Principio di funzionamento del motore monofase

Quando una corrente sinusoidale monofase passa attraverso l'avvolgimento dello statore, il motore genera un campo magnetico alternato. L'intensità e la direzione di questo campo magnetico variano sinusoidalmente nel tempo, ma rimangono fisse nell'orientamento spaziale. Pertanto, è anche noto come campo magnetico pulsante alternato. Questo campo magnetico pulsante alternato può essere scomposto in due campi magnetici rotanti con la stessa velocità e sensi di rotazione opposti. Quando il rotore è fermo, questi due campi magnetici rotanti generano due coppie uguali e opposte nel rotore, risultando in una coppia sintetizzata pari a zero e impedendo la rotazione del motore. Quando utilizziamo una forza esterna per ruotare il motore in una determinata direzione (come la rotazione in senso orario), le linee del campo magnetico di taglio tra il rotore e il campo magnetico rotante in senso orario diventano più piccole; Le linee del campo magnetico tagliente tra il rotore e il campo magnetico rotante in senso antiorario aumentano in movimento. In questo modo l'equilibrio viene rotto e la coppia elettromagnetica totale generata dal rotore non sarà più zero e il rotore ruoterà nella direzione della spinta.
Per consentire a un motore monofase di ruotare automaticamente, possiamo aggiungere un avvolgimento di avviamento allo statore. L'avvolgimento iniziale è distante 90 gradi dall'avvolgimento principale nello spazio e un condensatore adatto deve essere collegato in serie con l'avvolgimento iniziale per garantire che la corrente sia sfasata di circa 90 gradi rispetto all'avvolgimento principale, noto come fase principio di separazione. Facendo passare due correnti distanti 90 gradi nel tempo in due avvolgimenti distanti 90 gradi nello spazio, verrà generato nello spazio un campo magnetico rotante (bifase),
Sotto l'azione di questo campo magnetico rotante, il rotore può avviarsi automaticamente. Dopo l'avvio, quando la velocità raggiunge un certo livello, viene utilizzato un interruttore centrifugo o un altro dispositivo di controllo automatico installato sul rotore per scollegare l'avvolgimento di avviamento. Durante il normale funzionamento funziona solo l'avvolgimento principale. Pertanto, l'avvolgimento iniziale può essere progettato per un funzionamento a breve termine. Ma ci sono molte volte in cui l'avvolgimento iniziale non è acceso. Chiamiamo questo tipo di motore un motore monofase. Per cambiare la direzione di questo motore è sufficiente invertire i terminali dell'avvolgimento ausiliario.
Un altro metodo per generare un campo magnetico rotante in un motore monofase è chiamato metodo di copertura dei poli, noto anche come motore di copertura dei poli monofase. Questo tipo di statore del motore è realizzato in un tipo a polo convesso, con due e quattro poli disponibili. Ogni polo magnetico ha una piccola scanalatura da 1/3 a 1/4 della superficie totale del polo, che divide il polo magnetico in due parti. Sulla parte piccola è montato un anello di rame di cortocircuito, come se coprisse questa parte del polo magnetico, per questo si chiama motore a polo coperto. L'avvolgimento monofase è installato sull'intero polo magnetico e le bobine di ciascun polo sono collegate in serie. Durante il collegamento, la polarità generata deve essere disposta in sequenza secondo N, S, N e S. Quando l'avvolgimento dello statore è energizzato, viene generato un flusso magnetico principale nei poli magnetici. Secondo la legge di Lenz, il flusso magnetico principale che passa attraverso l'anello di rame cortocircuitato genera una corrente indotta nell'anello di rame che ritarda di 90 gradi in fase rispetto al flusso magnetico principale. Anche il flusso magnetico generato da questa corrente è in ritardo rispetto al flusso magnetico principale in fase e il suo effetto è equivalente a quello dell'avvolgimento iniziale di un motore capacitivo, generando così un campo magnetico rotante per far ruotare il motore.