单相电机的启动电容和运转电容
单相双电容电动机接线示意图
一、220V单相双电容电动机有一个启动电容和一个运行电容。容量较大的是启动电容,容量较小的是运行电容。电动机启动后离心开关将启动电容从电路中断开。
如果缺少启动电容,电动机启动困难或无法启动(常表现为空载启动正常,加载后无法启动);如果缺少运行电容,电动机可以启动,但输出功率变小(常表现为带负载能力降低)。
二、接法
一般启动电容是串接在单相电机的启动绕组上,与工作绕组并联。
三、启动电容和运行电容容量计算
运行电容容量
C=120000 * I / 2.4*f*U*cosφ
式中:I为电流;f为频率;U为电压;cosφ为功率因数取0.5~0.7。
运行电容工作电压大于或等于(2~2.3)U。
起动电容容量=(1.5~2.5)运行电容容量。
起动电容工作电压大于或等于1.42U。
(工作时电容两端电压为311V时为最佳) 工作电容按每100W1-4UF.启动电容是工作电容4-10倍(电动机要求启动转距大取大值).
经验数据,如果你的电机不超过200W,启动电容不会超过100uF,如果运转电容,你可以选择几个数值通电试验,看哪一个电容的容量下整机电流最小,则该电容的容量就是最佳数值.)
如;I=250W/220V=1.2A
C=35000×1.2/2x1x50x220X0.8=24uf
可以选择350V30uf的电容
关于所配电容易损.首先应考虑电容器的耐压是否大于1.5倍(包括1.5倍)以上的额定电压:其次是容量是否太小(因为启动电流较大),这要由试验决定。实际中还没有总结出计算启动、工作电容的简便公式。表1给出上述《教材》中的“单相电动机启动电容和工作电容范围参考表”供参考。
四、离心开关
装有离心开关的单相电机,也就是双电容的电机,一般都是重负荷启动,需要一个大的启动力矩,离心开关上面串接一个启动电容,当转速达到一定转数时轴套离心器靠离心力顶开离心开关,切断启动电容,完成了启动任务后这个时候还剩一个运行电容持续工作。
离心开关固定电机端盖里面,轴套离心器装在电机转子轴上,旋转时靠离心力顶开开关触点
五、故障实例
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~21.5HP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。
例3:郑州产Y90L-23kW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—41.1kW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-22.2KW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sF,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YL100-23KW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。