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。
如图1(a)图所示,i1和i2两个电流在相位上相差90°,图1(b)所示为在空间布置上相差90°电角度的两相绕组。将i1通入绕组A-X、i2通入绕组B-Y。线端 A、B为绕组首端,线端X、Y为绕组末端。正电流从绕组的首端流入,负电流从绕组的末端流入。图1(c)各图显示了i1和i2两个电流5个瞬时所产生的磁场情况,从图中可以看出,当电流变化一周时,磁场也旋转了一周。综上所述,我们只要将相位上相差90°的两个电流,通入在空间相差90°电角度的绕组,就能使单相异步电动机产生一个两相旋转磁场。在它的作用下,转子得到起动转矩而转动起来进行工作。
简单的说,单相异步电动机的工作原理是建立在脉振磁动势可以分解为两个幅值相等、转速相同、转向相反的两个旋转磁动势理论的基础上。电动机固有特性是不能自行起动,但一经起动即可连续的旋转,由此设法加强正向旋转磁动势,削弱反向旋转磁动势,使磁动势变为椭圆形旋转磁场,从而可解决起动问题。