Как проверить асинхронный двигатель на межвитковое замыкание

Коллекторные двигатели и основные неисправности якоря

Коллекторные электродвигатели рассчитаны на работу от бытовых сетей, напряжением 220В. Практически все они являются синхронными агрегатами. В отличие от асинхронных электродвигателей, коллекторные устройства состоят из неподвижного статора и вращающейся обмотки на валу – якоря. Напряжение на них подается с помощью щеточно-графитного устройства, которое и есть коллектор.

Основная причина, требующая проверки якоря и других деталей, состоит в появлении искр. Активное искрение свидетельствует об износе щеток и коллекторного узла или нарушении контактов. Кроме того, искры могут появиться в результате межвиткового замыкания, то есть, замыкания обмоток в коллекторе. Появление таких нарушений требует качественной диагностики, начиная с визуального осмотра и заканчивая проверкой мультиметром.

Первоначальный осмотр позволяет выявить оборванные или выгоревшие обмотки, а также выгорание в точках их подключения

Поэтому, в первую очередь следует обращать внимание на состояние обмоток и целостность витков. Если обмотки почернели полностью или частично, это уже указывает на определенные проблемы с якорем

Иногда изоляцию достаточно просто понюхать, чтобы определить характерный запах гари.

Более точную информацию можно получить путем проверки якоря мультиметром. Прозвонка выполняется поэтапно, захватывая все элементы двигателя:

• Вначале прозваниваются попарные выводы обмоток статора к ламелям. Сопротивления на каждом из них должны иметь одинаковое значение.
• Далее проверяется сопротивление между ламелями и корпусом якоря. В норме оно должно быть бесконечным.
• Целостность обмотки проверяется путем прозвонки выводов.
• После этого проверяется состояние цепи между корпусом статора и выводами якорной обмотки. При наличии пробоя на корпус, бытовое устройство категорически запрещается подключать к напряжению. В этом случае требуется обязательный ремонт или полная замена неисправных деталей.

После ремонта коллекторного электродвигателя нужно соединить все элементы между собой и подключить устройство к питанию 220В. Если агрегат работает нормально, значит ремонт выполнен правильно.

Диагностика электрической части УШМ

Как было сказано выше, чаще всего УШМ отказывается работать по причине поломок электрической части агрегата. Для правильной диагностики электрических цепей инструмента мастера по ремонту электрооборудования пользуются специальным прибором — тестером.

Если вы нажали на кнопку запуска агрегата, и он не работает, то в 90% случаев причина поломки не настолько серьезная, чтобы вы не смогли отремонтировать болгарку своими руками.

Первым делом потребуется проверка электрического кабеля и вилки
на его конце. Если она разборная, то раскрутите ее и проверьте надежность контактов. В противном случае, придется разобрать болгарку (снять кожух аппарата) и “прозвонить” кабель тестером, а также убедиться, что ток подходит к контактам кнопки “Пуск”. Если прибор покажет обрыв, то кабель следует заменить на новый.

Ситуация, когда ток поступает на кнопку, но дальше не проходит (при включенном положении), говорит о неисправности переключателя
. Кнопку починить не получится. Ее необходимо заменить на новую, но прежде промаркируйте снимаемые контакты, чтобы в дальнейшем подсоединить их правильно. При неправильном подсоединении контактов может сгореть обмотка двигателя.

Если при проверке оказалось, что и кабель, и кнопка пуска исправны, но на щетки не поступает ток, то необходимо произвести зачистку контактных пластин щеткодержателей
. В случае неэффективности данной процедуры рекомендуется замена щеток. Далее, если со щетками все нормально, и ток на них поступает, следует проверить ротор и статор на наличие замыканий и обрывов.

Проверка якоря электродвигателя

Ротор электромотора может иметь следующие неисправности: межвитковое замыкание и обрыв проводников на контактах ламелей. Проверить якорь болгарки можно мультиметром: прибор переводится в режим изменения сопротивления, выставляется значение 200 Ом, и с помощью щупов замеряется сопротивление между двумя соседними ламелями.
Таким образом требуется проверить все пары ламелей. Если показатели сопротивления одинаковые, то обмотка ротора не имеет повреждений. Обнаружение во время “прозвона” других значений сопротивления, а также выявление обрыва цепи говорит о неисправности в этой катушке. В таком случае потребуется ремонт якоря болгарки.

Если у вас нет измерительного прибора, то проверить ротор можно, использовав для этих целей лампочку на 12 В и аккумулятор
. Мощность должна быть в пределах 30-40 Вт. Проверка делается следующим образом: подайте напряжение 12 В от аккумулятора на вилку угловой шлифмашины, в разрыв одного провода подключите лампочку, начинайте вращать шпиндель УШМ. При исправной обмотке лампочка будет гореть ровно, без миганий. При межвитковом замыкании степень накала спирали лампочки будет меняться. В таком случае ремонт якоря болгарки своими руками будет затруднителен, поскольку схема намотки якоря достаточно сложная, да и сам процесс требует специального оборудования и знаний. Поэтому данную операцию рекомендуется доверить специалистам. Но лучшим выходом из ситуации будет замена якоря на болгарке новым.

Если лампочка не загорается при тестировании ротора, это свидетельствует о наличии обрыва в статоре или замыкания в его обмотках, а также о проблемах с электрощетками.

Проверка статора электродвигателя

Чтобы проверить статор болгарки, используют, как и в предыдущем случае, мультиметр. Значения нужно выставить на 20-200 Ом
и сделать следующее. Прикоснитесь одним щупом к контакту обмотки статора, а вторым – к корпусу детали. Если прибор показывает сопротивление, это значит, что произошел пробой на корпус. Прикоснитесь щупами к контактам одной обмотки, а затем к контактам другой. Если сопротивление одинаковое, значит катушки исправны. Если на одной обмотке прибор показывает обрыв цепи, значит, потребуется перемотка статора или замена детали на новую.

Перемотать статор в домашних условиях, не имея специальных знаний, навыков и оборудования, будет проблематично.
Лучше обратиться к специалистам, профессионально занимающимся перемотками двигателей.

Как определить витковое замыкание якоря быстро.

Если балансировка якоря не нарушена, а неувязка исключительно в испорченных обмотках, то таковой якорь есть вариант вернуть без помощи других, перемотав катушки. Перемотка ротора дома просит огромного терпения и аккуратности.

Мастер обязан иметь способности при работе с паяльничком и устройствами для диагностики электронных цепей. Если вы неуверены в собственных силах, лучше отнести движок при ремонте в мастерскую как еще его называют без помощи других сменять весь якорь.

Читайте так же

Для самостоятельной перемотки якоря пригодится:

• провод для новейшей обмотки. Употребляется медная жила с поперечником, точно подходящим старенькому проводнику;
• диэлектрическая бумага для изоляции обмотки от сердечника;
• лак для заливки катушек;
• паяльничек с оловянно-свинцовым припоем и канифолью.

Перед перемоткой принципиально сосчитать количество витков провода в обмотке и намотать на катушки такое же количество нового проводника.

Процесс перемотки состоит из последующих шагов:

1. Демонтаж старенькых обмоток. Их нужно аккуратненько удалить, не повредив железного корпуса якоря. Если на корпусе обнаружились какие-либо заусенцы либо повреждения, их нужно загладить ратфилем по другому зашлифовать наждаком. При, для рабочей чистки корпуса от шлаков, мастера предпочитают обжигать его горелкой.
2. Подготовка коллектора для подключения нового провода. Снимать коллектор ненужно. Следует оглядеть ламели и замерить мегомметром либо мультиметром сопротивление контактов относительно к корпусу. Оно будет менее 0,25 МОм.
3. Удаление старенькой проводки на коллекторе. Кропотливо убрать остатки проводов, прорезать пазы в части контактов. Дальше в пазы будут вставлены окончания проводов катушек.
4. Установка гильз для якоря. Гильзы делаются из диэлектрического материала шириной 0,3 мм, к примеру, электротехнического картона. Порезать определённое количество гильз и воткнуть в пазы очищенного якоря.
5. Перемотка катушек. Конец нового проводника приприпаивается к окончанию ламели и наматывается поочередными радиальными движениями, против часовой стрелки. Такая укладка именуется «укладкой вправо». Намотка Повторить для всех катушек. Около коллектора стянуть провода толстой нитью из х/б ткани (капрон использовать запрещено, потому что он плавится при нагреве).
6. Проверка свойства намотки. В конце укладки всех обмоток, проверить мультиметром отсутствие межвитковых замыканий и вероятных обрывов.
7. Финальная обработка. Готовую катушку обработать лаком по другому эпоксидкой для скрепления обмотки. В промышленных критериях пропитку сушат в особых печах. Дома это сделают в духовке. При необходимости — использовать для пропитки быстросохнущие лаки, нанося покрытие в несколько слоёв.

Как показывает практика, что если решено сменять якорь болгарки, то поменять его предпочтительнее вкупе с опорными подшипниками и крыльчаткой остывания мотора.

1. Новый якорь УШМ. Должен соответствовать вашей модели. Взаимозамена с иными глазами моделями — недопустима.
2. Отвёртки, гаечные ключи.
3. Мягенькая щётка и ветошь для протирки механизма.

Смена якоря начинается с разборки болгарки. Производятся последующие шаги:

1. Отвёрткой выкручиваются щёточные узлы с 2-ух сторон. Извлекаются щётки.

Чтоб установить к месту новый якорь болгарки следует взять новейшую деталь, после этого собрать инструмент в оборотном порядке. Последователь действий последующая:

1. На вал якоря устанавливается диск фиксации.
2. Способом напрессовки устанавливается подшипник.
3. Насаживается малая шестерня и фиксируется стопорным кольцом.
4. Якорь заводится в корпус редуктора, совмещаются стыковочные отверстия.
5. Закручиваются болты крепления редуктора.
6. Якорь с редуктором вставляется в корпус болгарки и фиксируется.
7. Щётки осаждаются на место, запираются крышками.

После выполнения обозначенных действий болгарка готова к работе. Смена якоря произведена.

Старая суфийская мудрость говорит: «Умён тот человек, который способен выйти достойно из сложной ситуации. Но мудр тот, кто в такую ситуацию не попадает.» Соблюдая правила эксплуатации радиоэлектронных товаров, не допуская перегрева мотора, реально избежать поломок и проблем при работе болгарки. Содержание и хранение инструмента в чистоте и сухости предупредит его механизмы от загрязнения и окисления токонесущих частей. Своевременное техническое сервис инструмента гарантированно освободит от противных сюрпризов в свое время работы.

Методика определения межвиткового замыкания якоря на снятом с электровоза электродвигателе

Однако, якоря диаметром менее 50 мм, на нём проверять уже сложно, пластинка в зазоре ведёт себя неустойчиво и норовит соскочить с якоря и прилипнуть к сердечнику ППЯ. Поэтому, если как основное использование прибора, предполагается проверка маленьких якорей, напр. от дрелей и другого мелкого электроинструмента, то слишком большой ППЯ будет уже неудобен.

Железо для намотки ППЯ можно взять от О-образного трансформатора подходящих размеров, вырезать болгаркой магнитный зазор, угол 90°.

Расчёт катушки производится, исходя из расчёта трансформатора. Катушка рассчитывается на два рабочих тока:

1-большой ток — для якорей с малым количеством витков (стартер),  22-малый ток — для якорей с большим количеством витков (дрели и т. п., генераторы постоянного тока).

Большой ток рассчитывается на 10 — 15 % не доходя до насыщения железа…

<Планируется статья посвящённая рассчёту трансформаторов, актуальная и в данном случае>

…Обобщённо-усреднённая («экспериментальная») формула для вычисления необходимого количества витков (равно применима к любому трансформатору): 

число витков = 50 / S * 220,

где S — площадь сечения сердечника В САНТИМЕТРАХ !  квадратных.        220 — напряжение питания в вольтах.

Потребляемая мощность аппарата будет равна  S 2   (площадь сечения железа (в см) в квадрате)Вычислив потребляемую мощность, находим ток:   I= P / U (делим мощность на напряжение)Вычислив ток, находим необходимое сечение провода, исходя из требования:

3,5 A на 1 мм2   , можно толще…

Сердечник ППЯ стягиваем болтами с изоляционными втулками (из пресшпана, картона и т. п.) и изоляционными шайбами, так чтобы не могло возникнуть короткозамкнутого витка.

Принцип действия электродвигателя

В основу функционирования электродвигателя положен закон Ампера, согласно которому на провод, который находится в магнитном поле и через который протекает электрический ток, всегда воздействует механическая сила F.

Схема создания усилия, действующего на проводник в магнитном поле

Ее направление определяется известным по школьному курсу физики правилом левой руки, то есть зависит от соотношения направлений протекания тока и ориентации силовых линий магнитного поля, а значение – от силы тока и значения индукции магнитного поля в области его взаимодействия с проводником.

Еще одним средством увеличения силы, действующей на проводник, является наращивание его эффективной длины, для чего цепь протекания тока формируется в форме многовитковой обмотки. За счет этого усилие, развиваемое отдельными витками, суммируется.

Разновидность источника магнитного поля значения не имеет. Это может быть как постоянный магнит, так и его электромагнитный аналог.

Эффективность функционирования электромагнита наращивается сердечником, который фактически концентрирует магнитное поле и подает его в ту область, которая соответствует наибольшему развиваемому усилию.

Прибор для проверки якорей

Прибор для проверки якорей показан на рисунке ниже, не пугайтесь, сделать его очень легко.

Технология изготовления устройства для проверки якоря следующая: Находим на чердаке или покупаем в газете бесплатных объявлений электронасос «малыш», затем болгаркой отрезаем ему обе ноги в верху под углом 45 градусов. Далее берем катушку от пускателя на 220 вольт (но так, чтобы в окно катушки проходила одна нога железа). Припаиваем к клеммам катушки провод с вилкой — всё прибор собран.

Принцип работы прибора для проверки якорей очень прост : в углубление ложем якорь, на якорь кусочек ножовочного полотна, прокручиваем якорь и сдвигаем полотно , что бы оно было в верху если в якоре нет виткового полотно будет просто лежать , если есть витковое полотно будет залипать в пазах в которых замыкание или по всему диаметру.

Прибор можно изготовить и на любом другом железе лишь бы растояние между железом было не очень большим а то маленькие якоря будут проваливатся

Еще один подобный метод: Берем П- образный трансформатор — с прорезью 45-90град на пустой стороне железа,( индикатор — полотно от ножовки по металлу…. На другой обмотка, какой-то трансформатор был, 220-12в -ампер на 10. Работает на всех якорях от кофемолки до двигателей постоянного тока 11кВт (на большем не пробовал).

Статора переменного тока можно проверить шариком от подшипника, но будьте осторожны он может очень неудачно выскочит: вынимаю ротор кладу внутрь шарик диаметром 10-12мм и подаю трехфазное напряжение пониженное трансформатором, если нормально — то шарик начинает двигать по кругу статора, если нет то примагничивается в месте виткового замыкания.

Можно попробывать еще один метод: вдоль паза статора ставятся две катушки одна передатчик (на нее подается напряжение любое переменное) а вторая катушка приемник. Если виткого нет в приемнике почти не наводится напряжение, если есть витковое то во второй катушке наводится эдс.

Еще один простой способ проверка на индуктивность, при КЗ витков индуктивность минимальна.

Ну и на последок фотография девайса для проверки якорей, который используют в нашем сервис-центре для проверки статора стиралок. Способ надежен, промышленность выпускала такое чудо, ящик, с электронно-лучевой трубкой, схема примитивного осциллографа, из него выходило два кабелька на катушки которые перемещались по двум параллельным направляющим. Когда виткового не было то линия на экране почти прямая с небольшой петлей в начале, а если КЗ виток то петля в начале экрана увеличивалась по амплитуде в 3-4 раза. Была еще подстройка чувствительности

Как произнес Шекспир: «Ничто не вечно под Луной». Домашняя техника, как досадно бы это не звучало, не являются исключением. Случается, что самый надёжный механизм перегорает. И нужно готовиться повстречать данный факт без паники, с твёрдой уверенностью, что безнадежных ситуаций нет. Как устроена болгарка, какие будут неисправности, как проверить якорь электродвигателя, найти причину поломки и убрать проблемы? Познание устройства главных узлов электроинструмента дозволит мастеру своими силами провести диагностику и ремонт угловой шлифовальной машины.

Фактически во многих электроприборах, использующихся в быту, применяется асинхронный электронный движок. Принципиальным преимуществом этого типа мотора будет то, что при изменении нагрузки туда, частота оборотов не изменяется. Это значит, что если, например, длительно и без остановки резать камень бытовой болгаркой, никаких наружных признаков перегрузки мотора приметно не будет. Скорость вращения диска будет неизменная, звук однотонным. Поменяется только температура, однако этого конечно и даже не увидеть, если руки одеты в перчатки.

При невнимательном отношении, основное преимущество игровых слотов превращается в недочет. Асинхронные движки очень чувствительны к перегреву, существенное превышение рабочей температуры влечёт за собой оплавление изоляции на обмотках ротора. Сначала мотор работает с перебоями, и потом — когда произойдёт межвитковое куцее замыкание — движок остановится совершенно. Стоит пару раз очень перегреть движок болгарки и, более возможно, что якорь оплавится. Сегодня, от высочайшей температуры отпаиваются контакты, соединяющие провода первичной обмотки с коллектором, что ведёт к прерыванию подачи электронного тока.

Признаками поломки якоря болгарки являются: завышенное искрение щёток на коллекторе мотора, вибрация мотора на малых оборотах, вращение рабочего вала в различные стороны. Если такие симптомы находятся, работу инвентарем следует закончить — это небезопасно. Подозрения просто проверить при помощи легких тестов.

Неисправности трансформатора

Опытные специалисты привыкли в работе использовать универсальный индикатор межвиткового замыкания, который существенно упрощает поиск возникших поломок. Но даже профессионалы должны помнить о том, что выбор наиболее подходящего источника питания и его местоположения напрямую зависит от количества питаемых изделий и типа подключения. У трансформатора есть довольно распространенная неисправность – непредвиденное замыкание витков между собой.

Эту проблему не всегда можно определить при помощи классического мультиметра. Агрегат нужно тщательно осмотреть на предмет наличия визуальных дефектов. Провод обмоток обладает лаковой изоляцией. В случае ее пробоя между витками возникает сопротивление, которые выше 0. В такой ситуации может возникнуть перегрев оснащения. При визуальном осмотре на трансформаторе не должно быть следов копоти, обуглившихся частиц, вздутия заводской заливки, почернений. Мастер может узнать номинальное напряжение из прилагаемой к агрегату документации. Если отличие показателей составляет 45% и больше, то обмотка вышла из строя. Чтобы не усугубить ситуацию, ремонт столь ответственного элемента лучше доверить специалистам, которые обладают всеми необходимыми навыками.

{SOURCE}

Обрывы в обмотке якоря

Обрывы в обмотке возникают вследствие выплавления припоя из-за перегрева обмоток при перегрузках, короткого замыкания, надлома от частых изгибаний лобовых частей обмотки и тому подобного. Обрывы чаще всего происходят в обмотках из тонкого провода из-за его малой механической прочности. Обрыв обмотки или плохой контакт сильно ухудшает коммутацию машины и может вызвать значительное искрение на коллекторе и его подгорание. Если якорь работает длительное время с обрывом, то образующаяся в месте обрыва дуга может постепенно прожечь изоляцию и привести к замыканию обмотки на корпус.

В петлевой обмотке обрыв сопровождается искрением на коллекторе и подгоранием двух смежных пластин, к которым присоединена поврежденная секция. При волновой обмотке подгорает несколько пар соседних пластин (по числу полюсов), к которым присоединены секции одной последовательной цепи этой обмотки. При этом подгорают обращенные друг к другу края соседних пластин.

Как при плохом контакте, так и при обрыве при наличии уравнительных соединений могут подгореть, кроме пластин, относящиеся к неисправным секциям, и коллекторные пластины, отстоящие от них на двойное полюсное деление и связанные с ними уравнительными соединениями. Место обрыва можно определить по падению напряжения.

При обрыве какой-либо секции (рисунок 5, а) не будет тока во всей половине обмотки, в которой находится неисправная секция, поэтому прибор везде покажет нуль (положения II и III), кроме случая, когда провода прибора будут присоединены к концам оборванной секции. При этом цепь будет замкнута через прибор и стрелка его отклонится так же, как если бы провода прибора были присоединены непосредственно к источнику тока (положение I).

Рисунок 5. Отыскание одного (а) и двух (б) обрывов в петлевой обмотке

При двух обрывах (рисунок 5, б), если замыкать попарно пластины коллектора, прибор ничего не покажет на всем участке между пластинами, к которым подведено напряжение. Для нахождения мест обрывов поступают следующим образом: один из щупов от проводов, соединенных с прибором, устанавливают на коллекторную пластину, к которой подводится питание, а другой перемещают по коллектору, начиная от другого подводящего питание щупа. При этом показания прибора будут максимальными (положение IV). Когда передвигаемый по коллектору щуп «пройдет» место обрыва, прибор покажет нуль (положение V). Найдя один обрыв, таким же образом отыскивают и другой.

При обрывах в волновой обмотке наибольшее отклонение будет иметь место на нескольких парах пластин, находящихся попарно на расстоянии шага по коллектору друг от друга. Обрывы в якоре, имеющем параллельные ветви, могут быть также определены измерением их сопротивления. При обрыве одной из секций сопротивление обмотки резко возрастает.

После укладки обмотки якоря в пазы сердечника она должна быть проверена на правильность соединения с пластинами коллектора. Эту проверку производят после того, как концы секций обмотки зачищены до металлического блеска и заложены в прорези коллекторных пластин. На рисунке 6 показана схема установки, необходимой для этой цели. На деревянных стойках, привернутых к деревянному основанию 3, устанавливается якорь 2. Под якорем помещен электромагнит 5, сердечник которого изготовлен из П-образных листов электротехнической стали. Обмотка электромагнита 8 состоит из двух катушек, которые соединены так, что при прохождении по ним тока возникают два разноименных магнитных полюса С и Ю. Катушки получают питание от выпрямителя 4 через реостат 7. Выключателем служит ножная педаль 1. Вилкой 9 милливольтметр 6 соединяется с двумя смежными пластинами. В момент размыкания контактов педалью 1 в обмотке якоря индуктируются импульсы. При правильном соединении обмотки и положении вилки 9 на любых смежных пластинах коллектора стрелка милливольтметра 6 должна отклоняться в одну и ту же сторону и приблизительно до одного и того же деления шкалы.