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电工口诀:单相异步电动机使用和故障判断知识!

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电容起动单相电动机不起动的原因和确定方法


电容起动电动机,通电不转要分析。

细听电机有声响,五种原因有其一。

负载过重拖不动;电源电压过于低;

离心开关未闭合,电路不通干着急;

主辅绕组有断路;常见损坏电容器。

去掉负载通上电,手拧转轴看一看。

转子顺势转起来,四种原因可判断。

载重、断路、电容坏,离心开关未复原。

查找断路用试灯,电阻测量也可行。

电表测量电压值,观察找出负载重。

仪表测量放电法,电容好坏可确定。


图1所示为一台电容起动单相电动机和电路原理图。停转时,离心开关闭合,起动到规定转速(额定转速的70%以上)后,开关断开,起动绕组也随之断开。



图1 电容起动单相电动机外形示例和电路原理图


1.不起动原因分析


此类电动机最常见的故障时通电后不转动。若靠近电动机细听(可借助工具)能听到电动机内部发出较小的“嗡嗡”声,则不起动的原因主要有如下几个:


1)“负载过重拖不动”。这里的负载包括电动机拖动的实际负载,也包括传动系统,例如齿轮、传动带等。在很多情况下,所谓负载过重,是因为发生了意外的卡阻现象。


2)“电源电压过于低”。因起动转矩与电源电压的二次方成正比关系,所以电源电压过低时,其起动转矩就会减小很多,当达不到负载所需的起动转矩值时,电动机就不能起动。此时电动机的输入电流将比正常时大很多,发出的声响也较大。如时间过长,而无过载保护时,将使电动机过热而烧毁。


3)“主辅绕组有断路”,是指主绕组或辅绕组有断路故障。应当注意的是,有一套绕组出现了断路,另一套绕组正常,而不是两套绕组同时出现断路故障。


4)“离心开关未闭合,电路不通干着急”。离心开关是串联在起动绕组(辅绕组)电路中的,当该开关在起动时处于断开的状态时,相当于起动绕组断路,起动绕组中没有电流通过,自然也就不会有起动转矩。


图2所示为一种结构形式的离心开关



图2 一种结构形式的离心开关(工作状态)


5)“常见损坏电容器”。由于电容器的损坏造成的电动机不起动是五个原因中最常见的一种。电容器的损坏主要是出现短路和断路故障。出现短路时,将失去裂相作用;出现断路时,起动绕组不能通电。这两种情况都会造成起动绕组失去作用,当然也就不可能产起动转矩。


2.确定方法


拆开电容器与电动机的连线,将电动机的负载卸掉(例如拆下传动带。对要求起动转矩较小的负载,若去掉负载较困难时,可不卸掉),然后给电动机通电,用手(或工具)拧动转轴,目的是让其朝一个方向旋转,如图3所示。若此时电动机的转子顺势旋转起来,并且自动加速直至达到正常的转速,待断电停转后,再向相反的方向旋转电动机轴伸,若电动机转子同样顺势转动起来,则可确定是上述口诀中提出的五个原因中的三个,即主绕组或辅绕组(起动绕组)有断路故障、电容器损坏和离心开关未闭合(口诀中说“离心开关未复原”,复原即指电动机静止时离心开关处于闭合的状态)。是否负载过重或电源电压过低,用此方法不能准确地判定。



图3 辅助起动电动机确定是否电容器损坏


3.查找和确定不起动原因的方法


1)“查找断路用试灯,电阻测量也可行”。用试灯或万用表的电阻档检查电动机的各绕组是否有断路以及离心开关是否处于闭合的正常状态。


2)“电表测量电压值”。用万用表的交流电压250V(或500V)档测量电动机输入端的电源电压是否达到规定的电压值,例如220V(一般允许相差±5%)。如较低,应进一步测量上一级电源端(例如插座的输入端、电能表的输出和输入端等)的电压,如发现上一级或上几级的电压正常,则应检验中间的环节是否有接触不良等故障,如有则设法排除后再进一步检查。


3)“观察找出负载重”。负载以及传动系统的故障,一般是通过观察(包括观看、耳听、手感等)来查找和判定的。


4)“仪表测量放电法,电容好坏可确定”。仪表测量是指用万用表的电阻档进行测量;放电法是指先对电容器进行充电,再用导体对其两极放电的方法。另外,电容器电容量下降也会影响电动机正常起动。可用数字万用表检测电容器的电容量是否满足要求。


单值电容单相电动机不起动的原因和确定方法


单值电容电动机,通电不转要分析。

细听电机有声响,四种原因有其一。

主辅绕组有断路;电源电压过于低;

负载过重拖不动;常见损坏电容器。

确定方法不算难,电容起动同一理。



本口诀所说的“单值电容电动机”是指电容起动并运行的单相交流电动机。这种形式的单相电动机在家用电器(例如厨房用的抽油烟机、洗碗机、各种洗衣机、部分电风扇等)及小型电动工具(例如小型木工机械、吹风机或鼓风机等)中应用得最多。所以处理它所发生故障的机会也较多。


由原理图(见图4b)可知,该类单相电动机与电容起动的单相电动机不同点只是少了一个离心开关,从这一点上来说,其结构相对较简单,发生故障的机会和查找故障原因的工作也相对较简单些。和前面所讲的电容起动电动机相比,除了没有离心开关一项外,其余相同(口诀说“电容起动同一理”)。



图4 单值电容电动机外形示例和电路原理图


罩极(遮极)单相电动机不起动的原因和确定方法


罩极起动电动机,通电不转要分析。

细听电机有声响,三种原因有其一。

起动绕组有断路;负载过重电压低;

要查绕组有断路,一般要拆电动机。



从口诀的内容可以看出,罩极(又称为遮极)单相电动机不起动但通电后有较小声响,原因与单值电容电动机的口诀基本相同,只是少了一项电容器的故障。另外,绕组断路中只提到起动绕组断路的问题。


图5所示为凸极式罩极单相电动机的外形示例和结构示例。



图5 凸极式罩极单相电动机外形和结构示例




串励单相电动机通电后不转的原因和确定方法


串励单相电动机,通电不转细分析。

电刷磨短不接触;严重磨损换向器;

换向片间有短路;匝间短路或对地;

定子转子有断路;电源电压过于低。


手持电动工具和缝纫机常用此种电动机。


图6所示为串励单相电动机的外形和定、转子结构示例及电路原理图。



图6 串励单相电动机外形和定、转子结构示例及电路原理图


串励单相电动机通电后不起动的原因有如下三个方面:


1)电路不通或电阻较大,其中包括:


①电刷与换向器未接触或接触不良。具体表现有:电刷磨得较短或因故被卡住二不能与换向器较好地接触;换向器表面磨损严重后不能与电刷良好的接触。


②线路有断路故障,使电路不通。其中有电刷引接线断裂;定子或转子绕组出现断路故障等。


2)绕组有匝间短路或对地短路故障,换向器换向片之间有短路故障。


3)电源电压较低,同时负载要求一定的起动转矩。


电容电动机改变转向的控制线路


电容电机改转向,两种形式不一样。

主、辅绕组全相同,改变电容的接向。

正、反频繁洗衣机,这种类型派用场。

其他类型调头尾,主绕两端来换岗。


用电容分相的单相电动机要改变转向,有如下两种办法:


1.改变电容器与绕组的连接位置


本方法需要将主、辅绕组做得完全相同,即没有主、辅之分(称为“对称绕组”,口诀“主辅绕组全相同”),并且只用于单值电容起动和运行的品种。采用这种方法最典型的是需要反复正、反转的洗衣机电机(口诀“正、反频繁洗衣机,这种类型派用场”)。电容器的两端分别与两个绕组的头端相接。利用一个单刀专用的转换开关,其公用端接电源相线,触头交替地与两套绕组的首端相接,电路原理如图7所示。



图7 对称绕组单相电容电动及正、反转电路


2.调换主绕组或辅绕组的头尾连接位置




图8 改变主绕组的头尾连接位置改变转向的电路



图9 改变主绕组的头尾连接位置改变转向的端子接线图



图10 用一个两极双掷开关改变辅绕组接线的换向电路



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