單相永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和檢修(1)
周德林(營口洗衣機(jī)總廠115 001)
單相永磁同步電動(dòng)機(jī)（以下簡稱同步電機(jī)）廣泛應(yīng)用于家用電器、自動(dòng)化儀器、儀表、錄音、錄像等設(shè)備。同步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，體積小，消耗功率少，可直接使用市電驅(qū)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速取決于市電的頻率，而不受電壓和負(fù)載的影響，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，尤其適于定時(shí)、計(jì)時(shí)等場合。
本文以應(yīng)用于洗衣機(jī)定時(shí)器（包括程序控制器）、冰箱化霜定時(shí)器、微波爐定時(shí)器上的同步電機(jī)為例，介紹其結(jié)構(gòu)和檢修。定時(shí)器同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)
定時(shí)器上的同步電機(jī)多為罩極式，一般定子都做成爪極，其結(jié)構(gòu)有圖1、圖2所示的兩種。
電機(jī)由定子內(nèi)罩（內(nèi)殼）、外罩（外殼）、定子繞組和永磁轉(zhuǎn)子組成，單相環(huán)形定子繞組套以塑料護(hù)套安放在轉(zhuǎn)子外部，內(nèi)、外罩以過盈壓合在一起。
定子內(nèi)、外罩用導(dǎo)磁性能好的電子純鐵沖壓成形，并沖出輻射狀齒形爪極，爪極沿圓周分布不均勻，具有特殊的分布規(guī)律。
如果α=2π/p (p為極對(duì)數(shù))，內(nèi)、外罩的爪極分別如圖3所示。爪極是在內(nèi)、外罩上沖出寬約1. 5mm、長約7mm的長方形小鐵條，并彎曲90度形成的。組合后定子上、下爪極的相對(duì)位置如圖4所示。
但排列成一個(gè)圓周的上、下爪極并不都是交錯(cuò)分布。組合后的定子磁極分布角度并不是都相等，不相等的分布角度有α+△α和2α-△α兩種。位移角△α對(duì)自動(dòng)定向很重要。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子磁鋼、襯套和轉(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子磁鋼徑向均勻地充磁2p極后，壓人非磁性材料的襯套上。圖1結(jié)構(gòu)的電機(jī)轉(zhuǎn)軸（主軸）與襯套壓鑄成一體（見圖5a），轉(zhuǎn)軸裝配于內(nèi)、外罩的聚甲醛塑料或粉末冶金軸承材料制成的軸承中，小齒輪是后來壓裝到軸上的。圖2結(jié)構(gòu)的電機(jī)轉(zhuǎn)軸鉚合在后罩上，裝有轉(zhuǎn)子磁鋼的襯套上帶有小齒（見圖5b），在內(nèi)外罩上沒有軸承，磁鋼和襯套構(gòu)成的轉(zhuǎn)子套裝到轉(zhuǎn)軸上，靠與轉(zhuǎn)子連在一起小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，故對(duì)主軸安裝精度要求高。
內(nèi)、外罩的爪極全部嵌套在定子繞組中心孔的圓周邊緣上。其中，外罩有幾個(gè)爪極被紫銅短路板（裂相銅板）所短路（見圖3b），成為罩極。有的電機(jī)的內(nèi)罩上亦有短路板(見圖2)。當(dāng)定子繞組沒有通電時(shí)，爪極被轉(zhuǎn)子磁鋼所吸引。當(dāng)繞組通以單相交流電時(shí)，定子產(chǎn)生交變磁通，內(nèi)罩爪極與外罩爪極上產(chǎn)生極性相反的磁性，在爪極間形成磁場。外罩爪極上的短路板將部分爪極短路，因此，裝有短路板的爪極的磁場相位將滯后于其它爪極一個(gè)角度。這樣，極爪間就形成旋轉(zhuǎn)磁場。這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場作用于轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個(gè)極爪的空間位置。隨著繞組中電流方向的不斷變化，爪極上的磁極也就不斷變化，所以轉(zhuǎn)子也就不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。由于交流電變化一個(gè)周期轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個(gè)爪極的位置，所以同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率乏間的關(guān)系為：
對(duì)于洗衣機(jī)定時(shí)器的同步電機(jī)，p=12，f=50hz，可知轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=250r/min。
由于同步電機(jī)采用****磁鋼轉(zhuǎn)子，所以起始旋轉(zhuǎn)方向是不固定的。為了防止反轉(zhuǎn)，有的電機(jī)裝有防逆轉(zhuǎn)裝置，在轉(zhuǎn)子上裝有棘爪，與外罩軸承上的棘輪相配合起止逆作用（見圖1），有的電機(jī)通過適當(dāng)布置爪極的分布角度自動(dòng)定向，而沒有防逆轉(zhuǎn)裝置（見圖2）。
2 定時(shí)器同步電機(jī)的檢修
同步電機(jī)的故障有接線端斷線、定子繞組故障和轉(zhuǎn)子故障。若同步電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，首先檢查電機(jī)外部接線是否正常。
2.1定子繞組的檢修
同步電機(jī)故障多發(fā)生在定子繞組。定子繞組以0. 03～0.04mm的漆包線繞成線圈形式，容易因受潮而霉斷，因絕緣不良而短路或燒毀，或因電壓過低或負(fù)載過大造成工作電流過大而燒毀。在洗衣機(jī)電動(dòng)定時(shí)器的故障中，定子繞組燒毀或斷路的故障率占百分之90。同步電機(jī)損壞后，定時(shí)器不能運(yùn)轉(zhuǎn)，定時(shí)旋鈕靜止不動(dòng)，聽不到內(nèi)部觸點(diǎn)開關(guān) |
