طبقه بندی موتورهای تک فاز

در تئوری، اگر اقداماتی برای اطمینان از وجود اختلاف فاز مشخص در جریان AC که از دو سیم پیچ یک موتور تک فاز می گذرد انجام شود، می توان آن را راه اندازی کرد. نحوه ایجاد اختلاف فاز معین بین دو پتانسیل یا شار مغناطیسی که با زاویه خاصی در فضا جبران شده اند، نقطه شروعی برای حل مشکل راه اندازی است. بر این اساس، موتورهای آسنکرون AC تک فاز را می توان به دو دسته تقسیم کرد: قطب های فاز جدا شده و سایه دار.
موتور تک فاز جدا فاز
موتورهای تک فاز جدا از فاز از خازن ها یا مقاومت ها به صورت سری با سیم پیچ راه اندازی القایی برای دستیابی به تغییر فاز استفاده می کنند که باعث می شود فاز فعلی سیم پیچ راه اندازی و سیم پیچ کاری جابجا شود که به "جدایی فاز" معروف است.
(1) موتور تک فاز خازنی با جداسازی فاز
نمودار شماتیک (a) سیم کشی اصلی یک موتور تک فاز جدا از فاز خازن را نشان می دهد. با توجه به اثر تغییر فاز قابل توجه خازن ها، تا زمانی که یک خازن با ظرفیت مناسب (معمولاً حدود 20-50 μF) به صورت سری به سیم پیچ راه اندازی متصل شود، اختلاف فاز بین جریان های دو سیم پیچ می تواند باشد. نزدیک به 90 درجه در این زمان، میدان مغناطیسی دوار سنتز شده نزدیک به یک میدان مغناطیسی دوار دایره‌ای است که منجر به گشتاور راه‌اندازی بزرگ و جریان شروع کوچک می‌شود. این نوع موتور تکفاز به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد و می توان آن را در صورت نیاز پس از راه اندازی نگه داشت (به نام موتور با خازن کار می کند) یا حذف کرد (به نام موتور استارت خازن، که توسط یک کلید گریز از مرکز قرار داده شده در داخل موتور اجرا می شود). در صورت نیاز به تغییر جهت موتور، به سادگی پایانه های خروجی هر یک از سیم پیچ ها را تعویض کنید و رابطه فاز فعلی بین دو سیم پیچ برعکس خواهد بود.
(2) موتور تک فاز جدا شده از فاز مقاومت
این نوع موتور دارای چرخش کمتر در سیم پیچ راه اندازی، سیم های نازک تر و راکتانس کمتر و مقاومت بالاتر در مقایسه با سیم پیچ در حال اجرا است. هنگام استفاده از راه‌اندازی جداسازی فاز مقاومتی، جریان سیم‌پیچ راه‌اندازی سیم‌پیچ در حال اجرا را هدایت می‌کند و میدان مغناطیسی سنتز شده یک میدان مغناطیسی دوار بیضوی با بیضوی بزرگ‌تر است. گشتاور راه اندازی کم است و فقط در موقعیت های بدون بار یا بار سبک و با کاربردهای کمی استفاده می شود. سیم پیچ راه اندازی یک موتور تک فاز با جداسازی فاز مقاومتی معمولاً برای عملکرد کوتاه مدت طراحی شده است. پس از راه اندازی، توسط یک کلید گریز از مرکز قطع می شود و توسط سیم پیچ کار نگهداری می شود. نمودار شماتیک (b) سیم کشی اصلی یک موتور تک فاز با جداسازی فاز مقاومتی را نشان می دهد.
موتور تک فاز قطب سرپوشیده
تعبیه بخشی از قطب استاتور با حلقه مسی اتصال کوتاه یا سیم پیچ اتصال کوتاه (گروه) یک موتور تک فاز قطب سرپوشیده را تشکیل می دهد. موتور تک فاز قطب سرپوشیده شامل دو نوع قطب برجسته و قطب مخفی می باشد.
هنگامی که یک جریان AC تک فاز به سیم پیچ استاتور اعمال می شود، بیشتر شار مغناطیسی تولید شده توسط میدان مغناطیسی ضربان دار مستقیماً از طریق شکاف هوا به روتور جفت می شود، در حالی که بخش کوچکی از شار مغناطیسی القا می شود و با آن ترکیب می شود. حلقه مسی قطب پوشش برای ورود به مدار مغناطیسی روتور از طریق شکاف هوا. طبق قانون لنز، شار مغناطیسی القایی همیشه مانع از تغییر شار مغناطیسی اصلی می شود و شار مغناطیسی القایی در فاز از شار مغناطیسی اصلی عقب می ماند. این دو شار مغناطیسی ایجاد می کند که با زاویه خاصی در فضا جبران می شوند و اختلاف فاز مشخصی دارند و در نتیجه یک میدان مغناطیسی ترکیبی ایجاد می شود که یک میدان مغناطیسی دوار بسیار بیضوی است. جهت چرخش موتور قطب سرپوشیده از قسمت قطب بدون پوشش به قسمت قطب سرپوشیده ثابت می شود که دارای قدرت کمتر، گشتاور راه اندازی کمتر، ساختار ساده، قیمت پایین و نگهداری آسان است. موتور قطب سرپوشیده معمولاً برای موتورهای دمنده کوچک و موتورهای فن استفاده می شود.