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单相异步电动机的结构主要包括定子和转子两大部分。定子由定子铁心、主绕组和启动绕组组成。主绕组用红色表示，启动绕组用蓝色表示，它们在空间上相差90度。转子采用鼠笼式结构，由转子铁心、导条和端环组成，导条用黄色表示。
当单相交流电通过定子主绕组时，会产生一个脉振磁场。这个磁场的方向固定，但强度随时间按正弦规律变化。电流方程为i等于Im乘以sin omega t，相应的磁场强度也按B等于Bm乘以sin omega t的规律变化。
根据双旋转磁场理论，脉振磁场可以分解为两个大小相等、转速相反的旋转磁场。蓝色箭头表示顺时针旋转磁场，红色箭头表示逆时针旋转磁场。当转子静止时，这两个旋转磁场产生的转矩大小相等、方向相反，合转矩为零，因此单相异步电动机不具备自启动能力。
为了使电机启动，需要增加一个与主绕组在空间上相差90度的启动绕组，并串联一个电容器。电容器使启动绕组中的电流相位滞后主绕组电流90度。主绕组电流为红色，启动绕组电流为蓝色。两个绕组的电流在空间和时间上都有相位差，合成产生一个旋转磁场，用紫色箭头表示。
旋转磁场切割转子导条，根据电磁感应定律产生感应电动势E等于BLv，进而产生感应电流。载有电流的转子导条在定子磁场中受到电磁力作用，产生电磁转矩T等于BIL，驱动转子沿旋转磁场方向旋转。绿色圆点表示转子导条中的感应电流，红色箭头表示转子的旋转方向。