单相异步电动机启动绕组的技术改造

　　一台JZ7114电阻裂相启动、四极180W单相异步电动机，用于舞台拉幕，其启动绕组多次维修烧坏，而工作绕组却安然无恙，经检查轴承和离心开关完好无损，电源电压正常，对这样一台电动机应该怎样维修呢?首先分析一下启动绕组烧坏的原因是启动时间过长及频繁正、反转造成的。我们透过现象看启动绕组烧坏的本质，主要是电机启动转矩小，阻力矩过大，使电动机离心开关不能在3s之内断开，使启动时间过长或电机离心开关根本没有断开，造成启动绕组里的启动电流时间过长，使较细的启动绕组过热而烧坏(如果电机离心开关根本没有断开，启动绕组再粗一些也不行)。所以修这台电动机主要应从如何提高电动机的启动转矩人手，解决启动绕组烧坏的故障。

　　下面我们看一下单相异步电动机几种启动方法的启动转矩大小，从中可以找到解决问题的办法。

　　一．电阻裂相启动电动机其结构是在定子上嵌有工作绕组和启动绕组，并且他们的轴线在空间为90度角度。启动绕组经离心开关与工作绕组并联，当电动机的转速达到同步转速的75％～80％，离心开关将切断启动绕组电源，而工作绕组单独工作。电阻裂相启动的单相异步电动机，具有中等启动转矩和过载能力，适用负载可变但转速基本不变的场合。

　　为了获得较大的启动转矩，通常可以减小启动绕组的匝数。在一般情况下，有效匝数比选在0.4～0.7左右，有效匝数比选低值，能增加电动机的启动转矩，但启动电流将增加。另一方面，增大启动绕组的电阻对电抗的比值，也能增加电动机的启动转矩。其方法是：在启动绕组里增加反绕组或减小启动绕组的截面积，即可增大电阻裂相启动电动机的启动转矩，可随之而来韵是因减小绕组截面积使启动绕组电流密度增大。虽然在启动绕组里串联一个PTC电阻，可以增大单相电动机的启动转矩，但由于频繁启动，所以在这种场合不太适用，另外电压过低也影响电动机的启动转矩。

　　总之，如果不改变JZ7114电动机的启动方法，还要提高JZ7114电动机的启动转矩，可根据实际情况减少启动绕组的匝数，有效匝数比选在0.4左右，电流密度可在60A／mm平方～90A／mm平方选取后确定线径，或者可以在不改变肩动绕组导线截面积时，在启动绕组里增加反绕组，用此来增大启动绕组的电阻对电抗的比值，使电动机启动的转矩增大：具体作法是在槽满率较低的启动绕组中，即节距(4～10)的绕组中增加几十匝反绕组和相同数量的正方向绕组(增加相同数量正绕组的作用是保持有效匝数不变)。用这种方法可以提高电阻裂相启动电机的启动转矩，可防止因启动时间过长导致的绕组过热而烧坏。但是用这种方法并不是最好的，因为电阻裂相启动的电动机最初启动转矩倍数较低仅有1.6倍，并且最初启动电流的倍数比较大(为6～9倍)。如果改变JZ7114电动机的启动方法，即改用电容启动，会使电动机能有更大的启动转矩，以更好地满足所需的条件。

　　二、电窖启动的电动机电容启动的单相异步电动机，启动原理和结构与电阻裂相启动的电动机基本相同，只是启动绕组与一个较大电容相串联后，经离心开关并联在工作绕组两端。采用这种启动方法的单相异步电动机具有较高的启动转矩，最初启动转矩倍数为2.5～2.8，最初启动电流倍数仅有4.5～6.5，比电阻裂相启动的单相电机最初启动转矩倍数大，比电阻裂相启动的单相电机最初启动电流倍数要小，电容启动的电动机适用满载启动。

　　电容启动电动机的启动绕组，有效匝数比一般可取0.5～0.7，当启动绕组为容性时，适当增大有效匝数比，可以增大启动转矩(电容不变时)，但启动电流和电容上的电压也相应增大。

　　单独增大电容的容量也可以增大启动转矩。为了防止离心开关失灵烧坏启动绕组，可将启动绕组的截面适当增大些。

　　JZT114电动机在工作绕组完好无损的情况下，如果改用电容启动，比较合适。其方法是启动绕组的电流密度可选在30A／mm平方～50A／mm平方，有效匝数比可取0.5～0.7，或启动绕组截面不变，有效匝数比取0.5～0.7，适当选用启动电容的容量，大约在75μF(电容的容量大，启动绕组电流也大)。

　　正弦绕组各槽应分配的匝数为：

　　节距4～10占总匝数26.8％，节距5～9占总匝数46.4％，节距6～8占总匝数26.8％，在改造JZ7114电动机时，因槽满率的关系，可在最大的节距中，增加匝数，适当增大启动转矩(成为非正弦绕组)。

　　对JZ7114电动机的绕组技术改造，通过电容启动和电阻裂相启动的比较，可以得出结论，选用电容启动比电阻裂相启动要好些，只是增加了电容的费用。但用增加反绕组电阻启动的电动机也能满足使用条件，并且这两种启动方法所使用的都是单相电源，实用性比较强，优于改用三相电源。