Во многих бытовых приборах и домашнем строительстве в качестве привода используются небольшие электродвигатели. Несмотря на высокую надежность электродвигателей, отказы по разным причинам не редкость. Учитывая относительно высокую стоимость этих устройств, ремонтировать их практичнее, чем заменять. Предлагаем рассмотреть возможность перемотки электродвигателей в домашних условиях.
Виды электродвигателей и особенности их ремонта
Как правило, в быту применяют коллекторные двигатели постоянного тока и неколлекторные асинхронные двигатели переменного тока. Именно ремонт этих приводов и будет предметом нашего рассмотрения. Информацию о принципе действия и конструктивных особенностях асинхронных и коллекторных машин можно найти на нашем сайте.
Что касается синхронных приводов, то в быту они практически не используются, поэтому в данной публикации эта тема не рассматривается.
Особенности ремонта асинхронной машины
Проблемы с любым типом двигателя могут быть механическими или электрическими. В первом случае сильная вибрация и характерный шум могли указывать на неисправность, обычно указывающую на проблему с подшипником (обычно в торцевой крышке). Если вовремя не устранить неисправность, вал может заклинить, что неизбежно приведет к выходу из строя обмоток статора. В этом случае тепловая защита выключателя может не сработать.
«Перегорели провода обмотки статора.
В общей практике считается, что до 90 % отказов асинхронных машин вызвано проблемами с обмоткой статора (обрывы цепи, межвитковые замыкания, короткие замыкания на корпус). Однако короткое замыкание клапана обычно остается работоспособным. Поэтому, даже если повреждение механическое, необходимо проверить электрическую часть.
Проверка обмотки
В большинстве случаев проблему можно определить по внешнему виду и характерному запаху (см. рис. 1). Если неисправность не может быть идентифицирована эмпирически, ее можно диагностировать, начиная с проверки на короткое замыкание. При обнаружении неисправности двигатель разбирается (этот процесс будет описан отдельно) и тщательно проверяются соединения. Когда неисправность не обнаружена, может быть обнаружен обрыв в одной из катушек, и ее необходимо будет перемотать.
Если прослушка не показывает обрыва, измерьте сопротивление обмотки с учетом следующих деталей:
- сопротивление изоляции катушек от корпуса должно приближаться к бесконечности;
- для трехфазных машин обмотки должны показывать одинаковое сопротивление;
- у однофазных машин сопротивление пусковых катушек больше, чем рабочих катушек.
Также обратите внимание, что сопротивление катушки статора довольно низкое, поэтому нет смысла использовать низкоточные устройства, такие как большинство мультиметров, для измерения сопротивления катушки статора. Это можно исправить с помощью простой системы потенциометров с добавлением вспомогательного источника питания, например автомобильного аккумулятора.
Схема измерения сопротивления обмоток
Процедура измерения следующая:
- Подключите приводную катушку к цепи, показанной выше.
- Установите ток на 1 А с помощью потенциометра.
-
Сопротивление катушки рассчитывается по следующей формуле: где R.
К
и ты
ЯМА
описан на рис. 2. R — сопротивление потенциометра, — падение напряжения на измеряемой катушке (указано на рисунке вольтметром).
Также стоит описать технику локализации межрегионального дефекта. Это делается следующим образом:
Освобожденный от ротора статор подключают через трансформатор к источнику низкого напряжения, предварительно поместив на него стальной шарик (например, от подшипника). Если катушки исправны, шарик будет вращаться по внутренней поверхности без остановки. При наличии межвиткового замыкания он «прилипает» к этому месту.
Испытание стальным шариком
Особенности ремонта коллекторных приводов
Механический отказ более вероятен для этого типа электрической машины. Например, изношенные щетки или забитые контакты коллектора. В таких ситуациях ремонт ограничивается чисткой контактного механизма или заменой графитовых щеток.
Электрические испытания ограничиваются проверкой сопротивления обмотки якоря. При этом датчик прощупывает два соседних контакта (ламели) коллектора, и после снятия показания измерение продолжается по кругу.
Проверить обмотку якоря коллекторного двигателя.
Отображаемое сопротивление должно быть примерно одинаковым (в зависимости от ошибки прибора). Если имеется серьезное отклонение, это свидетельствует о наличии межвитковой ошибки или разрыва и необходимости перемотки.
Обмоточные данные электродвигателей
Это ссылка, поэтому самый надежный способ получить эту информацию — обратиться к соответствующим источникам. Эту информацию также можно найти в техническом паспорте продукта.
В Сети можно найти советы, которые рекомендуют вручную считать витки при перемотке и измерении диаметра провода. Это пустая трата времени. Гораздо проще и надежнее найти всю необходимую информацию из обозначения двигателя со следующими параметрами:
- номинальные рабочие параметры (напряжение, мощность, потребляемый ток, скорость и т. д.);
- количество проводов в слоте;
- Ø кабеля (как правило, изоляция в этот параметр не входит);
- информация о внешнем и внутреннем диаметре статора
- количество слотов;
- ход обмотки;
- размеры ротора и т.д.
В таблице ниже показаны данные обмоток для машин типа 5A.
Пример намоточной таблицы
Пошаговая инструкция перемотки электродвигателя своими руками
В начале следует предостеречь, что без специального оборудования и исполнения перемотка катушек, вероятно, будет бесполезным занятием. С другой стороны, негативный опыт — это опыт. Понимание сложности процесса — лучшее объяснение его стоимости.
Первый этап – демонтаж
Приведем следующий алгоритм для асинхронных машин:
- Отключить привод от сети (380 или 220 В).
- Демонтируйте электродвигатель с конструкции, в которой он установлен.
- Снимите задний кожух вентилятора охлаждения.
- Снимите рабочее колесо.
- Открутите колпачки, а затем снимите их. Начать стоит с передней части, после ее снятия ротор легко «вылезет» из задней крышки.
- Извлечение ротора.
Этот процесс можно значительно упростить, если использовать специальный инструмент – съемник. Он может легко освободить вал двигателя от шкива или шестерни и удалить заглушки.
Съемник для разборки
Мы не будем давать инструкции по разборке коллекторного двигателя, так как он ничем особо не отличается. С конструкцией этого типа электромашины можно ознакомиться на нашем сайте.
Этап второй – снятие обмотки
Последовательность операций следующая:
- С помощью ножа снимите зажимы и изоляцию с проводных соединений. В некоторых руководствах рекомендуется записывать электрическую схему, например, фотографируя. Делать это особого смысла нет, так как это эталон и найти его по марке двигателя не составляет труда.
- Используя долото, сбейте кончики проволоки с каждого конца статора.
- Освободите пазы с помощью пробойника соответствующего диаметра.
- Очистите статор от грязи, копоти, пропитки лаком.
На этом этапе мы рекомендуем вам остановиться, взять дело и доставить его специалисту. Самостоятельная разборка снизит затраты на ремонт. Как было сказано выше, без специального оборудования сложно правильно перемотать катушки. Чтобы понять всю сложность процесса, опишем его технологию, что облегчит выбор.
Перемотка статора (финальная фаза)
Процесс состоит из следующих шагов:
- Установка изоляторов в каждый паз (втулку).
- Толщина материала и его свойства выбираются из справочника.
- Намоточные данные определяются в зависимости от марки двигателя.
- Намотка необходимого количества витков осуществляется на специальном станке. Фото и параметры самодельных станков ручной работы можно найти, но качество их работы довольно сомнительно. Намоточная машина с коллективной намоткой
- Группы витков укладываются в пазы с последующей обвязкой и сращиванием. Эти процессы довольно сложны и выполняются вручную.
- Проводится пропитка. Для этого корпус нагревают до температуры от 45°С до 55°С и полностью погружают в емкость с пропитывающим лаком. Нет смысла заливать провода лаком, потому что он все равно оставит пустые места.
- После пропитки корпус попадает в специальную камеру, где сушится при температуре 130-135°С.
- Окончательная проверка катушек омметром.
- Сборка и пробный пуск (если в ремонт сдается не только корпус, но и другие детали и крепеж).
Если на капитальный ремонт был отправлен только корпус, рекомендуем проверить катушки перед запуском двигателя.
Перемотка якоря
Процесс замены обмотки коллекторного двигателя в чем-то похож, за исключением небольших нюансов, связанных с конкретной конструкцией. Например, на перемотку отправляется якорь, а не корпус, при условии, что проблема не в катушках возбуждения. Кроме того, имеются следующие отличия:
- Для намотки используется специальный станок более сложной конфигурации.
- Шлифовка фитингов, балансировка фитингов (в конце процесса), а также очистка и шлифовка фитингов имеют важное значение.
- Для резки коллектора используется специальный фрезерный станок.
Вышеуказанные процессы требуют специализированного оборудования, без которого перемотка двигателей – пустая трата времени.
