运行式单相异步电动机的主绕组和启 动绕组相同时，电动机可以采用三端子接线也可 以采用四端子接线。三端子接线时１、３为两绕组 的公共接线端，接交流电源的相线（Ｌ），２、４端 子之间接启动电容。四端子接线时１、３两端短接 导体成为载流导体，在气隙旋转磁场的作用下， 受到电磁力的作用，对转轴产生了启动转矩，从 而使单相异步电动机能自行启动旋转运行。 Ｉ ＩＶ ｉｕ 在一起，接交流电源的相 线（Ｌ），２、４端子之间接 启动电容，这两种接线法 实质一样。 如果交流电源的中线 Ｄ ．。 ／ ＝０ ＼ ‘＼ ２Ｔ、、～ ｔ ＝—— ｔ３＝＂７－ 一 ｆ ＝７ ～ （Ｎ）接端子２，外部接线 如图４所示，这种接线电 动机内部接线与图２所示 接线图相同，此时启动电 （ａ）两相电流的波形 容与启动绕组串联，使启 动绕组中的电流导前主绕 Ｖ 组中的电流近似９０。，气隙 中的旋转磁场为逆时针方 向，如图３所示，电动机 Ｕ２ Ｕ２ Ｕ２ Ｕ２ Ｕ２ （ｂ）旋转磁场 逆时针方向旋转，假设此 旋转方向为正转方向。 当交流电源的中线 图３ 互差９０。的两相电流产生的旋转磁场 在实际使用单相异步电动机时，有时需要进 行正反转控制，如家用洗衣机中洗涤用的单相异步 电动机，运行中一般在３０ ｓ左右改变一次转向等。 根据电容运行式单相异步电动机的主绕组和 启动绕组是否一样，电容运行式单相异步电动机 （Ｎ）接端子４时，如图５所示，这种接线电动机 的内部接线如图６所示，此时启动电容与主绕组 串联，使主绕组中的电流导前启动绕组中的电流 近似９Ｏ。，同样可画图分析得出，此时气隙中的旋 转磁场与如图３所示的方向相反，即为顺时针方 向，电动机顺时针方向旋转，设此时电动机旋转 的正反转控制分为两种情况：一是两绕组相同时 正反转控制，二是两绕组不相同时正反转控制ｕ 】。 方向为反转方向。 Ｌ ，、一 Ｎ Ｌ Ｎ Ｎ ４ ２ ４ 图４ 中线接端子２ 图５ 中线按端子４ 图６ 中线接端子４的内部接线图 电网 当主绕组和启动绕组相同时，电容运行式单 相异步电动机的正反转控制，实质上是交换主绕 组和启动绕组，使得主绕组中电流导前或滞后启 动绕组中电流近似９０￣。交换主绕组和启动绕组手 动控制电容运行式单相异步电动机正反控制线路 如图７所示。 启动电容接相线（Ｌ），此时主绕组中的电流方向 不变，启动绕组中的电流反向，主绕组中的电流 与启动绕组中的电流的相位差相应变化了１８０￣， 主绕组中的电流导前启动绕组的电流近似９０。，此 时产生旋转磁场的方向为顺时针方向，电动机顺 时针方向旋转。主绕组中的电流，主、启动绕组中 的电流，启的相量图如图８所示。 Ｌ 交换启动绕组的首、尾端实现电容运行式单 相异步电动机正反转手动控制线路如图９所示。 Ｎ Ｌ Ｎ 图７ 两绕组相同时正反转控制接线路图 控制过程为：合上Ｑｓ，当开关Ｓ向上扳时， 中线接于主绕组的端子２，电动机正转；当开关ｓ 向下扳时，中线接于启动绕组的端子４，电动机 反转 。 图９ 两绕组不相同时正反转控制接线路图 ３两绕组不相同时正反转控制 当电容运行式单相异步电动机的主绕组和启 动绕组不相同时，不能采用交换主绕组和启动绕 控制过程为：合上Ｑｓ ，当Ｑｓ：合于左侧时， 启动绕组的首端接相线（Ｌ），尾端经启动电容接 中线（Ｎ），电动机正转；当ＱＳ 合于右侧时，启 动绕组的首端接中线（Ｎ），尾端经启动电容接相 线（Ｌ），电动机反转 １。 组的方法来实现电动机的正反转控制，应采用交 换其中一个绕组的首、尾端的接线方法来实现正 反转控制。 ４结束语 在对电容运行式单相异步电动机正反转控制 时，首先检测主绕组和启动绕组的阻值，根据它 们的阻值判断主绕组和启动绕组是否相同，然后 采用相应的方法来设计其正反转控制线路。 参考文献： ［１］杜责明，张森林．电机与电气控制［Ｍ］．武汉：华中 科技大学出版社，２０１０． 假设通过交换启动绕组的首、尾端来实现单 相异步电动机的正反转控制。当启动绕组的首端 （３号端）交流电源的相线（Ｌ），尾端（４号端） 经过启动电容接中线（Ｎ），此时接线与图２所示 接线相同，主绕组中的电流滞后启动绕组中的电 流近似９Ｏ。，此时产 生旋转磁场的方向 为逆时针方向，电 ［２］谭维瑜．电机与电气控制［Ｍ］．北京：机械工业出版 社．２０１１． 动机逆时针方向旋 转。 ［３］李明．电机与电力拖动［Ｍ］．北京：电子工业出版 社．２０１１． ｛ 。 图８ 主绕组、启动绕组中 电流的相量图 当启动绕组的 首端（３号端）交流 电源的中线（Ｎ）， 尾端（４号端）经过 作者简介：张明金，男，１９６３年生，江苏徐州人，大学本 科，副教授。研究领域：电工技术、电气控制技术。已发 表论文２０篇。 （编辑：阮毅）