(Fr.: moteur à induction monophasé; Du.: Einphaseninduktionsmotor; Eng.: single phase induction motor), een asynchrone elektromotor die al of niet door middel van hulpapparatuur geschikt is gemaakt om te functioneren aan een eenfasenet (wisselstroomnet).
Bij een normale asynchrone machine zijn de spoelen, die in de stator liggen, verenigd tot drie fasewikkelingen. Een dergelijke machine werkt optimaal, wanneer zij is aangesloten op een driefasennet (draaistroomnet). In de luchtspleet tussen de stator en de rotor ontstaat dan een magnetisch ‘draaiveld’, d.w.z. een patroon van magnetische inductie, dat sinusvormig langs de omtrek verdeeld is en zich in de tijd verplaatst langs de binnenomtrek van de stator met een hoeksnelheid ω0, die wordt bepaald door de frequentie ƒ van het net waaraan de machine is aangesloten:
ω0 = 2𝜋ƒ/p; p is het aantal paren polen van de machine.
Sluit men zo’n machine op een eenfasig net aan, bijv. door twee van de drie aansluitklemmen van de machine met het net te verbinden, dan kan de machine wel een elektromagnetisch koppel ontwikkelen, doch dit is kleiner dan bij voeding vanuit een driefasennet, en bovendien in stilstand gelijk aan nul: de machine loopt niet uit zichzelf aan. De oorzaak hiervan is dat bij aansluiting aan een eenfasenet geen zuiver draaiveld ontstaat in de luchtspleet. De voorwaarde voor een zuiver draaiveld in een m-fasige machine is dat stromen met een onderlinge faseverschuiving in de tijd van 2𝜋/m vloeien in wikkelingsfasen, waarvan de centra onderling over een boog 2𝜋/(mp) verschoven langs de omtrek liggen (zie Elektrische machine), een voorwaarde die aan een eenfasenet niet zonder meer kan worden gerealiseerd. Men moet dus via een hulpmiddel zorgen dat tussen de stromen in de verschillende wikkelingsfasen een faseverschuiving ontstaat; daarbij is het voor een goede (zij het niet optimale) werking niet absoluut noodzakelijk dat een zuiver draaiveld ontstaat.
Naar gelang van de wijze waarop de benodigde faseverschuiving wordt geschapen, onderscheidt men:
1. Motor met weerstandshulpfase: de spoelen in de stator zijn verenigd tot twee fasewikkelingen (eigenlijk 4, met over 90° verschoven centra, en twee aan twee in serieoppositie geschakeld) waarvan de aantallen windingen niet gelijk zijn. De spoelen kunnen verdeeld langs de omtrek zijn aangebracht in axiale gleuven in de stator, zoals bij een normale asynchrone machine, of als geconcentreerde spoelen zijn gewikkeld om uitgebouwde polen. Een van de wikkelingsfasen, de hulpfase, wordt met een grotere weerstand uitgevoerd, evt. door een extra weerstand in serie ermee op te nemen. Men creëert hiermee een faseverschuiving tussen de stromen in de beide wikkelingsfasen die echter doordat de beide takken inductief zijn niet 90° kan worden gemaakt. De motor loopt echter wel aan doch het aanloopkoppel is hier betrekkelijk klein. De hulpfase wordt slechts voor kortstondig bedrijf gedimensioneerd en mag niet al te lang ingeschakeld blijven (5...15 s); als dus bijv. de rotor blokkeert, moet door een thermisch relais de spanning worden afgeschakeld. Loopt de machine normaal aan dan wordt de tak van de hulpfase onderbroken als de machine op snelheid is door middel van een centrifugaalschakelaar of een relais.
2. Condensatormotor.
De rotor van een condensatormotor is, net als die van de motor met weerstandshulpfase, meestal een normaal kooianker. De spoelen van de stator kunnen zijn verenigd tot drie wikkelingsfasen, net als bij de ‘normale’ asynchrone machine (in dat geval liggen ze verdeeld in groeven langs de binnenomtrek) tot twee fasewikkelingen net als bij de motor met weerstandshulpfase. In serie met of, in het eerste geval, soms ook parallel aan een van de wikkelingsfasen is een condensator opgenomen. Met deze combinatie kan wel de faseverschuiving tussen de stromen in de verschillende wikkelingsfasen worden gecreëerd, die nodig is om een zuiver draaiveld te krijgen bij aansluiting aan het eenfasenet.
Men onderscheidt principieel:
a. motoren met een aanloopcondensator (de condensator speelt alleen een rol tijdens het aanzetten van de motor en wordt afgeschakeld zodra deze op snelheid is gekomen);
b. motoren met een bedrijfscondensator (de condensator vormt een vast onderdeel van de schakeling);
c. dubbelcondensatormotoren (de schakeling bevat twee condensatoren die tijdens het aanzetten parallel staan; als de motor op snelheid is, wordt er een afgeschakeld). Het verloop van het koppel dat de motor ontwikkelt als functie van de rotatiesnelheid, hangt af van de wijze waarop hij met het net is verbonden, de grootte van de condensator en de plaats ervan in de schakeling.
Schakelingen van condensatormotoren.
In de afb. zijn enkele mogelijke schakelingen van condensatormotoren weergegeven. Afb. a toont de zgn. schakeling van Steinmetz. Door een geschikte keuze van de condensator kan men een bedrijfspunt, waarin als de motor aan een draaistroomnet is aangesloten een faseverschuiving van 60° bestaat tussen de spanning over een fase en de stroom door die fase, eenfasig imiteren; de motor heeft dan in de steinmetzschakeling dezelfde eigenschappen. In alle andere bedrijfspunten presteert de motor in steinmetzschakeling minder. Het aanloopkoppel in de steinmetzschakeling is meestal klein: ca. ¼TN bij motoren met een vermogen van ca. 500 W tot ca. TN voor motoren van 50 W; TN is het nominale koppel (bij het bedrijfstoerental). De schakeling volgens afb. c geeft een groter aanloopkoppel; als de motor op snelheid is wordt hij, meestal met een centrifugaalschakelaar, omgeschakeld in de steinmetzschakeling.
Als men de condensator alleen gebruikt om de motor te laten aanlopen wordt de tak waarin deze zich bevindt, meestal afgeschakeld door een relais dat reageert op de stroom, die afneemt naarmate het toerental stijgt.
Legt men in de stator van een asynchrone motor twee fasewikkelingen met ongelijke aantallen windingen, dan kan men door de verhouding tussen die aantallen geschikt te kiezen bereiken dat in één (willekeurig) bedrijfspunt de motor dezelfde gunstige eigenschappen heeft als een vergelijkbare driefasige motor, die aan een symmetrisch draaistroomnet is aangesloten. In de schakeling van afb. f is de condensator ook uitsluitend tijdens het aanzetten in de schakeling opgenomen; de wikkeling, die ermee in serie staat is een zgn. hulpfase en behoeft alleen voor kortstondig bedrijf gedimensioneerd te zijn. Als de met het oog op het net toelaatbare stroom tijdens aanzetten geen beperking oplegt, kan het aanloopkoppel van kleine motoren even groot zijn als dat van draaistroommotoren van dezelfde grootte, nl. 2½...3 maal het nominale koppel. Een grens vormt de verwarming van de hulpfase. Als de motor normaal draait, is dus slechts één wikkelingsfase aan het net aangesloten. Het maximale koppel dat de motor kan leveren is daardoor relatief klein; het kan worden vergroot door een dubbelcondensatormotor volgens afb. g te gebruiken; de aanloopcondensator, die meestal enkele malen zo groot is als de bedrijfscondensator, wordt als de machine op snelheid is afgeschakeld met een relais of een centrifugaalschakelaar.
Condensatormotoren worden alleen gebouwd voor kleine vermogens (doorgaans minder dan 1 kW) en vinden onder meer veel toepassing in verschillende huishoudelijke apparaten, kantoor- en gereedschapsmachines.
3. Spleetpoolmotor.
Net als bij de hierboven genoemde typen is de rotor meestal een normaal kooianker. De stator bezit twee fasewikkelingen, waarvan er echter slechts een als een spoel gewikkeld is (vrijwel altijd geconcentreerd, om uitgebouwde polen, of om een eenvoudig rechthoekig ijzercircuit waarin een uitsparing is gelaten voor de rotor; men noemt deze fase de hoofdfase. De hulpfase bestaat uit een of meer koperen ringen die om een deel van de pool gebogen zijn met één zijde in een gleuf in de pool. De hartlijn van de hulpfase ligt dus ruimtelijk verschoven ten opzichte van de hartlijn van de polen. Dank zij het feit dat de hoofd- en de hulpfase magnetisch gekoppeld zijn, gaan in de kortsluitringen die de hulpfase vormen, stromen lopen die in fase verschoven zijn ten opzichte van de stroom in de hoofdfase. De magnetische inductie onder het deel van de pool waaromheen de hulpfase ligt, ijlt daardoor eveneens in fase na bij de inductie onder de rest van de pool, waarmee de voorwaarde om ook in stilstand een koppel te verkrijgen vervuld is; de motor loopt aan in de richting van het midden van de pool naar de hulpfase. Door de primitieve vorm van de hulpfase is het aanloopkoppel klein.
Motoren met statoren die zijn opgebouwd volgens het spleetpoolprincipe worden vooral gebruikt in aandrijvingen voor zeer kleine vermogens (doorgaans minder dan 100 W, vaak minder dan 10 W), waar geen hoge eisen worden gesteld aan het koppel, maar waar de eenvoud van de constructie, en daarmee een lage prijs, van primair belang zijn. Mogelijke toepassingen zijn o.a. apparaten die in de huishouding worden gebruikt, bijv. bandopname- en weergavetoestellen.