吸尘器已成为许多家庭必备的清洁器具。在使用中吸尘器常常会因过载或使用不当等原因而发生电机不转、吸力小、吸不净灰尘等故障,这些故障并非想象的那样容易维修。为此,本文介绍有关吸尘器的原理、结构和常见故障的处理方法,希望对大家有所帮助和启发。
基本结构和原理
目前以功率为600~1000W普通型筒式和(小)车式吸尘器的社会拥有量为最大。这类吸尘器几年前就进入了维修期,并且其社会维修需求仍然很大,下面就以典型筒式吸尘器为例(见图1),介绍其基本结构和原理。对车式吸尘器同样可作参考。
由图1可见,吸尘器主要是由主机和附件两大部分所组成。其中主机包括工程塑料机壳、串激电机、叶轮、电源开关、过滤罩和电源线卷线机构(有些机种没此机构)等零部件。电机安装在机壳的上部,其转轴的一端装着叶轮,叶轮外面装有金属防护罩。叶轮又称风轮,通常用铝合金制成,外观如风扇叶片,但大多有5~9片涡漩状的叶片。塑料机壳的下部用于收集灰尘,相当于一个集尘箱,灰尘由箱上的进风口被吸入集尘腔。附件主要是各种塑料接管、吸刷及吸嘴。

图1所示的吸尘器接通电源后,电机即带动叶轮高速旋转,使叶轮上叶片与叶片间的空气受离心力的作用而向外排出,不用多久,集尘腔(储尘箱)内的空气就被吸完,腔内气压远低于大气压力,这样,外界空气便会通过吸嘴和塑管不断涌入集尘腔,外部的灰尘和粉屑垃圾也就随之被吸入腔内,从而达到吸尘的目的。吸入储尘箱的空气则通过滤尘罩后由电机排出机身,灰尘等物因不能通过滤尘罩而留在集尘腔内,待积累到一定程度后再清除掉。
普通吸尘器的电路都比较简单,图2所示就是其典型电路,它是由串激电机M1、电源开关S1、电源插头XP1和保险丝管F1等零部件所组成。从图2可见,220V市电电源经电源插头XP1和电源线进入吸尘器,然后经过电源线卷线盘触点JH1和JH2(对无卷线盘的吸尘器则没这两个触点)、保险丝管F1及电源开关S1,加到电机两端。合上S1,电机就通电旋转,吸尘器开始工作。F1的作用是当电机过载或电路短路时即迅速熔断,从而保护电机等元件不被烧坏,避免发生意外事故。

吸尘器的动力源现在基本上都是串激式交直流两用电机。由于它的激磁绕组(又称串激绕组,见图2中的L1和L2)与电枢绕组相串联后接入电源,故而得名串激电机。这种电机用交流电源工作时可获得较大的启动转矩,同时还有转速快、体积小、适应宽波动电源电压和较软的机械特性等特点,十分适用于吸尘器之类的家电。家用吸尘器电机的主要特性大都如下:电源电压220V,电流2~5A,额定功率500~1000W,转速为每分钟15000~20000转。
图3所示为较典型的隔离开关式吸尘器电路,它与图2电路基本相同,不同的主要是电源开关控制电路,它采用了交流继电器KA1来控制电机电源。吸尘器插上电源插头后,此时吸管上的电源开关S1处于断开状态,继电器KA1主绕组中流过电流很小,触点KA01断开,电机没电,吸尘器不工作。当合上S1时,KA1的控制绕组被短路,使KA1的主绕组中的电流迅速增大,产生的磁场带动衔铁动作而使触点KA01闭合,因而电机获得电源而旋转,吸尘器开始工作。由于KA1的主绕组和控制绕组两者是相互绝缘的,因此操作吸管上的电源开关与市电是绝缘的,从而使吸尘器的安全性能得以提高。电路中的电容器C1用来抑止电机换向器工作中所产生的电火花干扰信号,以减弱对家电等的干扰和影响。J1和J2是电路中的连接端头,在实际的吸尘器中,J1和J2常用塑料绝缘包头夹紧,以确保连接可靠和绝缘性能良好。
常见故障判断和检修
吸尘器常见故障主要有:电机不转、吸力小、发出异常声响和电机工作时过热等几种,下面分别予以介绍。
1.电机不转
造成电机不转的原因不外乎是电路断路、接触不良和电机本身损坏。由于—般吸尘器电路比较简单,要查找哪里发生了断路或接触不良大多不难,可参照图2、图3进行检查,通常以电源开关、保险丝管、电源卷线盘或焊接不良的连接处的故障为多见。如果查出故障在电源开关上,则大多是开关接触不良所致。检查中要特别注意卷线盘的接触是否良好或断线,因为卷线盘的安装位置通常较隐蔽,而且拆装较麻烦,容易被人忽视。
如果保险丝管被熔断,一定要找出原因,并且排除后再换上同规格保险丝管,否则很可能再次烧断熔丝或损伤电机。如果再次换上保险丝管仍旧被烧断,则不要再换,更不要试换额定电流更大的熔丝,因为这样做容易损坏电机。正确的方法是要彻底检查烧熔丝的原因。实践表明,如果电路没有明显的短路点,则原因大都是电机过载,可重点检查之。
如果检查电路没有问题,保险丝管也正常,那么故障就在电机上了,一般是电机有断线或接触不良的故障。断线通常发生在电机的引出线上,大都凭肉眼便可看出。若难以判断,可用万用表测试。接触不良主要发生在电刷与换向器(即整流子)之间。串激电机在运转时,电刷和换向器间会产生电火花,若两者间接触原来就不佳或电机负荷过重,产生的电火花就明显增多增大,会使电刷及换向器快速被磨损,以致烧坏,接触状况就严重恶化,最终导致电机不能启动运行。
2.吸力小
造成吸尘器吸力小的主要原因及维修方法如下:
(1)吸尘风道不畅
从吸嘴部位到电机排气孔所有的通风管道(路径)中的任何一处存在堵塞现象,都会使吸尘风量减小,吸力也就不足。风道堵塞的主要原因:一是吸尘器吸入了较大的物体。二是滤尘罩(袋)沾上了太多的尘土、集尘腔内积尘太多或滤尘罩潮湿使空气难以流通。对于前者,只需取出风道中的异物便可解决问题。若是后者,先清除集尘腔的积尘。然后处理滤尘罩,如果是一次性产品,应该及时更换;如是布质滤尘罩,可以用清洗滤尘罩的方法来排除,即:先用清水浸泡滤尘罩30~60分钟,随后反复搓洗,再用清水漂净,待晾干后就可使用了。滤尘罩一般不要用肥皂洗,也不宜放进洗衣机或用手大力搓洗,这样易使绒布脱绒,尘埃就容易侵入电机内,日久便可能影响电机正常工作,甚至导致电机被烧坏。
(2)风道漏风
此故障主要是因滤尘罩破损或安装不当、软接管破裂,以及吸嘴和接管间连接太松或错位所致。可区别不同情况,将滤尘罩修补或安装好、或者把吸嘴和接管等连接紧密后即可。如果软接管破裂而造成漏气现象,可使用百得胶粘合或包扎塑料带进行修补,损坏严重的应该以换新件为好。
(3)电机转速慢
引起电机转速慢的主要原因是电刷和换向器间的接触不良。检查时可用万用表R×1挡测量电机两端的电阻,正常时应为8~10Ω。若实测值远大于此,便可判断为接触不良;若实测值过大,甚至断路,那电机就不会启动,而不是转速慢的问题了。
3.发出异常声响或工作噪音大
吸尘器工作时发出有别于正常噪音的异常声响,通常有以下几种情况:
(1)电机转子与定子碰触、电机轴承损坏、或叶轮变形与外壳等相碰,并发出“嗒、嗒”或“喀、喀”等异响。此时应拆开电机或叶轮罩, 仔细查出碰壳之处,然后进行校正便可,拆卸方法将在下期介绍。
(2)如果吸尘器吸入了豆子、小瓶盖之类的颗粒状硬物,就会发出“嗒、嗒”异响,此时应及时关机,取出异物,不然尖锐的硬物容易碰破滤尘罩或划伤塑料机壳。
(3)风道被严重堵塞。此时吸尘器发出变调的噪音或沉闷的“呜……”声。对此应立即关机,排除堵塞,否则电机因严重过荷,迅速发热,时间一长就可能烧坏。
(4)有消声装置的吸尘器,当消声器损坏或不良时也会发出不正常的噪音。对此可拆卸消声器进行检修,通常只要更换损坏件或重新安装准确就可。
(5)吸刷选用不当。吸尘器随机所附的多种吸刷是为了适应不同吸尘场合及部位所需,若选错使用就会影响吸尘效果并发出异响,常用吸刷如图1右边所示。
4.电机工作时过热
吸尘器工作时电机温升过高往往同时会发出焦糊味,严重时连塑料机壳也会发热,时间较长就可能烧断保险丝管,甚至烧坏电机和机壳、引起不测事故。这种故障主要是电机过载运行所致,具体原因通常有以下两点:
(1)通风路径障碍。主要有集尘腔内积尘过多、风道不通畅、进风口太小(如吸嘴紧贴着地面使用等)、吸入了湿尘以致堵塞了滤尘罩上的网孔等。具体处理方法前面已讲过,不再复述。
(2)电机中存在局部短路现象。这主要是指电机转子、定子绕组部分短路或换向器短路。
此外,吸尘器连续工作时间过长也会导致电机温升过高,尤其是功率较小或质量较差的电机发热更严重,所以每次使用时间以不超过30~45分钟为宜,最好控制在15~20分钟范围内。
文/王德沅