家裡的電風扇常見的故障維修,除了有自潤軸承、馬達轉子缺油不順暢,或是風扇馬達線圈溫度過高而造成的溫度保險絲斷路(參考水電工之前的文章),這次要介紹的就是電風扇啟動電容器故障,造成馬達轉矩不足、轉子無法順利轉動的案例。另外電風扇的啟動電容如何選購? 是越大越好嗎? 水電工以不同容量的電容進行比對測試,透過數據來告訴你電風扇的啟動電容值是否越大越好!?
這裡教你不需拆太多風扇零件,就可快速簡單判斷測試出電風扇轉速慢的方法~ 就是拔除風扇開關電源, 再用手指輕撥轉動葉片。如果風扇葉片是明顯有點重(摩擦力)且手指撥動葉片轉沒兩三圈就停,那可能就是自潤軸承缺油需加油。但如果風扇很容易撥動且可轉好幾圈(一段時間),那表示軸承潤滑沒問題, 極可能就是風扇輔助轉矩不足所造成。也就是啟動電容的問題造成轉矩不足!
好進入更換風扇電容器主題。所有設備的維修技巧的重要觀念,就是觀察第一事故現場(原貌),根據故障現場的各項徵兆來判斷維修方式。 拆開了不順暢的風扇底座一看, 哇真是震撼~ 差點成為社會版火燒屋新聞的主角! 剛開始還以為是塑膠零件的多餘毛料, 仔細看才確認是啟動電容器裡頭的化學物質溶出、爆漿! (電容器品牌廠CHEN-LANE, 一檢索......哇,不少變形的電容器都是這家做的?!)
電風扇轉速變慢,電容器爆漿真的可不好玩 |
電風扇轉速變慢電容器不良,測量電容器容量只有0.21nF,小了近20倍>>故障 |
翻箱倒櫃找到一顆16UF的電容,先拿來裝看是否有動作! 果然風扇馬達是正常順暢馬上就轉了起來。印象中, 這顆電容器只在通電的瞬間通電給啟動線圈電流,然後隨時間電阻慢慢變大,不再提供電流給轉動後的馬達線圈...... 不過根據觀察,覺得實際狀況好像有點不同! 即使是通電啟動後,電容還是持續供電!? 用16UF的電容測試,詭異的是風扇的分段選擇開關,並沒有明顯的風速變化?! 再把電容器接到啟動線圈的一端電線剪斷,馬達的轉速就明顯慢慢的變慢,最後就停止了。所以他並不是真正的啟動電容器,接的線圈也不是啟動線圈、正確的說它應該叫做輔助線圈,它配合了電容器提供超前90度相位的轉矩來讓風扇轉子轉動。
電風扇簡易示意電路 |
接16uF的電容,通過輔助線圈的電流有0.43安培,比主要運轉線圈的電流0.389A還大,所以按鍵開關的三個轉速幾乎一樣轉速無法調整,整個風扇的運轉電流也達到0.819安培,計算下來總運轉電功率高達90瓦,遠高於銘牌規格標示的額定60瓦,故此電容使用值不正常,若長時間運轉輔助線圈可能過熱,會燒毀風扇線圈倒楣時還會造成火燒屋。輔助線圈的電流設定不可比主線圈電流大。
沒有適合電容值只好上網購買了~新買的電容器很快就收到! 將風扇更換成2.5uF的電容器(實際量測電容值為2.4uF),接上後輔助線圈的電流才有0.117安培,加上主運轉線圈的電流0.34安培,兩者加起來總共0.485安培,總功率50.38瓦略低於規格標示, 但長時間運轉不會造成線圈過熱,且風速沒感到明顯差異,所以判斷新電容值可以使用。調整轉速按鍵開關檔位高、中、低轉速,都有正常可調整的對應風量。
電容器的選用, 注意電壓值可等於或大於原先電容器規格數值,台灣家用電力是110V,電容器選用2倍多的250V等級剛好適用。不要選太小的電壓值--容易故障,越大越穩定較貴。電容值則使用原電容值即可, 太大會過度耗電。若電容太小,線圈啟動會轉矩不足。 都不好。
若真的堅持要達到額定60W的輸出, 可略加大風扇電容的容量便可改變! 交流單相風扇比起直流風扇明顯耗電許多。所以50瓦的消耗功率已經可以了。
電風扇轉速變慢電容器更換: 電風扇額定功率60瓦 |
電風扇轉速變慢電容器更換:電容器更換後的總電流,用2.5uF電容為0.45A |
電風扇電容器更換後的總電流: 使用16uF電容為0.82A |
電風扇電容器更換使用16uF電容的輔助線圈電流為0.43A |
電風扇電容器更換,使用2.5uF電容的輔助線圈電流 |
電風扇電容器不同電容量與電流比較,輔助線圈的電流不可比主線圈電流大。 |
電風扇電容器使用2.5uF的電容,實測為2.4uF, 在5%的誤差範圍內 |
所需工具: ★☆☆☆☆ 十字起子、烙鐵、尖嘴鉗、熱縮套或膠帶
所需金錢: ★☆☆☆☆ 電容器約50元上下(不定看容量)
所需時間: ★☆☆☆☆ 正常約1小時內可完成
組裝難易: ★☆☆☆☆ 留意接線位置及避免觸電
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