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單相電機(jī)中電容的作用 目前單相異步電容式電動(dòng)機(jī)主要有三大類 第一類，則是無離心開關(guān)，單電容移相式的，比如電風(fēng)扇那些，通常都是小電動(dòng)機(jī)上用的 第二類，則是有離心開關(guān)，單電容移相啟動(dòng)式的，比如一些風(fēng)機(jī)等設(shè)備，但目前由于各種原因，這種電動(dòng)機(jī)似乎越來越少。 但在一些特殊地方，的確他還存在。第三類，即是有離心開關(guān)，雙電容雙值移相式的，目前在很多地方最常見，比如空氣壓縮機(jī)，切割機(jī)，臺(tái)式電鉆等地方。 首先簡(jiǎn)單說， 第一類，由于這種設(shè)計(jì)，啟動(dòng)鈕矩不大，所以不適合高載荷設(shè)備，特別是比如空氣壓縮機(jī)這些的啟動(dòng)需要很大鈕矩的，這種無法勝任。 第二類，這種是以前設(shè)計(jì)的為主，啟動(dòng)性能比前者大，但是他只適合啟動(dòng)后穩(wěn)定運(yùn)行的，因?yàn)樗妮o助繞組是作為啟動(dòng)使用，啟動(dòng)后就完全依靠主繞組的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，已經(jīng)沒有所謂的換相了，因?yàn)殡娙萜饕约拜o繞組在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)一個(gè)速度后，通過離心開關(guān)以及分離，他們已經(jīng)不工作，這種電動(dòng)機(jī)致命的缺點(diǎn)就是，一旦帶一些高載荷設(shè)備，比如空氣壓縮機(jī)，經(jīng)常會(huì)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)就慢下來，然后又再次通過輔繞組啟動(dòng)，所以實(shí)在不適合很多地方，通常只有用在風(fēng)機(jī)等地方才有一些用，但已經(jīng)被第三類所說的那種電動(dòng)機(jī)取代。 第三類的，他的原理就是，他既有主繞組，也有輔繞組，也有離心開關(guān)，輔繞組和主繞組一同工作，和第一類所說的那種差不多，但這樣啟動(dòng)性能下降了怎么辦？他們就通過離心開關(guān)，這種開關(guān)是一種雙擲開關(guān)了，這樣啟動(dòng)時(shí)候，串一個(gè)大容量的電容[俗稱啟動(dòng)電容]（我們也知道，電容容量越大，移相電流越大，啟動(dòng)性能越好，但太大繞組則會(huì)發(fā)熱）所以，這種電動(dòng)機(jī)，就是在電動(dòng)機(jī)低速時(shí)候，并入使用大的電容，這個(gè)大電容所提供的電流通常都超過繞組的額定電流，這樣的高電流驅(qū)動(dòng)下，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)非常強(qiáng)烈，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子高鈕矩輸出轉(zhuǎn)動(dòng)起來。但啟動(dòng)之后，為了可以避免第二類電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)，沿用第一類的優(yōu)點(diǎn)，離心開關(guān)離心接到另一個(gè)觸點(diǎn)上，然后并入一個(gè)容量比較小的電容[俗稱運(yùn)轉(zhuǎn)電容]，這樣輔繞組依然在工作，但電流比啟動(dòng)時(shí)候小了 這樣，電動(dòng)機(jī)就同時(shí)具有了第一類以及第二類的優(yōu)點(diǎn)，這種電動(dòng)機(jī)目前被廣泛應(yīng)用在單相動(dòng)力系統(tǒng)中，他的確很優(yōu)秀。 你可以到一些賣切割機(jī)以及空氣壓縮機(jī)（但缸的似乎現(xiàn)在很多為了造價(jià)低廉還是用第二類電動(dòng)機(jī)，而雙缸以上的，幾乎都是這種電動(dòng)機(jī)了）的地方看看，電動(dòng)機(jī) 上都有2個(gè)金屬盒，圓柱體的，每個(gè)就是裝一個(gè)電容器，而他們一個(gè)是啟動(dòng)電容（容量大）另一個(gè)則為運(yùn)轉(zhuǎn)電容（容量小） 大概就是這樣，離心開關(guān)在第二類中，只起到連接和分?jǐn)噍o繞組（也稱啟動(dòng)繞組）以及電容器與電路之間的連接，，而在第三類電動(dòng)機(jī)中，則起到控制輔繞組使用的電容器是大容量的還是小容量的 [例1]一臺(tái)金龍牌300mm臺(tái)扇，在中、低擋位不能啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)發(fā)出“哼哼”聲；在高擋位時(shí)，扇葉運(yùn)轉(zhuǎn)很慢。 打開風(fēng)扇前罩，用手撥動(dòng)扇葉感覺很吃力，扇葉不能靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)。拆開機(jī)頭外殼，發(fā)現(xiàn)電機(jī)軸承中潤(rùn)滑油已干涸，用注射器在前后軸承中滴進(jìn)少許潤(rùn)滑油后，撥動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)自如。 通電試機(jī)，發(fā)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)仍很不理想，在中、低擋位扇葉只是很緩慢地運(yùn)轉(zhuǎn)，在高擋位上轉(zhuǎn)速也遠(yuǎn)達(dá)不到要求，吹出來的風(fēng)很弱。再次拆開電機(jī)外殼，發(fā)現(xiàn)有部分線圈燒焦變色。再檢查電扇機(jī)座底板，發(fā)現(xiàn)所配用的電容容量為3uF/500V，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)容量顯然過大。 經(jīng)詢問用戶得知，去年自己曾修過這臺(tái)風(fēng)扇，因嫌啟動(dòng)性能不好，就向鄰居電工要了一只吊扇用的電容器裝了上去，結(jié)果風(fēng)扇越用越壞，最后導(dǎo)致啟動(dòng)線圈發(fā)熱嚴(yán)重而燒毀。 [例2]一臺(tái)得康牌家用保健搖擺機(jī)，空載時(shí)電機(jī)帶動(dòng)的擱架搖擺10多分鐘即自動(dòng)停止，而將雙腿放上擱架后，只能搖擺幾分鐘就停了下來。 用戶告知：此機(jī)因搖擺無力曾送出修理，換了一只電容器后，雖然運(yùn)轉(zhuǎn)很有力，但運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘就會(huì)停下來。 打開搖擺機(jī)底板，發(fā)現(xiàn)新?lián)Q上去的電容規(guī)格為3uF／400V。通電觀察，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘后即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，摸電機(jī)外殼很燙，手根本不能在上面停放。這說明控制電路已經(jīng)處于過熱保護(hù)狀態(tài)，電機(jī)因保護(hù)電路切斷電流而停轉(zhuǎn)。換用一只規(guī)格為1．5uF／500V的電容，通電試機(jī)，電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)了30分鐘，機(jī)殼只有微熱，溫度升高正常，并且運(yùn)轉(zhuǎn)也很有力。 有的人在維修單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電機(jī)時(shí)，為了提高電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，常隨意選大容量的電容換上，誤認(rèn)為電容容量越大越好。其實(shí)，這種做法雖能提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但電機(jī)的啟動(dòng)電流也會(huì)以更大的比率增加，這對(duì)電機(jī)是極為不利的。一般情況，在單相電容啟動(dòng)式電機(jī)中，啟動(dòng)繞組中串聯(lián)的電容容量增加1倍，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩只能增加50％，而啟動(dòng)電流卻要增加200％。在單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電機(jī)中，當(dāng)電容容量增加2倍時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩雖可增加近2倍，但電機(jī)的效率將降低50％。這會(huì)使電機(jī)幾乎不能驅(qū)動(dòng)原來的負(fù)載，如繼續(xù)通電，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于過負(fù)載狀態(tài)，將燒壞繞組。 可見，維修電機(jī)時(shí)，如果對(duì)配用的電容器選擇不當(dāng)，會(huì)給電機(jī)帶來嚴(yán)重后果。更換啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)電容時(shí)，最好選用與原配置參數(shù)相同的電容。如果電容器損壞，又不知道或看不清標(biāo)注參數(shù)，可按下面公式計(jì)算選配： C=8JS(uF) 式中，C-配用的電容量，單位為微法(uF)；J-電機(jī)啟動(dòng)繞組電流密度，一般選5～7A／平方mm；s-啟動(dòng)繞組導(dǎo)線截面積(平方mm)。 此文例1中金龍臺(tái)扇電機(jī)啟動(dòng)繞組線圈重新繞制后，測(cè)出啟動(dòng)繞組線徑為 第2/3頁 0．17mm，則截面積S=0．0226平方mm，選J=7A／平方mm，所以 C=8×7×0．0226≈1．26uF 實(shí)際選配參數(shù)為1．2uF±5％，耐壓500V的電容。另外應(yīng)注意電容的耐壓值一定要高于400V，以防擊穿。
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發(fā)表于 2013-7-15 09:07:39
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