Однофазные асинхронные двигатели находят широкое применение как в промышленности, так и на судах и по устройству мало отличаются от трехфазных.

В частности, в пазах статора размещается не трехфазная, а однофазная обмотка, которая занимает обычно 2/3 τ, на каждом полюсном делении (рис. 1,а). Такую обмотку можно получить из трехфазной, если использовать только две её фазы. Ротор обычно имеет короткозамкнутую обмотку типа «беличья клетка».

Рису. 1  – Устройство(а) и моменты вращения (б) однофазного двигателя

Рису. 1  – Устройство (а) и моменты вращения (б) однофазного двигателя

Переменный ток однофазной обмотки создает пульсирующую МДС, которую можно разложить на две МДС, вращающиеся в противоположные стороны с одинаковой частотой вращения. Амплитуды этих МДС равны между собой, а каждая составляет по величине половину амплитуды пульсирующей МДС. МДС создают вращающиеся магнитные поля, одо из которых условно называют прямым, т.к. оно совпадает с направлением вращения ротора, другое — обратным, так как оно направлено против вращения ротора.

Скольжение ротора относительно прямого поля:

Скольжение ротора относительно прямого поля

а относительно обратного:

а относительно обратного

При пуске, когда s = 1 (n2 = 0), эти поля создают одинаковые, но разные по знаку моменты Мпр и Мобр, поэтому результирующий момент двигателя Мрез при пуске равен нулю (рис. 1,б). Если же ротор приведен во вращение в ту или другую сторону, то один из моментов (Мпр или Мобр), будет преобладать и при условии, что результирующий электромагнитный момент больше момента сопротивления Мс двигатель идет в ход, разгоняется и достигает определенного установившегося скольжения sн, соответствующего моменту нагрузки Мн.

Для получения пускового момента необходимо создать в зазоре однофазного двигателя вращающееся магнитное поле, которое образуется как минимум двумя пульсирующими МДС, имеющими пространственный и временной сдвиг по фазе. С этой целью на статоре, кроме основной рабочей обмотки, располагают пусковую обмотку, сдвинутую относительно основной обмотки на электрический угол 90º. Фазовый сдвиг между токами пусковой и рабочей обмоток достигается путем включения в одну из обмоток фазосдвигающего элемента, чаще всего конденсатора, подобранного таким образом, чтобы ток пусковой обмотки опережал ток рабочей обмотки на угол, близкий к π/2.

Схема включения и механическая характеристика однофазного двигателя с пусковой обмоткой показаны на рис.2

Схема включения (а) и  механическая характеристика (б)  однофазного двигателя с пусковой  обмоткой

Рис.2 - Схема включения (а) и механическая характеристика (б)  однофазного двигателя с пусковой обмоткой

Пуск двигателя происходит при включенном общем выключателе В путем нажатия на кнопку КнП (рис.2,а). По мере разгона двигателя примерно до момента, соответствующего точке А на механической характеристике (рис.2,б), пусковая обмотка отключается и двигатель переходит на естественную механическую характеристику (точка В).