小伙伴們肯定都有這樣的回憶,在小時候, 炎炎夏日,吹著電風扇,吃著小冰棍,無憂無慮的小日子簡直舒服極拉!但是常常電風扇在撥開開關之后,還需要手動撥動一下,才能夠啟動轉起來。這是為什么呢?
一般家用電風扇都是單相交流220V供電,所用的電機為單相異步電機,這種電機具有結構簡單,成本低廉、運行等一系列的有點,所以廣泛應用于如電風扇、洗衣機、電冰箱、空調等家電中。那么單相電機的運行原理又是怎么樣的呢?
當單相電機定子繞組通過正弦電流時,電機產生一個交變磁場,這個磁場的強弱和方向隨時間作正弦規(guī)律變化,但方位是固定的,這個磁場是交變脈動磁場。這個交變脈動磁場可分解為兩個以相同轉速、旋轉方向互為相反的旋轉磁場,當轉子靜止時,這兩個旋轉磁場在轉子中產生兩個大小相等、方向相反的轉矩,使得合成轉矩為零,所以電機無法旋轉。當我們用外力使電動機向某一方向旋轉時(如順時針方向旋轉),這時轉子與順時針旋轉方向的旋轉磁場間的切割磁力線運動變小;轉子與逆時針旋轉方向的旋轉磁場間的切割磁力線運動變大,轉子所產生的總的電磁轉矩將不再是零,轉子將順著推動方向旋轉起來。
圖 1 脈動磁場分成兩個轉向相反的旋轉磁場
這下似乎明白了,但為什么電風扇剛買回來的時候,不需要撥就可以轉?總不能讓我以后每次開電風扇都去撥一下吧?那多麻煩,而且危險!別著急,咱們接著分析。
圖 2 電容分相式異步電動機的接線原理圖
要使單相電機能自動旋轉起來,我們在定子中加上一個啟動繞組,啟動繞組與主繞組在空間上相差90度,啟動繞組串接一個合適的電容,使得與主繞組的電流在相位上近似相差90度,就是分相。這樣兩個在時間上相差90度的電流通入兩個在空間上相差90度的繞組,將會在空間上產生(兩相)旋轉磁場,在這個旋轉磁場作用下,轉子就能自動啟動旋轉起來。
圖 3 兩相旋轉磁場
圖 4 兩相電流波形
現(xiàn)在可以知道了吧?電風扇啟動不起來,但一撥就轉,絕大部分原因就是啟動電容老化,容量降低,不足以提供電機啟動所需要的旋轉磁場,遇到這種情況,果斷換個新的啟動電容,電風扇一定會如“激活”了一般快速運轉起來!
小伙伴們明白了嘛?快去給你家的老式電風扇換個新電源,讓它重獲新生吧!:)