離心開關在單相異步電動機中的應用
羅洪洪 （寧波鎮海微型電機廠）
1概述
單相異步電動機是用單相交流電源供電的驅動用電動機。具有結構簡單、成本低廉、運行可靠和維修方便等優點，特別是因為可以直接使用普通民用電源，所以廣泛應用于日用電器、工農業生產工具、儀器儀表和商業辦公用具等領域。
單相異步電動機可分為單相電阻起動異步電動機、單相電容起動異步電動機、單相電容運轉異步電動機、單相電容起動和運轉異步電動機和單相罩極電動機，除了單相電容運轉異步電動機和單相罩極電動機是采用電容器和短路環產生起動轉矩外，另外三種類型的單相異步電機均需采用起動元件完成起動。常用的起動元件有機械式離心開關、電流或電壓繼電器、ptc熱敏電阻起動器等固態起動開關。目前世界上仍以機械式離心開關為主，其它形式的起動元件主要使用在配套電機負載變化小（如冰箱壓縮機電機）、要求高的場合。本文介紹機械式離心開關原理、應用的有關注意事項。
2離心開關動作原理及其性能
離心開關是單相電動機的起動元件，對電動機的起動性能有很大影響，它由離心器和底板兩部分組成，安裝在電機內部（或外部），離心器壓裝在轉予軸上和轉子一起轉動，底板安裝在電機端蓋上，靜止時．離心搦上的活絡套壓住底板上的簧片（也可以有其它形式），使觸點閉合、起動繞組接通。起動時，轉子帶動離心器轉動，當轉速達到同步轉速的百分之七十至百分之八十五時，離心器在離心力作用下甩開，活絡套離開底板，觸點打開，切斷起動繞組，使工作繞組開始正常運行。當電動機切斷電源后，由于彈簧的作用而使離心器復位，
起動繞組重新接通，為第二次起動作好準備。
離心開關的主要性能有：
a．表面光潔，金屬零件應有保護鍍層。
b．額定電流（分斷電流），離心開關工作時是串聯在起動繞組上，通過離心開關的電流（即通過起動繞組的電流）約為電機起動電流（堵轉電流）的1/2，起動時，隨著轉速的升高，起動電流逐漸減小，達到斷開轉速（同步轉速的百分之七十至百分之八十五）時，其分斷電流約為堵轉電流的1/3～1/2。
c．斷開轉速，這是離心開關的主要指標，標準規定為同步轉速的百分之七十二至百分之八十三。
d．絕緣介電強度為1500v/min。
e．電壽命。當配套電機功率750w時，裝機試驗應大于20萬次，模擬試驗應大于30萬次；當功率蘭1100w時，裝機試驗應大于6萬次，模擬試驗大于8萬次。
f．應能承受百分之一百二同步轉速，歷時2min的超速試驗而無破壞性損傷。
g．能承受振幅力10mm、頻率為6.5hz、時間為30min的運輸振動試驗。
h．濕熱試驗按gb2123.4中第3章2條a項6周期的試驗條件，試后應能承受1275v電壓而無擊穿或閃絡現象。
3 離心開關的壓裝及其注意事項
根據標準規定，離心開關裝機后應在電機轉速達到同步轉速的百分之七十至百分之八十五時動作，切斷起動繞組，但由于各種原因，往往很難控制和達到。有關部門對單相電動機抽檢表明，斷開轉速不合格的有時達百分之五十以上。
離心開關安裝尺寸a（即底板底平面至支架平面間距離）受到加工精度和裝配積累誤差的影響，往往很難保證，而該尺寸恰恰對斷開轉速有較大的影響。離心開關的斷開轉速主要取決于離心塊的質量、回轉半徑和彈簧壓力，但底板彈簧片的反推力也起著很大的作用。試驗表明，尺寸a每增加0.1mm，斷開轉速可增加8～15r/min，反之尺寸a每減少0. 1mm，斷開轉速下降值可達15～35r/min．見圖1。
為將斷開轉速控制在允許范圍內，使用安裝時應注意。
3.1 波形開關和離心開關各置于電機的兩端
由于電動機各個零件加工中不可避免地存在著誤差，設計時應使波形墊圈位于安裝離心開關的另一端。為了減少噪聲和振動，電動機的轉子一般均采用柔性連接，即在設計時將兩軸承室的軸向尺寸比轉子壓上軸承后的軸向尺寸梢大，中間加一個波形墊圈，以消除加工誤差，并使轉子得到軸向定位。這樣雖然解決了噪聲、振動等問題，但對離心開關的軸向定位（即保證安裝尺寸a）卻帶來了不利影響。為了減少這個誤差，應使波形墊圈和離心開關分別置于電機的兩端，見圖2、圖3。
|
