Обмотка статора однофазного асинхронного двигателя состоит из одной катушки. Ток, проходящий по этой катушке, создает пульсирующий магнитный поток, который можно разложить на два вращающихся магнитных потока Ф1 и Ф2, имеющих одинаковую величину, но разное направление вращения.
Первый магнитный поток вращается (относительно неподвижного ротора) с частотой пх по движению часовой стрелки, а второй — с такой же частотой — в противоположном направлении. При пуске моменты М1 и М2, создаваемые каждым вращающимся потоком, равны, но направлены в противоположные стороны. В результате пусковой вращающий момент М=М1 — М2= 0.
Рис. 191. Схемы пуска асинхронного двигателя:
а- переключением обмоток статора со звезды на треугольник; б. в — с коротко- замкнутым роторам с помощью соответственно активных и индуктивных элементов
Если ротору сообщить первоначальное движение, например по движению часовой стрелки, то вращающийся в этом же направлении магнитный поток Ф1 будет действовать на ротор, как и в трехфазном короткозамкнутом двигателе. Магнитный поток Ф2, вращающийся относительно ротора в противоположном направлении, будет индуцировать в роторе токи большей частоты. Индуктивное сопротивление ротора для этой частоты возрастет и еще больше будет отличаться от активного сопротивления. В результате этого вращающий момент М2 уменьшится. Результирующий вращающий момент М = М1 — М2 будет направлен в сторону первоначального движения ротора.
Пусковой вращающий момент в однофазном асинхронном двигателе (рис. 192) может быть получен за счет дополнительной пусковой обмотки ПО, которую укладывают в пазах статора под углом 90° к главной обмотке ГО. Ток I1 главной обмотки отстает по фазе от напряжения U на угол φ1. Последовательно с пусковой обмоткой включен конденсатор С, и ток I2 опережает по фазе напряжение на угол φ2. Поэтому токи в обмотках сдвинуты на угол φ1 — φ2 = 90 и в машине возникает вращающееся магнитное поле, которое создает пусковой момент. Однофазные асинхронные конденсаторные двигатели типа АСОМ-48 устанавливают в кодовых путевых трансмиттерах, которые применяют в устройствах кодовой автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации. Электродвигатель может питаться от источника с переменным напряжением 110 В частотой 50 и 75 Гц. При частоте 50 Гц в электрическую схему двигателя включают конденсатор емкостью 6 мкФ (рис. 193, а), при частоте 75 Гц — конденсатор емкостью 2 мкФ (рис. 193, б). Основные характеристики электродвигателя типа АСОМ-48: полная мощность 16,5 В - А; полезная мощность 3,5 Вт; к. п. д. 0,3; частота вращения якоря при частоте 50 Гц 982 об/мин, при частоте 75 Гц — 1473 об/мин.
В однофазную сеть можно включать трехфазные асинхронные двигатели (рис. 194).
Рис. 192. Схема и векторная диаграмма однофазного асинхронного двигателя с конденсаторным пуском
Рис. 193. Схема асинхронного двигателя типа АСОМ-48
Рабочие характеристики асинхронного двигателя.
На щитке асинхронного двигателя указывают номинальные значения мощности Ри, напряжения U1, частоты вращения п1 и к. п. д. ηΗ.
На рис. 195 показаны рабочие характеристики двигателя, которые показывают при неизменном номинальном напряжении зависимость частоты вращении п, вращающего момента М, коэффициента мощности cos φ, потребляемого тока I и к. п. д. η от полезной мощности двигателя Р2. С увеличением нагрузки частота вращения асинхронного двигателя уменьшается незначительно, поэтому характеристика п f (Р2) слабо наклонена к оси абсцисс. Благодаря индуктивности обмотки статора асинхронные двигатели потребляют ток I, отстающий от напряжения на угол φ. При холостом ходе cos φ = 0,2. С увеличением нагрузки коэффициент мощности cos φ быстро увеличивается, при номинальной нагрузке достигая значения 0,8—0,9. По мере нагрузки двигателя к. п. д. увеличивается и при нагрузке, близкой к номинальной, достигает η 0,8-0,9.