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单相电机启动电容大小的选择要领

作者:老电工时间:2022-01-11 11:52:41

一般单相电机[50W以上]按1000W40微法选电容,在频繁起动或正反转的单相电机[50W以下]按1000W60微法选电容。

因为电机的电容容量和耐压均经过工程师严格计算,耐压低电容时容易发生爆炸。

带电容的电机都属于单相电机,有两个线圈绕组,一个主绕组,一个副绕组,在工作时电流相位相差90度,如果电容容量偏高或偏低都会使相位偏离这一数值,使电机的转速降低,转动无力,或启动不了,甚至烧毁。

单相电机启动电容大小的选择要领

参考图:单相电容

所以,必须按出厂说明选择电机电容。启动电容值比运行电容值大很多,一般启动电容是200uF,运转20uF,1.5KW左右的电机。

单相电机一般是指用单相交流电源(AC220V)供电的小功率单相异步电动机。这种电机通常在定子上有两相绕组,转子是普通鼠笼型的。两相绕组在定子上的分布以及供电情况的不同,可以产生不同的起动特性和运行特性。

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。

例1:一台金龙牌300mm台扇,在中、低挡位不能启动运转,电机发出“哼哼”声;在高挡位时,扇叶运转很慢。

打开风扇前罩,用手拨动扇叶感觉很吃力,扇叶不能靠惯性转动。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,拨动扇叶转动自如。

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。

经询问得知去年曾修过这台风扇,因嫌启动性能不好,向邻居电工要了一只吊扇用的电容器装了上去,结果风扇越用越坏,最后导致启动线圈发热严重而烧毁。

例2:一台得康牌家用保健摇摆机,空载时电机带动的搁架摇摆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。

用户告知:此机因摇摆无力曾送出修理,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。

打开摇摆机底板,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,则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,不能确认标注参数,可以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)。

在例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,注意电容的耐压值一定要高于400V,以防止击穿。

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