Однофазные асинхронные двигатели являются распространенным типом электродвигателей, которые широко используются в различных бытовых приборах и малогабаритных устройствах. Их роторы обычно имеют конструкцию типа «клетка белки», что делает двигатель простым по конструкции, с низкими эксплуатационными расходами и долговечным. Однако запуск и регулирование скорости однофазных асинхронных двигателей может быть относительно сложным, так как для создания вращающегося магнитного поля требуется некоторый механизм.
В однофазном асинхронном двигателе принцип использования черного, красного и белого проводов для управления скоростью заключается в основном в управлении внутренними обмотками двигателя. Конкретно, эти три провода могут использоваться для подключения к статорным обмоткам двигателя, изменяя рабочее состояние двигателя путем регулирования тока или напряжения этих обмоток, тем самым обеспечивая управление скоростью.
Для достижения более точного управления скоростью однофазного асинхронного двигателя часто используются частотные преобразователи (ЧП). ЧП регулирует скорость двигателя, изменяя частоту входного сигнала. По мере увеличения частоты скорость двигателя также увеличивается; наоборот, при уменьшении частоты скорость двигателя снижается.
В некоторых продвинутых конструкциях асинхронных двигателей выводы роторных обмоток выведены и соединены с тремя контактными кольцами на валу ротора. Щетки на контактных кольцах позволяют подключить внешний трехфазный резистор последовательно с роторными обмотками для обеспечения управления скоростью. Внешний резистор становится частью цепи ротора, создавая высокий крутящий момент при запуске двигателя. По мере разгона двигателя сопротивление можно уменьшить до нуля.
Коэффициент мощности асинхронного двигателя изменяется в зависимости от нагрузки, обычно колеблясь от 0,85 или 0,90 при полной нагрузке до около 0,20 без нагрузки. Коэффициент мощности и общая эффективность могут быть оптимизированы с помощью соответствующих стратегий управления, таких как использование частотного преобразователя (ЧП).
В целом, ротор однофазного асинхронного двигателя имеет конструкцию типа «клетка белки», и принцип управления скоростью с помощью черного, красного и белого проводов заключается в основном в регулировании тока или напряжения статорных обмоток и использовании частотного преобразователя (ЧП) для изменения входной частоты. Кроме того, в продвинутых конструкциях могут также использоваться щетки и контактные кольца для дальнейшей оптимизации управления скоростью и эффективности.