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单相电机启动原理电容作用与故障检修

2017-08-31
类别:行业趋势
eye 690
文章创建人 拍明
  单相电不能产生旋转磁场.要使单相电动机能自动旋转起来,可在定子中加上一个起动绕组,起动绕组与主绕组在空间上相差90度,起动绕组要串接一个合适的电容,使得与主绕组的电流在相位上相差90度,即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组,将会在空间上产生(两相)旋转磁场,在这个旋转磁场作用下,转子就能自行启动旋转起来 。
单相电动机.png

  它有两个绕组,一般主绕组线径较大一点,还有一个启动绕组(副绕组),启动绕组串联一个电容器,是它的电压迟后电流90度,这样两组绕组得到不同的磁场,形成了旋转磁场,电动机就转起来了。


  220V交流单相电机起动方式大概分以下几种


  第一种,分相起动式,如图1所示,系由辅助起动绕组来辅助启动,其起动转矩不大。运转速率大致保持定值。主要应用于电风扇,空调风扇电动机,洗衣机等电机。

电容运转性电路.png

  第二种,电机静止时离心开关是接通的,给电后起动电容参与起动工作,当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开,起动电容完成任务,并被断开。起动绕组不参与运行工作,而电动机以运行绕组线圈继续动作,如图2。

电容启动型接线电路.png

  第三种,电机静止时离心开关是接通的,给电后起动电容参与起动工作,当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开,起动电容完成任务,并被断开。而运行电容串接到起动绕组参与运行工作。这种接法一般用在空气压缩机,切割机,木工机床等负载大而不稳定的地方。如图3。

电容运转性接线电路.png

  带有离心开关的电机,如果电机不能在很短时间内启动成功,那么绕组线圈将会很快烧毁。

  电容值:双值电容电机,起动电容容量大,运行电容容量小,耐压一般大于400V。

  正反转控制:

开关控制真反转接线控制.png

  图4是带正反转开关的接线图,通常这种电机的起动绕组与运行绕组的电阻值是一样的,就是说电机的起动绕组与运行绕组是线径与线圈数完全一致的。一般洗衣机用得到这种电机。这种正反转控制方法简单,不用复杂的转换开关。

  图1,图2,图3,正反转控制,只需将1-2线对调或3-4线对调即可完成逆转。

  对于图1,图2,图3,的起动与运行绕组的判断,通常起动绕组比运行绕组直流电阻大很多,用万用表可测出。一般运行绕组直流电阻为几欧姆,而起动绕组的直流电阻为十几欧姆到几十欧姆。


  单相电机电容启动时电容的作用


  不能以电压高低区分电机,所谓的220V,380V只是我们日常的简称而已,在这里应该说单相的和三相的。

  交流电机的旋转依靠电流产生的旋转磁场。三相电机流过的是相位互差120度的三相电流,能产生旋转磁场。而单相电机流过的单相电流不能产生旋转磁场,需要采取一定的方法使它产生旋转磁场,用电容就是方法之一,也是最常见的方法。

  电容是用来分相的,目的是使两个饶组中的电流产生近于90゜的相位差,以产生旋转磁场。三相电中,每两相之间的电流本身就有相位差,不用分相。

  电容感应式电机有两个绕组,即启动绕组和运行绕组。两个绕组在空间上相差90度。在启动绕组上串连了一个容量较大的电容器,当运行绕组和启动绕组通过单项交流电时,由于电容器作用使启动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角,先到达最大值。在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场,使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场,在旋转磁场的作用下,电机转子中产生感应电流,电流与旋转磁场相互作用产生电磁场转矩,使电机旋转起来。


  单相电机电容损坏故障检修实例


  单相异步电动机常用的有 :电容运转,电容启动,电容启 动,电容运转,电阻(分相)启动四种,原理图如图 1、2、3,4所 示。电容损坏会导致电机不启动,运转无力,烧副烧组等故障。

  笔者以实例谈谈在电机无机械故 障的前提下 .电容损坏引 起的故障检修。

  例 1:武汉产 XXD一120洗衣机电机.嗡嗡响不转。

  该机为单相电容运转式4极电机,电容和副绕组串联后再 和主绕组并联接入电路 ,如图 1所示 。电机嗡嗡响不转 ,可能是 运转电容坏、副烧组开路或短路引起。 首先 取下 电容 ,用万 用表 R×1k挡 测 ,发 现 已无充放电 能 力。用 万用 表 R×1挡 测电机 引 出 的三 根线 ,红线和蓝线 阻值为 27n,黄线和蓝线阻值为 27n,红线和黄线阻值为 54n,说 明 主 、副绕 组 良好。换 CBB60型 1O F电容后 ,故障 除。

  例 2:山西产 C02—90L~2 1.5HP电机 ,配套 木工 电刨床 ,

  电机嗡嗡响不转。

  此机是 单相电容启动 异步电动机 ,电容和副绕组 、离心开 关串联后,再和主绕组并联接入电路,如图2所示。根据单相电 容启动原理分析,电机嗡嗡响不转可能是电容坏 ,副绕组短路 或断路 ,离心开关开路引起。 将倒顺开关置中间位置,卸下启动电容。用万用表的R~I挡 测主绕组 U1一u2阻值正常.副绕组 Wl—W2在电机壳 内和离心 开关 串联,阻值正常,如图 5所示 。用 R~100挡测电容表针微动, 说明电容容量不够,换CD60型200 启动电容后,故障排除。

单相电容启动 异步电动机
单相电容启动 异步电动机

  例3:郑州产Y90L-2 3kW 电机,配套饲料粉碎机,接通电 源空载运行正常,加料就停机。

  此电机是电容启动电容运转异步电动机。原理如图3所 示,接线板接法如图 6所示。取下W2U1和 U2V1连接片,从 Wl接线柱上卸开启动电容和运转电容的引线 ,用万用表欧姆 挡测 U1一U2主绕组和Wl—w2副绕组阻值正常,V1V2离一Ii, 开关通,测启动电容C 正常,运转电容C 已无充放电能力, 更换 CBB60型40b[F运转电容后,故障排除。

  例 4:深圳产 E0—90L1—4 1.1kW 电机,配套木工刨床。接 通电源噪音大、有劲,几分钟电机高烧,电客发烫而后爆裂。 此机接线如图 6所示。将倒顺开关置停机位置,卸下启动 电容和运转电容。测主绕组 U1一U2,副绕组 Wl—W2阻值正 常,离心开关接柱 VIV2为零 ,测运转电容 c 良好。更换 150/.LF电容试机,故障依旧。怀疑离心开关没有分离,启动电容 串入副绕组参与运行,造成电流大电机高烧。再次试机,电机在

  停机时听不见离心开关“喀喳”的闭合声,判定离 Ii,开关不能分 离。拆机观察离心开关触点粘结。更换离心开关及 150/.LF启动 电容后,故障排除。

  例5:上海产 Y90L-2 2.2KW 电机,配套玉米脱粒机。轻负 荷能运转,稍加负荷即停机,无力。 接线参考图6,取下接线板上两个连接片,用万用表电阻挡 测主绕组 U1一u2、副绕组Wl—W2,阻值均正常,离心开关通,启 动电容良好,但测运转电容c 时,表针摆幅很小,再用电容表测 容量只有s F,说明电容容量减小。更换CBB60型30/.LF运转电 容后,故障排除。 例 6:上 海产 YL100-2 3KW 电机 ,配套 山杏脱 皮选核机 , 接通 电源 电机转一 下,保安 嚣立 即跳 闸。 机主说,运转中保安器跳闸,短接了用户保安器,表箱保安 器又跳闸。维修部说电机线包接铁,需换线包。因为使用中没有 闻到焦味也没见冒烟,不相信电机会烧.特意送来检修。 用摇表测接线柱对机壳绝缘电阻为 ON。因为山杏选核机 工作于湿山杏加工,水分很大,容易受潮。电机受潮绝缘不良是 常见的.但不能排除离心开关脱焊线头碰机壳或离,t2,开关弹簧

  脱落等引起的接铁故障,为此拆机。观察离心开关良好,主 、副 绕组线包没有变色烧黑现象,更没有受潮进水迹象。再在接线 板上测仍然接铁。判定接铁部位,拆除 W2U2、U1VI连接片,

  测 U1对地良好,W2对机壳为零 ,卸下 C自电 容 W2对机壳为零 。卸下 C 电容,W2副绕 组正常。难道运转电容会接铁?于是从简式电 容盒内取出运转电容观察。电容引线端被固 定螺丝顶破,螺丝正好顶住电容引线端子,通 过电容支架接机壳。 测电容 良好,将电容引出线端用胶垫衬好,用短螺丝固定后故障排除。


责任编辑:Davia

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