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单相电机启动电容


小功率的设备正常启动后可以将电容断开,例如风扇电容!大功率的不行,例如空调压缩机电容! 单相交流电动机的旋转原理 单相交流电动机只有一个绕组,转子是鼠笼式的。当单相正弦电流通过定子绕组时,电动机就会产生 一个交变磁场,这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以又称这个 磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁

场,当转 子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电动 机无法旋转。当我们用外力使电动机向某一方向旋转时(如顺时针方向旋转) ,这时转子与顺时针旋转方向 的旋转磁场间的切割磁力线运动变小;转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样 平衡就打破了,转子所产生的总的电磁转矩将不再是零,转子将顺着推动方向旋转起来。 要使单相电动机能自动旋转起来,我们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近似相差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,转子就能自动起动,起动后,待转速升到一定时,借助于一个安装在转 子上的离心开关或其他自动控制装置将起动绕组断开,正常工作时只有主绕组工作。因此,起动绕组可以 做成短时工作方式。但有很多时候,起动绕组并不断开,我们称这种电动机为电容式单相电动机,要改变 这种电动机的转向,可由改变电容器串接的位置来实现。

单相电机配用电容的不是越大越好,及计算公式 单相电机配用电容的不是越大越好 及计算公式
电风扇、排气扇、吸油烟机、洗衣机、电冰箱、空调器、农用小型水泵、木工电动刨床、家庭保健摇摆机 等电器上,常使用单相电容运转式电动机。 个实例,是在近年维修中遇到的。 在家电维修实践中,电容损坏是造成电机运转失常的常见 故障,但有的修理员对运转电容的选配不很注意,甚至有“运转电容越大越好”的错误认识。下面举出的两 [例1]一台金龙牌300mm 台扇,在中、低挡位不能启动运转,电机 打开风扇前罩,用手拨动扇叶感觉很吃力,扇叶不能靠 发出“哼哼”声;在高挡位时,扇叶运转很慢。 动扇叶转动自如。

惯性转动。拆开机头外壳,发现电机轴承中润滑油已干涸,用注射器在前后轴承中滴进少许润滑油后,拨 通电试机,发现电机运转仍很不理想,在中、低挡位扇叶只是很缓慢地运转,在高 经询问用户得知,去年自 挡位上转速也远达不到要求,吹出来的风很弱。再次拆开电机外壳,发现有部分线圈烧焦变色。再检查电 扇机座底板,发现所配用的电容容量为3uF/500V,根据经验容量显然过大。 越坏,最后导致启动线圈发热严重而烧毁。 己曾修过这台风扇,因嫌启动性能不好,就向邻居电工要了一只吊扇用的电容器装了上去,结果风扇越用 [例2]一台得康牌家用保健摇摆机,空载时电机带动的搁架 用户告知:此机因摇 打开摇摆机底 摇摆10多分钟即自动停止,而将双腿放上搁架后,只能摇摆几分钟就停了下来。

摆无力曾送出修理,换了一只电容器后,虽然运转很有力,但运转几分钟就会停下来。

板,发现新换上去的电容规格为3uF/400V。通电观察,电机运转10分钟后即停止转动,摸电机外壳很烫, 手根本不能在上面停放。这说明控制电路已经处于过热保护状态,电机因保护电路切断电流而停转。换用 一只规格为1.5uF/500V 的电容,通电试机,电机连续运转了30分钟,机壳只有微热,温度升高正常, 并且运转也很有力。 有的人在维修单相电容运转式电机时,为了提高电动机的启动转矩,常随意选大容量 的电容换上,误认为电容容量越大越好。其实,这种做法虽能提高启动转矩,但电机的启动电流也会以更 大的比率增加,这对电机是极为不利的。一般情况,在单相电容启动式电机中,启动绕组中串联的电容容 量增加1倍,启动转矩只能增加50%,而启动电流却要增加200%。在单相电容运转式电机中,当电容容量 增加2倍时,启动转矩虽可增加近2倍,但电机的效率将降低50%。这会使电机几乎不能驱动原来的负载, 如继续通电,电机长时间处于过负载状态,将烧坏绕组。 可见,维修电机时,如果对配用的电容器选 择不当,会给电机带来严重后果。更换启动、运转电容时,最好选用与原配置参数相同的电容。如果电容 器损坏,又不知道或看不清标注参数,可按下面公式计算选配: C=8JS(uF)式中,C-配用的电容量, 单位为微法(uF);J-电机启动绕组电流密度,一般选5~7A/平方 mm;s-启动绕组导线截面积(平方 mm)。

此文例1中金龙台扇电机启动绕组线圈重新绕制后,测出启动绕组线径为0.17mm,则截面积 S=0.0226 平方 mm,选 J=7A/平方 mm,所以 C=8×7×0.0226≈1.26uF 实际选配参数为1.2uF±5%,耐 压500V 的电容。另外应注意电容的耐压值一定要高于400V,以防击穿。


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