收录机电机的构造与修复

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收录机普遍采用的稳速永磁直流电动机,简称直流电机。它是通过电磁感应把电能转换为机械能的,是决定收录机性能优劣的关键部件,因为它直接影响机器的主要参数。通常直流电机的工作寿命为1000小时左右,所以收录机使用到一定年限,电机也会出现这样那样故障。为便于分析故障原因进行修复,本文先着重谈谈直流电机的基本构造和工作原理,然后介绍一些修复措施,供广大读者和用户参考。

一、基本构造与工作原理

同一般直流电机一样,录音机电机也是由静止部分和转动部分构成的,两部分之间的间隙称为空气隙。静止部分称为定子,包括磁极、电刷、含油轴承和外壳;转动部分称为转子,也称电枢,包括铁心、轴、绕组和整流子。

录音机电机各部分的基本构造如图所示。

图1
图1 🔍原图 (876×1817)

定子产生恒定磁场,转子产生感应电势和电磁转,将电能转换成机械能。定子与转子之间的空气隙为0.5mm左右,有很大的磁阻,是电机磁路的重要组成部分,直接影响电机运转性能。

众所周知,盒式磁带收录机在录、放音状态下,带卷的直径是随时变化的,即负载转矩不是定值,因而引起电机转速不断变化。为使电机转速稳定在一定范围内,必须采用稳速装置——机械稳速器和电子稳速器。除汽车用放音机心采用机械稳速方式外,家用收录机多数采用电子稳速方式,利用电机转子绕组旋转产生的反电动势来控制电机转速。电子稳速电路板做得小巧,有的直接装入电机外壳内,有的则固定在电机端盖外侧,还有的将稳速电路板用两根导线从电机内部引出,与整机电路板装在一起。

二、故障现象与检修方法

收录机电机常见故障大致有以下几种情况,可根据电机基本构造和工作原理分析故障原因,采取相应修复措施。

l.传动系统不运转。遇有这种情况,首先应查看传动带是否从飞轮皮带槽或电机轴皮带轮上脱落下来,然后再找其它原因。如果传动带安装位置正常,电机本身不工作,就应从以下几方面分析原因:

1)电机供电电源是否正常,尤其是使用干电池供电的机器,要检查其电压是否在额定值范围内,如果电压不足,换用新电池,问题即可解决。

2)电机有无“抱轴”现象,可用手指拨动电机轴皮带轮,如果转动不灵活甚至转不动,说明轴与含油轴承之间有粘连现象。此时可用棉签、纱布蘸酒精或其它清洁液擦去轴承附近的污垢,再点少许润滑油,重新转动一下皮带轮,就可能恢复正常。如果仍不灵活,需打开电机端盖,设法除掉粘连处的污物。如果无济于事,说明抱轴严重不能修复使用了。不过,电机发生此类抱轴现象的不多见。

3)查看转子绕组有无断路与短路现象,可用万用表测量绕组的电阻值,判断是否断路或短路。查到毛病后,如果需要更换绕组,可按原线径和匝数绕制、焊接,应小心别碰伤漆包线的漆皮层,以免造成新的短路。

2.转动力矩小,放音有气无力。造成这种故障的原因一是电源不足,二是阻力矩过大,三是稳速器失调致使转速下降太多,四是电刷与整流子严重磨损,电机工作不正常。前三个原因属电机以外的因素,只要对症下药即可排除故障。后一个原因属电机本身的问题,修复方法将在下一种故障现象里介绍。

3.转速不稳,忽快忽慢;抖晃很大,音调失常。主要原因有以下三种:

l)电机轴径向跳动大,轴伸弯曲变形。

2)电刷磨损严重,无弹性;整流子磨出沟槽,致使电剧与整流子接触不良,引起带速不匀,抖晃增大。

3)稳速器发生故障——机械稳速器的离心式开关触点烧毁;电子稳速器的电子元器件性能下降、老化或损坏。

修复方法:

如果确认是电机本身有毛病需要修理,必须动手拆卸电机外壳。多数电机的外壳同端盖四周是用铆压方法固定的,不易拆开。这时可用钳子将凹凸铆边压平,或用什锦锉刀锉平,撬动端盖,确认端盖与壳体完全松动时,再将端盖与转子同时拔出,避免转子拉动电刷引起变形损坏。电刷脱离转子时要多加小心,不得碰坏单薄的电刷簧片,免得装配时难以复原。

如果发现电刷磨损、整流子已经磨出凹槽,应仔细修整电刷触点部位,擦去尘污;将转子夹持在小钻床卡头上高速旋转,手持细纱布对整流子抛光,以去掉凹槽,再设法清除三片弧形金属片之间的金属磨屑,防止相互短路。在装配之前应对整流子、电刷全面进行清洁处理,并适当调整电刷对整流子的压力。电机端盖应与外壳对准铆压原位,用小冲头重新冲压即可。装配完毕,要重新校正转速方可装机使用。

如果修理的电机是机械稳速的,其离心式开关触点烧焦有凹坑,需取下活动触点,用细纱布磨去烧斑,恢复活动触点原有的平面、固定触点原有的球面,并擦拭干净。活动触点重新装配后必须调节与固定触点之间的距离,使转速符合要求,最后用带颜色的硝基漆将调节部位封住,防止松动。

凡是磨损严重的电刷,整流子或者烧毁的离心式开关触点,经过细心修整仍不奏效,必须更换相应零件,才能恢复原有性能。有的时候,选配零件比选购电机还难,所以,修理与否要根据实际情况决定。

电机轴径跳大、轴伸弯曲之类故障不需拆卸外壳即可试修:用一硬质木棒或塑料棒对空载旋转的电机轴,由小到大慢慢施加一定推力,施力部位由轴承附近逐渐移向轴端,往返二、三次,如果径跳仍无改善,需要打开外壳取出转子,安装在钻床上高速旋转,对偏摆部位施加适当外力进行校正。轴伸弯曲严重的电机,是难以修复的。电机轴类似主导轴,是经过精加工的关键零件,一旦弯曲变形只能报废。

至于电子稳速器的故障,多数情况是电子元器件尤其是分立元器件出了毛病。因为它们有一定工作寿命,或者外因造成短路烧毁。个别情况集成电路块也有损坏的。如果发现稳速器不起作用时,可用仪表对每个器件进行检查,有时肉眼可直接观察到失效器件。无仪表可用的用户,可用相应器件替换法确认稳速电路板的故障部位。更换元器件完毕,应校正电机转速,鉴别调速范围是否符合要求。

4.录、放音噪声大。此故障源于电刷与整流子接触不良时产生的电火花,离心式开关触点产生的电火花干扰。修理方法如前所述。

5.温升高,外壳发烫。这是由于阻力短增大,电流上升引发的现象。此时应卸掉电机轴皮带轮上的传动带,令电机空转一段时间,如仍发烫,可能是转子绕组有短路故障,引起电流增大温度上升。遇有这种情况,需要取出转子,用万用表认真检查绕组阻值,判断短路部位。

修复电机值得引起注意的问题是含油轴承处不可随意点润滑油,确实需要点油时,应小量,一、二滴即可,防止润滑油渗流到整流子上,使电刷与整流子接触不良,增大接触电阻,降低电机性能。

三、电机规格与选配要点

1.从收录机机心设计角度考虑,应根据总体设计要求,负载力矩变化范围,工作电压变化范围,抖晃率指标以及力短、电压变化引起的稳速误差等要素,参照国家标准GB10242规定的电机基本性能参数选择满意的规格型号,当然旋转方向和外形尺寸必须符合要求才行。对从国外引进的电机的技术要求同样从上述几个方面考虑。

录音机电机的转速差别不大,普通单速电机多数为2200~2400r/min,也有2000r/min的。双速电机低速为1200、1400、1600、1800r/min四种,高速则为低速的两倍,即2400、2800、3200、3600r/min。高转速电机抖晃率指标优越,但启动电流大转矩低,得不偿失。因而选择转速要全面权衡利弊。

2.从修配角度考虑,最理想的情况是能找到原规格型号的电机替换之。如果不能如愿,可按原型号查阅有关性能参数表,按照表中规定的额定电压、额定转矩、额定转速以及外形安装尺寸、旋转方向铭牌上标记“CW”为顺时针方向,“CCW”为逆时针方向(从轴伸端观察)等要求选配电机。选配前要弄清其稳速器类别,电子稳速的线路板规格形式应与原装一致(指安装方式,装在外壳之内还是引到壳外)。机械稳速的多为汽车用放音机电机。两种稳速方式的电机不可混用。(王锡江)