離心開關(guān)在單相異步電動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用
羅洪洪 （寧波鎮(zhèn)海微型電機(jī)廠）
1概述
單相異步電動(dòng)機(jī)是用單相交流電源供電的驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)。具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、運(yùn)行可靠和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，特別是因?yàn)榭梢灾苯邮褂闷胀裼秒娫�，所以廣泛應(yīng)用于日用電器、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具、儀器儀表和商業(yè)辦公用具等領(lǐng)域。
單相異步電動(dòng)機(jī)可分為單相電阻起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)、單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)、單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)、單相電容起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)和單相罩極電動(dòng)機(jī)，除了單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)和單相罩極電動(dòng)機(jī)是采用電容器和短路環(huán)產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩外，另外三種類型的單相異步電機(jī)均需采用起動(dòng)元件完成起動(dòng)。常用的起動(dòng)元件有機(jī)械式離心開關(guān)、電流或電壓繼電器、ptc熱敏電阻起動(dòng)器等固態(tài)起動(dòng)開關(guān)。目前世界上仍以機(jī)械式離心開關(guān)為主，其它形式的起動(dòng)元件主要使用在配套電機(jī)負(fù)載變化�。ㄈ绫鋲嚎s機(jī)電機(jī)）、要求高的場合。本文介紹機(jī)械式離心開關(guān)原理、應(yīng)用的有關(guān)注意事項(xiàng)。
2離心開關(guān)動(dòng)作原理及其性能
離心開關(guān)是單相電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)元件，對電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)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(jī)內(nèi)部（或外部），離心器壓裝在轉(zhuǎn)予軸上和轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，底板安裝在電機(jī)端蓋上，靜止時(shí)．離心搦上的活絡(luò)套壓住底板上的簧片（也可以有其它形式），使觸點(diǎn)閉合、起動(dòng)繞組接通。起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)離心器轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速的百分之七十至百分之八十五時(shí)，離心器在離心力作用下甩開，活絡(luò)套離開底板，觸點(diǎn)打開，切斷起動(dòng)繞組，使工作繞組開始正常運(yùn)行。當(dāng)電動(dòng)機(jī)切斷電源后，由于彈簧的作用而使離心器復(fù)位，
起動(dòng)繞組重新接通，為第二次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。
離心開關(guān)的主要性能有：
a．表面光潔，金屬零件應(yīng)有保護(hù)鍍層。
b．額定電流（分?jǐn)嚯娏鳎�，離心開關(guān)工作時(shí)是串聯(lián)在起動(dòng)繞組上，通過離心開關(guān)的電流（即通過起動(dòng)繞組的電流）約為電機(jī)起動(dòng)電流（堵轉(zhuǎn)電流）的1/2，起動(dòng)時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速的升高，起動(dòng)電流逐漸減小，達(dá)到斷開轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速的百分之七十至百分之八十五）時(shí)，其分?jǐn)嚯娏骷s為堵轉(zhuǎn)電流的1/3～1/2。
c．?dāng)嚅_轉(zhuǎn)速，這是離心開關(guān)的主要指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為同步轉(zhuǎn)速的百分之七十二至百分之八十三。
d．絕緣介電強(qiáng)度為1500v/min。
e．電壽命。當(dāng)配套電機(jī)功率750w時(shí)，裝機(jī)試驗(yàn)應(yīng)大于20萬次，模擬試驗(yàn)應(yīng)大于30萬次；當(dāng)功率蘭1100w時(shí)，裝機(jī)試驗(yàn)應(yīng)大于6萬次，模擬試驗(yàn)大于8萬次。
f．應(yīng)能承受百分之一百二同步轉(zhuǎn)速，歷時(shí)2min的超速試驗(yàn)而無破壞性損傷。
g．能承受振幅力10mm、頻率為6.5hz、時(shí)間為30min的運(yùn)輸振動(dòng)試驗(yàn)。
h．濕熱試驗(yàn)按gb2123.4中第3章2條a項(xiàng)6周期的試驗(yàn)條件，試后應(yīng)能承受1275v電壓而無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。
3 離心開關(guān)的壓裝及其注意事項(xiàng)
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，離心開關(guān)裝機(jī)后應(yīng)在電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速的百分之七十至百分之八十五時(shí)動(dòng)作，切斷起動(dòng)繞組，但由于各種原因，往往很難控制和達(dá)到。有關(guān)部門對單相電動(dòng)機(jī)抽檢表明，斷開轉(zhuǎn)速不合格的有時(shí)達(dá)百分之五十以上。
離心開關(guān)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(zhuǎn)速有較大的影響。離心開關(guān)的斷開轉(zhuǎn)速主要取決于離心塊的質(zhì)量、回轉(zhuǎn)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(yàn)表明，尺寸a每增加0.1mm，斷開轉(zhuǎn)速可增加8～15r/min，反之尺寸a每減少0. 1mm，斷開轉(zhuǎn)速下降值可達(dá)15～35r/min．見圖1。
為將斷開轉(zhuǎn)速控制在允許范圍內(nèi)，使用安裝時(shí)應(yīng)注意。
3.1 波形開關(guān)和離心開關(guān)各置于電機(jī)的兩端
由于電動(dòng)機(jī)各個(gè)零件加工中不可避免地存在著誤差，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使波形墊圈位于安裝離心開關(guān)的另一端。為了減少噪聲和振動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子一般均采用柔性連接，即在設(shè)計(jì)時(shí)將兩軸承室的軸向尺寸比轉(zhuǎn)子壓上軸承后的軸向尺寸梢大，中間加一個(gè)波形墊圈，以消除加工誤差，并使轉(zhuǎn)子得到軸向定位。這樣雖然解決了噪聲、振動(dòng)等問題，但對離心開關(guān)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(gè)誤差，應(yīng)使波形墊圈和離心開關(guān)分別置于電機(jī)的兩端，見圖2、圖3。
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