小家电检修技巧
小家电中的交流电容器

🏠 首页 《无线电》杂志 2005年 🔗 第7期 🔗 第15页 分类:家电与维修 🔗 王德沅 🔗

在电风扇、暖风机、排风扇、换气浴霸、电动缝纫机、洗衣机和空调器等许多家用电器中都广泛应用了交流电容器。千万别小看了这种电容器,实践表明,家电的不少故障都是由它引起的。本文对小家电中应用的交流电容器作较详细的介绍,希望能给大家带来启发和帮助。

主要特性

小家电中的交流电容器(A.C CAPACITOR)主要用在电动机的启动和运转电路中,现在常用的是CBB60和CBB61两种型号的金属化聚丙烯薄膜交流电容器。这两种电容器都是采用聚丙烯薄膜介质,并用真空蒸发方法将锌、铝沉积在薄膜上作电极,然后卷绕而成,其中CBB60型电容器采用金属铝壳或阻燃PVC或ABS塑料壳,并且用阻燃环氧树脂灌封。CBB61型电容器一般采用阻燃ABS材质作为外壳,并用阻燃环氧树脂灌封。元件的引出端头均喷涂铅锡焊料,易于上锡和焊接。两种电容器都具有损耗小、抗湿性强、可靠性好、容量大、使用寿命长和较好的自愈性能。主要适用于频率50Hz(60Hz)的交流电源供电的单相电动机的启动和运转。CBB60型电容器常见品种的外形如图1所示。图2 所示的是CBB61型电容器常见品种的外形,其中图A为外壳带固定螺丝孔的品种,图B为长引出线品种,图C是普通单向引出端型,检修时可根据元件或家电的实际情况进行选购代换。由图可见CBB60型交流电容器的外形很像普通的电解电容器,检修和代换时不要搞错,绝对不可用电解电容器代替。这两种交流电容器的主要技术参数分别如表1和表2所示,供维修代换时参考。

图1
图1 🔍原图 (425×414)
图2
图2 🔍原图 (567×457)
图4
图4 🔍原图 (624×243)
图5
图5 🔍原图 (624×221)

前已述及,小家电中的交流电容器主要用在电动机的启动和运转电路中,这种电动机被称为电容(启动)运转电机,简称电容式电机。这里用一个换气扇的典型电路来简述其原理,如图3所示。图中的M即为电机,C1为交流电容器。电路中,将电容器与电机副绕组(启动绕组)串联,由于电容器的作用,使副绕组中的电流相位近似超前于主绕组中的电流相位90°。这样两个相位差90°的电流流入两个在空间上相差90°的绕组,将会在空间上产生两相旋转磁场。在这个旋转磁场作用下,转子就会自动启动旋转,启动后,待转速升到一定时,借助于一个安装在转子上的离心开关或装置将启动绕组自动断开,使电机正常工作时只有主绕组工作。这种电机的启动绕组仅仅在启动阶段短时工作,所以常称作电容启动电机,其电容器也称作启动电容器。但现在许多电机的启动绕组并不断开,始终连通在电路中,因此称为电容式启动运转单相电动机,简称电容式电机。

图3
图3 🔍原图 (567×292)

在一般小家电中,电机电路采用CBB61交流电容器居多。CBB60交流电容器主要用在体积较大和电机功率较大的家电中。

应用实例


1.在电风扇中的应用

图4所示为典型的转页(鸿运)扇电路。它是由风叶电机(主电机)M1及启动电容C1、转页同步电机(驱动电机)M2、定时开关S1、调速开关S3和转页控制开关S2等组成的。与普通电扇相比,主要多了同步电机M2和控制开关S2等,其余结构大同小异。普通电扇大多采用电抗器调速方式,而转页扇大都采用电机定子绕组抽头调速方式,这样可省出调速电抗器,降低了制造成本。调速一般分为高、中、低速三挡,少数鸿运扇调速档更多,但工作原理是一样的,只是分挡更细罢了。抽头调速是用改变主电机主、副绕组匝数比的方法来达到调速的目的。主电机的启动电容一般用1~2μF、耐压大于等于400V的CBB61或CBB60交流电容器。

在图4中,主电机M1的4(黑)、5(红)端连接的C1就是启动电容器,0-3端是调速端,分别与调速开关S3相应的端头连接,其中0端是停止端,也可空着不接。220V交流市电通过定时开关S1后,分为两路: 一路经调速开关S3加到风叶电机M1,M1转轴带动风叶旋转,扇出风来。另一路经转页开关S2加至同步电机M2,使转页旋转,风向因之不断改变。若拨动定时器,设定好定时时间,那么定时器开始工作,设定时间一到,S1由通路变为断开,使M1和M2均断电,风扇停止工作。


2.在暖风机中的应用

图5所示为华生NP180-20型挂壁式暖风机的电路图,这是一种比较典型的暖风机电路。它是由两个相同的PTC陶瓷发热组件EH-PTC1和EH-PTC2、半热电源开关S1和S2、送风电机M和送风电源开关S3、温控器SA、超温(过热)保护器RF1等零部件所组成,主要可分为由EH-PTC1和EH-PTC2等组成的发热电路,及由送风电机(叶轮电机)M等组成的送风电路两部分。220V市电经电源插头座XS-XP、以及电源接线柱进入暖风机发热和送风两部分电路。在送风电路中,启动电容C1连接在送风电机M的启动绕组两端,即红、黄两端。送风电机M采用220V、8W的电容式单相交流电动机,转速为1350转/分 ,电容C1为0.8μF/500V的CBB61型交流电容器。

使用暖风机时,使用者应该先开启送风电源开关S3,此时220V电源加到送风电机两端,电机转轴旋转,带动滚筒状风叶转动,从暖风机出风口送出风来,同时市电电源经限流电阻R3加到氖泡指示灯HL3两端,HL3被点亮,表示送风电路在工作。由于PTC组件尚未被加电发热,故而,此时送出的是凉风、不是热风。开启S3后,再合上“半热”电源开关S1和S2,并根据需要,适当调节温控器旋钮。这时220V市电就经温控器SA、两个半热电源开关S1和S2、超温保护器RF1和送风开关S3,加到发热组件EH-PTC1和EH-PTC2各自的两端,使EH-PTC1和EH-PTC2得电发热,并通过铝质散热片向周围散发热量,由滚筒风叶送出的风将热量(热风)吹向暖风机外,从而达到取暖目的。在合上S1和S2的同时,氖泡指示灯HL1和HL2亦分别经限流电阻R1和R2得电,于是HL1和HL2发亮,表示发热电路正在工作。

电路中,送风电源开关S3不但控制送风电机M的电源通断,而且还控制发热电路的电源通断,只有在S3开启的情况下,发热电路的电源才能被接通,如此可防止在风机没送风时,操作者误开启发热电源开关而使发热电路工作,这样可能使陶瓷发热组件过热烧坏或缩短其使用寿命。

检修实例


例1:转页扇故障 故障现象:通电后启动不良


分析和检修:
启动不良故障是指在电源正常的情况下,风叶启动慢或启动不了,需用手拨动风叶帮忙才行,也有表现为时而能启动时而又不行的(电路见图4)。如果检查风叶电机无明显卡阻感(可用手拨动风叶几圈,凭手感来判断),此种故障一般是启动电容C1不良所致。有些质量较差的电容工作日久会出现容量减小、漏电或接触不良等故障,从而导致电扇启动不良。本例检查结果是C1不良,换上一个1μF/400V的CBB61型交流电容器后,故障排除。

C1损坏或不良通常会造成转页扇不启动或启动不良故障。检查C1可用万用表R×10k挡或用电容测量仪,若用R×1k挡测量,因表针摆动幅度过小,可能较难准确判断其容量情况。如发现容量减小、失容或漏电,应更换。C1的耐压要选大于等于400V AC的,比较可靠耐用。所换电容的容量不可与原来的相差太大,一般应在±15%以内,不然可能使电机受损或启动不良等。许多转页扇的C1采用有固定螺丝孔的交流电容器,如图6所示为本例转页扇中所用的C1, 它被自攻螺丝固定在转页扇内。调换这种电容器时,最好也选用相同或相似的品种。如果购不到,可用支架或绝缘胶布将其固定在机内,同时要保证接头处的绝缘良好。


例2:暖风机故障 故障现象:暖风机开机后风机不转,但机子会发热


分析和检修:
发生这种故障时,往往是开启送风电源开关S3后,指示灯HL3点亮,但电机不转,没有风吹出。此时再开启半热电源开关S1和S2,指示灯HL1和HL2会点亮,过一会儿就会感到机器发热。出现这种情况,应及时关闭电源,否则时间久了可能使故障扩大,甚至引起事故。因为发生这种故障时,S3虽然开启,但没风送出,属没风“空加温”,很容易导致PTC陶瓷等零部件过热烧坏或影响其使用寿命。

检修时,通常可先检查启动电容器C1,电路见图5。本例检查发现C1失容损坏,换上一个CBB61型0.8μF/500V的电容器后,暖风机就恢复正常了。

送风电机不转故障大多是电容C1的连线断路或本身损坏所致,重点先查这方面原因常常可收到事半功倍的效果。如果C1及其连线正常,则问题通常是电机转轴不能转动、运转不畅或绕组断路、短路引起的。前者主要是滚筒风叶被异物卡住或位置变动,排除异物或校正位置就能解决; 后者需拆卸电机进行检修。

文/王德沅