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单相异步电动机常见故障诊断与处理,纯电动车

纯电动车与燃油车在驾驶时最大的不同之处就是纯电动车太安静了,由于用电动机代替了内燃机,因此,在正常情况下,纯电动车在驾驶时一般是不会发出任何声音的,除了有一些是模拟燃油车加速的声音。

一、单相电动机常见故障诊断与处理

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1.电源电压正常,通电后电机不起动

所以,纯电动车的声音一般有两个来源:一是大家说的电磁噪声,其实这个本质上是电机转子和定子的导线受力震动的声音,和在高压线下听到的嗡嗡声是类似的道理,毕竟线圈并不是完全不能动的;第二个是转子整体受力沿轴向的振动。这两个都是由于电磁感应线圈受力导致的,所以电流越大,振动也就越强烈,这就是通常电动汽车启动时噪声大,正常运行是噪声小的原因了。

1)电源接线开路。测量接线端子两端应无电压。

题目所说的嗡嗡的声音,由于不知道,这个声音具体来自什么地方,是异响、噪音还是其他什么声音,因此,我们只能按几种情况来分。通常来讲,如果是噪音或异响的话,这个成分就比较复杂了,因为很多部件都可能产生这种噪音,比如轴承转动噪音、电机内部风扇噪音、控制电机的电路里的元件噪声等。

2)主绕组或辅绕组断路。用测量直流电阻的方法可确定是否断路。

一般来说,除了高负载情况下一般电机是直接安装在车轴上的,所以齿轮的机械噪音基本可以排除。而轴承的噪音应该是很低的否则在如此强烈的振动下车轴早就变形了。电路的噪音一般都是因为变压器里的矽钢片的松动导致的。通常发生在老旧电路里。并且一般声音也不会太大。而作为电动机里的关键原件——风扇。如果不能快速降低电机内部线圈组的温度的话,线圈绕组上的绝缘层会迅速烧破,引发短路以及其他问题。如果你有看过工业电动机的内部结构的话你就会发现里面的散热风扇一般都是由许多片小扇叶构成的。在高速旋转时更容易发出尖锐的类似口哨一般的声音,这也就是电机主要的噪音来源了。

3)离心开关触点未闭合,使辅绕组不能通电工作。将主绕组和辅绕组的连接点断开,然后用测量直流电阻的方法可确定,也可以用第二部分的方法确定。

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4)起动电容器接线开路或内部断路。查找方法同上述第3)项。

如果车子此前出过事故或者其他问题,再出现嗡嗡声,那就可能是故障了。你可以仔细观察电瓶车电机,在断电时是否还存在“嗡嗡响”?断电时不“嗡嗡响”的,故障在电机电器上,断电后仍然“嗡嗡响”的,就是机械声了。一般情况下,“嗡嗡响”的原因大多出现在机械转轴上。当轴承性能不佳、或松紧不合适时,就会出现这样的现象。

5)对罩极电动机,罩极线圈开路或脱落。对于短路环设置外部可以看得到的,往往通过观察就能发现,否则可用第二部分的方法确定。

6)对串励电动机,未上电刷或因电刷过短、卡住等原因不能与换向器接触,或电刷引线断开,或电枢绕组、磁场绕组内部开路。

2.电源电压正常,通电后电机低速旋转,有“嗡嗡”声和振动感,电流不下降

1)负载过重。

2)电动机定子和转子相擦。会发出异常的摩擦声。

3)轴承卡死,原因有轴承装配不良、轴承内油脂固结、轴承滚子支架或滚子破损等。

4)对串励电动机,换向片间短路或电枢绕组内部短路,或电刷偏离中心线过多(对电刷可移动的电动机)。

3.通电后,电源熔断器很快熔断

1)绕组匝间或对地严重短路。测量直流电阻,若数值远小于正常值,则为绕组匝间短路;对地严重短路可用绝缘电阻表或万用表较高电阻档进行测量确定。电流会大于额定值。

2)电机引出相线接地。检查方法同故障第1)项。

3)电容器短路。通过用万用表较低电阻档测量起动绕组电路(含电容器和起动绕组,不含离心开关)两端之间的直流电阻来确定。

4)离心开关对地短路。检查方法同第1)项。

5)负载过重。声音会出现异常,电流会大于额定值。

4.电机起动后,转速低于正常值

1)主绕组有匝间或对地短路故障。检查方法同3中第1)项。

2)主绕组内有线圈反接故障。声音会出现异常,电流会大于额定值。

3)离心开关未断开,使辅绕组不能脱离电源。电流会大于额定值。

4)负载较重或轴承损坏。声音会出现异常,电流会大于额定值。

5)对串励电动机,换向片间短路或电枢绕组内部短路,或电刷与换向器接触不良。

5.电动机运行时,很快发热

1)绕组有匝间或对地短路。检查方法同3中第1)项。

2)主绕组和辅绕组之间有短路故障。电流会大于额定值。

3)起动后,离心开关未断开,使辅绕组不能脱离电源。电流会大于额定值。

4)对于运行时主要或仅靠主绕组的电动机(除两个绕组完全相同的电容起动并运行的单值电容电动机之外的其他单相裂相电动机),主绕组和辅绕组相互接错。电流会远大于额定值。

5)工作电容损坏或用错容量。

6)定、转子铁心相擦或轴承损坏。声音会出现异常,电流会大于额定值。

7)负载较重。电流会大于额定值。

8)对串励电动机,换向片间短路或电枢绕组内部短路,或电刷与换向器接触不良。

6.电动机运行噪声和振动较大

与同容量或同一机座号的三相异步电动机相比,单相电动机的噪声和振动是比较大的。这是因为它的定子旋转磁场不是一个规矩的圆形,因此转矩也不会时刻相等,也就是说在一个圆周内会有大小波动,从而造成转子的径向振动。

产生较大噪声和振动的常见原因有如下几个方面:

1)浸漆不良,造成铁心片间松动,产生较高频率电磁噪声。

2)离心开关损坏。

3)轴承损坏或轴向窜动过大。

4)定、转子之间气隙不均或轴向错位。

5)电动机内部有异物。

6)对串励电动机,换向片间短路或电枢绕组内部短路,或电刷与换向器接触不良(换向片间的云母高出换向片或换向片粗糙,或电刷过硬、压力过大等)。

二、判定是辅绕组断路或电容器损坏造成的电动机不起动的方法

单相电容起动并运行电动机接通电源后,不起动并几乎没有任何声响,如用电流表测量,有一定的电流。此时应用万用表电阻档检查辅绕组电路是否不通。不通的原因有绕组或接线断开,也可能是电容器断路损坏。

在没有万用表的现场,可用下述简单的方法检查辅绕组或电容器是否有断路故障。

在断电的情况下,用导线或其他导电器具将电容器的两个电极短路,进行放电,防止在电容器没有损坏的情况下具有储存电荷,使人体接触时触电(若此时有较强的放电现象,则可排除电容器损坏的问题)。之后,解开电容器与电动机之间的连线并用绝缘材料包好。

将电动机的负载卸掉(例如拆下传动带。对要求起动转矩较小的负载,若去掉负载较困难时,可不卸掉),然后给电动机通电,用手拧动转轴,目的是让其朝一个方向旋转,如下图所示。若此时电动机的转子顺势旋转起来,并且自动加速直至达到正常的转速。待断电停转后,再向相反的方向旋转电动机轴伸,若电动机转子同样顺势转动起来,则基本可以确定是辅绕组或电容器断路造成的不起动。然后再进一步检查是电容器还是绕组发生了断路故障。

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