Zasada działania silnika jednofazowego

Gdy przez uzwojenie stojana przepływa jednofazowy prąd sinusoidalny, silnik wytwarza zmienne pole magnetyczne. Siła i kierunek tego pola magnetycznego zmieniają się sinusoidalnie w czasie, ale pozostają niezmienne w orientacji przestrzennej. Dlatego jest również znane jako zmienne pulsujące pole magnetyczne. To zmienne pulsujące pole magnetyczne można rozłożyć na dwa wirujące pola magnetyczne o tej samej prędkości i przeciwnych kierunkach obrotu. Kiedy wirnik jest nieruchomy, te dwa wirujące pola magnetyczne wytwarzają w wirniku dwa równe i przeciwne momenty obrotowe, co skutkuje zerowym syntetycznym momentem obrotowym i zapobiega obracaniu się silnika. Kiedy użyjemy siły zewnętrznej do obrócenia silnika w określonym kierunku (np. zgodnie z ruchem wskazówek zegara), linie pola magnetycznego tnącego pomiędzy wirnikiem a wirującym polem magnetycznym w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara stają się mniejsze; Linie pola magnetycznego tnącego pomiędzy wirnikiem a wirującym w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara polem magnetycznym zwiększają ruch. W ten sposób równowaga zostanie zachwiana, a całkowity moment elektromagnetyczny generowany przez wirnik nie będzie już zerowy, a wirnik będzie się obracał w kierunku ciągu.
Aby silnik jednofazowy mógł się automatycznie obracać, możemy do stojana dodać uzwojenie początkowe. Uzwojenie początkowe jest oddalone o 90 stopni od uzwojenia głównego w przestrzeni, a odpowiedni kondensator powinien być podłączony szeregowo z uzwojeniem początkowym, aby zapewnić, że prąd jest przesunięty w fazie o około 90 stopni z uzwojeniem głównym, co jest znane jako faza zasada separacji. Przepuszczając dwa prądy oddalone od siebie o 90 stopni w czasie przez dwa uzwojenia oddalone od siebie o 90 stopni w przestrzeni, w przestrzeni zostanie wygenerowane wirujące pole magnetyczne (dwufazowe),
Pod wpływem wirującego pola magnetycznego wirnik może się automatycznie uruchomić. Po uruchomieniu, gdy prędkość osiągnie określony poziom, za pomocą przełącznika odśrodkowego lub innego automatycznego urządzenia sterującego zainstalowanego na wirniku odłącza się uzwojenie rozruchowe. Podczas normalnej pracy pracuje tylko uzwojenie główne. Dlatego uzwojenie początkowe można zaprojektować do pracy krótkotrwałej. Ale często zdarza się, że uzwojenie początkowe nie jest włączone. Nazywamy ten typ silnika silnikiem jednofazowym. Aby zmienić kierunek tego silnika, wystarczy zamienić zaciski uzwojenia pomocniczego.
Inną metodą wytwarzania wirującego pola magnetycznego w silniku jednofazowym jest metoda pokrywania biegunów, znana również jako silnik jednofazowy pokrywający bieguny. Ten typ stojana silnika jest wykonany z wypukłym biegunem, dostępnym z dwoma i czterema biegunami. Każdy biegun magnetyczny ma mały rowek na 1/3 do 1/4 całkowitej powierzchni bieguna, który dzieli biegun magnetyczny na dwie części. Na małej części zamontowany jest miedziany pierścień zwarciowy, jakby zakrywający tę część bieguna magnetycznego, dlatego nazywa się to silnikiem z biegunem zakrytym. Uzwojenie jednofazowe jest zainstalowane na całym biegunie magnetycznym, a cewki każdego bieguna są połączone szeregowo. Podczas podłączania wygenerowana polaryzacja musi być uporządkowana zgodnie z kolejnością N, S, N i S. Kiedy uzwojenie stojana jest zasilane, w biegunach magnetycznych generowany jest główny strumień magnetyczny. Zgodnie z prawem Lenza główny strumień magnetyczny przepływający przez miedziany pierścień zwarciowy wytwarza w miedzianym pierścieniu prąd indukowany, opóźniony w fazie w stosunku do głównego strumienia magnetycznego o 90 stopni. Strumień magnetyczny generowany przez ten prąd również pozostaje w tyle za głównym strumieniem magnetycznym w fazie, a jego działanie jest równoważne efektowi uzwojenia rozruchowego silnika pojemnościowego, generując w ten sposób wirujące pole magnetyczne, które powoduje obrót silnika.