微型同步电机目前已广泛应用于鸿运扇、微波炉、电热取暖器、电风扇、电动窗帘机、冰淇淋器、空调器、洗碗机、旋转电视天线、旋转灯具、舞台灯光控制器、电动模特、电动广告画、电动货架、电动控制阀、自动餐桌转盘器等设备中,由于介绍同步电机的相关文章和技术资料很少,为此本文结合应用和维修实例来介绍一下小家电中常用的微型同步电机,期望对大家有启发和帮助。
微型同步电机简介
微型同步电机(下面简称同步电机)外形好像较大型的电位器,其外壳往往做成金属铁壳封闭型。常用的同步电机实际是一个电机组件,它是由永磁同步电动机和减速机构两部分组成的。其转子采用铁氧体磁铁,当在定子工作绕组上通电后就产生圆形磁场,即可带动转子以与电源频率成正比的转速旋转,同步电机的含义就在于此,然后通过齿轮机构变速,使其输出转轴的转速变得很慢,通常按品种不同,转速在每分钟1转至60转(1~60 rpm)不等。
同步电机具有功耗小、转动力矩大、噪声低、体积小、重量轻、使用方便等特点。此外还有下列优点:一是在额定电源频率和正常电源电压下的电机转速基本不受电压影响,稳定性良好。二是电机在工作时如果过载或转轴堵阻,电机线圈一般不会烧坏。大多数同步电机都是单向运转的品种,有顺时针(CW)和反时针(CCW)(正转和反转)不同旋转方向的品种可供选择。还有少数品种是可控正反运转的同步电机,主要用于需要正反向旋转功能的小家电或其他产品,如42TYJ-F型同步电机就是可控正反运转的品种。
为了适应不同小家电、工艺品和各种设备的实际需要,有关厂商研制生产了不少种类的同步电机,图1~图7 所示就是常见同步电机的主要品种的外形和型号,这些同步电机对应的主要技术参数如表1所示,这些资料对选购、应用和维修同步电机是很有用的,仅供大家参考。





应用实例
鸿运扇(转页扇、箱式电扇)中的转页(即外百叶窗的风叶)通常就是用同步电机驱动的。这种电扇一般设置两个电机,其中一个为单相异步电机,用于带动风叶旋转;还有一个就是微型同步电机,用来驱动转页,使其低速旋转。单相异步电机与普通电风扇电机原理、结构相同。调速方式是采用电抗器变速。图8所示为典型的鸿运扇电路。它是由风叶电机(主电机)M1及启动运转电容C1、转页驱动同步电机M2、定时开关S1、调速开关S3和转页旋转控制开关S2等组成的。与普通电扇相比,主要多了同步电机M2和转页开关S2等,其余结构大同小异。图8电路通电后,按动S3,选择合适的调速挡位后,鸿运扇转动送风,如合上S2,则M2得电旋转,带动转页转动,使送出风流的方向不断改变。
转页驱动同步电机的额定功率通常为3~5W,每分钟5~10转。它可驱动转页向反风叶或顺风叶方向转动,使风向能在一定角度内改变,从而达到电扇不用摇头而风向也能不断变化的目的。
2.在微波炉中的应用
图9所示为格兰仕WD900B/WD800B/WD700A型微电脑控制烧烤微波炉的电路图。该系列微波炉与大多数普通微波炉一样,也是用了两个电机,其中M1为风扇电机,M2是转盘电机。一般微波炉中的风扇电机大都采用20~30W的单相罩极电机,其作用是对磁控管及高压变压器、炉腔等进行通风散热,防止这些零部件过热损坏或工作失常。转盘电机则用于带动微波炉炉腔中的转盘旋转,以使食物加热均匀。转盘电机通常采用带有减速齿轮组的永磁同步电机,转速多为5~8转/分,额定功率为3~5W。图9电路通电后,当操作者在转盘上放好待烹饪食品、关上炉门后,磁控管即发出微波,对食品进行加热,同时风扇电机M1和转盘电机M2都得电转动,M1带动风扇送出散热风流,而M2则驱动转盘转动,使食品随转盘转动,从而可获得较均匀的加热效果。
检修实例
1.转页扇故障
故障现象: 转页转动不畅,发出异响
分析和检修:
这种故障通常是转页机构或驱动同步电机不良所造成的(电路见图8)。若检查转页没有损坏或被异物卡阻,则此故障一般是同步电机M2内的齿轮吻合不良或齿轮、磁铁转子塑芯(见图10)损坏所致。如果是齿轮吻合不良或齿轮损坏,只要拆开M2重排好齿轮或修好齿轮便可。倘若是磁铁转子塑芯损坏,参见图10,通常是塑芯断裂,对此只要在断裂面上均匀涂上强力胶,再放好磁铁,将塑芯断裂的两部分粘合,待彻底干后再重新装好同步电机就行了。
若齿轮或塑芯损坏严重而无法修复,那就只好根据原件型号和参考表1考虑换新件了。本例检修的是国生FYT-30型鸿运扇,其M2采用49TYJ系列同步电机,经检查故障是磁铁转子塑芯裂损所致。拆卸后,粘牢断裂的塑芯,再重新装配好,就排除了故障。
2.微波炉故障
故障现象:转盘不转
分析和检修:
微波炉工作时,炉内玻璃转盘不转或转动不畅,会致使食物加热不匀。微波炉能工作,只是转盘不转,通常是转盘电机损坏或失电所致。维修时,只要先查转盘电机上的220V电压,若正常,便是电机损坏,否则就查电机电源线路的断点。若不想带电测量,也可先查电机绕组是否正常和转轴是否被卡死等,若没有问题,再查相应的电源线路。实践表明一般以电机损坏为较多见。本例查出为电机齿轮组损坏,无法修复。该微波炉采用功率为4W、转速为5rpm 的同步电机(电路见图9),因一时购买配件不便,就用手头所有的一个外形相近、特性类似的49TYJ 型3.5W鸿运扇同步电机代换,已实际使用多日,效果良好。
转盘不转故障的原因不复杂,查找也简单。检修转盘电机大都很方便,对多数微波炉而言,只要拿出炉内的转盘和转盘架等可活动物体,再将炉子翻身,使底部朝上,然后拧下对应转盘电机位置的盖板螺丝,取下盖板,就能看到电机,并可进行检测或修理了。
造成转盘电机损坏的主要原因有三个:一是微波炉因煮牛奶等物不慎造成溢出,致使液体流入电机而引起绕组短路烧毁或齿轮等损坏; 二是微波炉长期工作在高湿环境下,电机绕组或引线被霉蚀断。三是微波炉工作时转盘经常被堵转(如食物过大等),使电机过载而损坏(常常是齿轮机构损坏)。这三条无论对维修人员还是用户都应该了解,并尽量避免出现这些情况。
通常额定功率3~5W、转速为5~8rpm的同步电机都可用作微波炉转盘电机,所以,如果购不到原型号配件,只要选特性类似、外形和转轴与原件相差不大,可以正常安装在原位上的同步电机,就可以代换原件。
文/王德沅
