罩極式電動機(jī)在家用電器中的使用非常廣泛,例如吹風(fēng)機(jī)、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)排水泵、微波爐散熱風(fēng)扇、吸塵器等等,今天我們就來了解一下罩極式電動機(jī),到底是什么樣的工作原理。
講罩極式電動機(jī)之前,我們先對電機(jī)有一個初步的概念,所有的電機(jī)最本質(zhì)上,都是因為電磁效應(yīng),使電機(jī)定子磁場和輔助產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,電機(jī)轉(zhuǎn)子在磁場中受安培力作用繞軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。我們需要記住兩點:電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成、旋轉(zhuǎn)磁場。
罩極式電動機(jī)屬于單相異步電動機(jī),即交流單相輸入、定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場的旋轉(zhuǎn)速度不同步的一種電動機(jī)。
當(dāng)上電開始時,定子繞組電流中產(chǎn)生磁場,鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)磁場,一部分立即隨電路接通產(chǎn)生磁場,因為交流電特性,電流大小和方向產(chǎn)生周期性變化,因此這一部分產(chǎn)生的是變化的磁場A,磁場A使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以,轉(zhuǎn)子在磁場中受洛倫茲力作用。但是轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的感應(yīng)電流以磁中心線(及軸心線)為中心左右對稱,所以轉(zhuǎn)子在靜止時,感應(yīng)電流大小相等,方向相反,根據(jù)左手定則,轉(zhuǎn)子所受力矩總和為零,不會旋轉(zhuǎn)。
此時短路環(huán)起到關(guān)鍵作用,短路環(huán)會感應(yīng)出遲滯A磁場變化的磁場B,經(jīng)過設(shè)計,磁場B在相位上與A相位差接近于90°,使鼠籠式鑄鋁轉(zhuǎn)子對應(yīng)兩側(cè)的受到的洛倫茲力不平衡,產(chǎn)生初始旋轉(zhuǎn)動作,又因為上文所講,交流電大小和方向的周期性變化,轉(zhuǎn)子始終處于不平衡的力矩狀態(tài),持續(xù)旋轉(zhuǎn),所以,一旦打破轉(zhuǎn)子所受洛倫茲力的平衡狀態(tài),轉(zhuǎn)子就會持續(xù)地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
有時候,電風(fēng)扇不轉(zhuǎn)了,我們只要轉(zhuǎn)一下扇葉,電風(fēng)扇就能正常工作,現(xiàn)在是不是知道原因了?
罩極式電機(jī)的應(yīng)用及維修
我們在日常生活中,冰箱、干衣機(jī)的散熱風(fēng)扇,洗衣機(jī)上的排水泵、電風(fēng)扇通常都是罩極式電機(jī),如果是電機(jī)損壞,在沒有電機(jī)參數(shù)的時候,我們只要在電機(jī)的兩個端子上通交流電,就可以根據(jù)電機(jī)是否工作進(jìn)行判斷損壞情況。
當(dāng)電器時不時地不工作了,那么我們就要注意一下,其中的散熱風(fēng)扇是不是不工作了,造成關(guān)鍵件發(fā)熱產(chǎn)生了保護(hù)動作。一些關(guān)鍵件的損壞,通常是需要維修整個系統(tǒng)核心,而家電上的散熱風(fēng)扇通常在三十元以內(nèi)就能搞定,所以一旦我們發(fā)現(xiàn)電機(jī)異常時,要及時進(jìn)行更換。不要因小失大。
打破平衡狀態(tài)的方式,一種是本文講解的罩極式電機(jī),是通過短路環(huán)(又稱罩極環(huán))造成的相位差,另一種方式是通過電容啟動的方式造成相位差,即電容啟動式單相異步電機(jī),該電容在洗衣機(jī)、干衣機(jī)、抽油煙機(jī)等電器上應(yīng)用非常廣泛,后期我們也會會進(jìn)行講解。