Как проверить коллекторный двигатель постоянного тока + видео обзор

В своей повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с различными электрическими приборами, значительно облегчающими нашу деятельность. Практически все они имеют в своей конструкции двигатель, питаемый электроэнергией для совершения определенной работы.

Иногда по разным причинам в нем возникают неисправности. Приходится определять его работоспособность, выявлять и устранять поломки.

Как устроен электродвигатель

Сразу оговоримся, что не будем прибегать к сложным техническим описаниям и формулам, а постараемся использовать упрощенные схемы и терминологию. Также учитываем, что работы с электродвигателями в электроустановках относятся к опасным. К ним допускается обученный, подготовленный персонал.

Внимание: Самостоятельный ремонт электродвигателя неквалифицированными работниками может закончиться трагически!

Кинематическая схема

По механической конструкции любой электрический двигатель можно представить состоящим всего из двух частей:

1. стационарно закрепленной, которая называется статором и крепится к корпусу станка, механизма или удерживается в руках, как на дрели, перфораторе и подобных устройствах;

2. подвижной — ротора, совершающего вращательное движение, передаваемое исполнительному приводу.

Обе эти половинки полностью разделены друг от друга, но соприкасаются через подшипники. Больше нигде и ни в каком месте они чисто механически не контактируют. Ротор вставлен внутрь статора и совершенно свободно вращается в нем.

Эту способность вращаться необходимо оценивать в первую очередь при анализе работоспособности любой электрической машины.

Для проверки вращения необходимо:

1. полностью снять напряжение со схемы питания;

2. попробовать вручную прокрутить ротор.

Первое действие является необходимым требованием правил безопасности, а второе — техническим тестом.

Часто оценить вращение бывает сложно из-за подключенного привода. Например, ротор двигателя исправного пылесоса довольно легко раскрутить движением руки. Чтобы повернуть вал рабочего перфоратора, придется приложить усилие. Прокрутить вал двигателя, подключенного через червячный редуктор, вообще не получится из-за конструктивных особенностей этого механизма.

По этим причинам оценку вращения ротора в статоре проводят при отключенном приводе и анализируют качество работы подшипников. Затруднять движение может:

износ контактных площадок скольжения;

отсутствие смазки в подшипниках или ее неправильное применение. Например, обычный солидол, которым часто заполняют шарикоподшипники, на морозе загустеет и может быть причиной плохого запуска двигателя;

попадание грязи или посторонних предметов между подвижной и стационарной частью.

Шум во время работы двигателя создается неисправными, разбитыми подшипниками с повышенным люфтом. Для его быстрой оценки достаточно пошатать ротор относительно стационарной части, создавая переменные нагрузки в вертикальной плоскости, и попробовать вдвигать и вытаскивать его вдоль оси. На многих моделях незначительные люфты считаются допустимыми.

Если ротор вращается свободно и подшипники хорошо работают, то надо искать неисправность в электромагнитных цепях.

Электрическая схема

Чтобы любой двигатель работал необходимо выполнить два условия:

1. на его обмотку (или обмотки у многофазных моделей) подвести номинальное напряжение;

2. электрическая и магнитная схемы должны быть исправными.

Где проверять напряжение питания двигателя

Рассмотрим первое положение на примере конструкции электрической дрели с коллекторным двигателем.

Если у исправной дрели вставить вилку в розетку с подведенным напряжением, то этого недостаточно для запуска двигателя. Потребуется еще нажать на кнопку включения.

Только тогда электрический ток от вилки по шнуру через симисторный узел регулирования и контакты нажатой кнопки подойдет к щеточному узлу, расположенному на коллекторе, и через него сможет попасть на обмотку.

Подведем итог: делать вывод об исправности двигателя дрели можно только после проверки напряжения на щетках коллекторного узла, а не контактах вилки. Приведенный пример является частным случаем, но раскрывает общие принципы поиска неисправностей, характерные для большинства электрических устройств. К сожалению, этим положением часть электриков второпях пренебрегает.

Типы электрических схем электродвигателей

Электродвигатели создаются для работы от постоянного или переменного тока. Причем последние делятся на:

синхронные, когда частоты вращения частоты вращения ротора и электромагнитного поля статора совпадают;

асинхронные — с отстающей частотой.

Они имеют разные конструктивные особенности, но общие принципы работы, основанные на воздействии вращающегося электромагнитного поля статора на поле ротора, передающее вращение приводу.

Двигатели постоянного тока

Их изготавливают для использования в качестве кулеров компьютерных устройств, стартеров легковых автомобилей, мощных дизельных станций, зерноуборочных комбайнов, танков и решения других задач. Устройство одной из подобных простых моделей показано на картинке.

Магнитное поле статора у этой конструкции создается не постоянными магнитами, а двумя электромагнитами, собранными на специальных сердечниках — магнитопроводах, вокруг которых расположены катушки с обмотками.

Магнитное поле ротора создается током, проходящим через щетки коллекторного узла по обмотке, уложенной в пазы якоря.

Асинхронные двигатели переменного тока

Представленный на картинке разрез одной из моделей демонстрирует определенное подобие с ранее рассмотренным устройством. Конструктивные отличия заключаются в выполнении ротора формой короткозамкнутой обмотки (без прямой подачи в нее тока от электроустановки), получившей название «беличьего колеса» и принципах расположения витков на статоре.

Синхронные двигатели переменного тока

У них обмотки катушек статора расположены под одинаковым углом смещения между собой. За счет этого создается вращающееся с определенной скоростью электромагнитное поле.

Внутри этого поля помещен электромагнит ротора, который под воздействием приложенных магнитных сил тоже начинает двигаться с частотой, синхронной скорости вращения приложенной силы.

Таким образом, во всех рассмотренных схемах двигателей используются:

1. обмотки из проводов для усиления магнитных полей единичных витков;

2. магнитопроводы для создания путей протекания магнитных потоков;

3. электромагниты или постоянные магниты.

У отдельных конструкций двигателей, называемых коллекторными, используется схема передачи тока от стационарной части на вращающиеся детали через узел щеткодержателя.

Во всех этих технических устройствах и способны возникать различные неисправности, которые влияют на работу конкретного двигателя.

Поскольку магнитопровод создается на заводе из пластин специальных сталей, собранных с высокой надежностью, то поломки этих элементов происходят очень редко, да и то под воздействием агрессивной среды, не предусмотренной условиями эксплуатации или из-за непредвиденных запредельных механических нагрузок на корпус.

Поэтому проверка прохождения магнитных потоков практически не проводится, а все внимание при неисправностях электродвигателей после оценки механики обращается на состояние электрических характеристик обмоток.

Как проверить щеточный узел коллекторного двигателя

Каждая пластина коллектора является контактным соединением определенной части непрерывной обмотки якоря и через ее подключение к щетке проходит электрический ток.

У исправного двигателя в этом узле создается минимальное переходное электрическое сопротивление, не оказывающее практического влияния на качество работы и выходную мощность. Внешний вид пластин отличается чистотой, а промежутки между ними ничем не заполнены.

Двигатели, которые подвергались серьезным нагрузкам, имеют загрязненные коллекторные пластины со следами графитовой пыли, набившейся в пазы и ухудшающей изоляционные свойства.

Щетки двигателя усилием пружин прижимаются к пластинам. Графит при работе постепенно стирается. Его стержень изнашивается по длине, а сила прижатия пружины уменьшается. При ослаблении контактного давления увеличивается переходное электрическое сопротивление, что вызывает искрение в коллекторе.

В результате начинается повышенный износ щеток и медных пластин коллектора, который может быть причиной поломки двигателя.

Поэтому надо проверять щеточный механизм, осматривать чистоту поверхностей, качество выработки щеток, условия работы пружин, отсутствие искрения и появления кругового огня при работе.

Загрязнения убираются мягкой тряпочкой, смоченной раствором технического спирта. Промежутки между пластинами прочищают воронилами из твердых не смолистых пород дерева. Щетки притирают мелкозернистой наждачной шкуркой.

Если на коллекторных пластинах появились выбоины или выгоревшие участки, то коллектор подвергают механической обработке и полировке до уровня, при котором ликвидированы все неровности.

Хорошо подогнанный щеточный узел не должен создавать искр во время работы.

Как проверить состояние изоляции обмоток относительно корпуса

Для выявления нарушения диэлектрических свойств изоляции относительно статора и ротора необходимо использовать специально предназначенный для этих целей прибор — мегаоомметр.

Он подбирается по величине выходной мощности и напряжению.

Первоначально измерительные концы подключаются на общую клемму выводов обмоток и болт заземления корпуса. У собранного двигателя электрический контакт корпусов статора и ротора создается через металлические подшипники.

Если замер показывает нормальную изоляцию, то этого вполне достаточно. В противном случае все обмотки рассоединяются и осуществляется поиск нарушения изоляции методом измерения и осмотра отдельных цепей.

Причины плохого состояния изоляции могут быть разными: от механического нарушения слоя лакокрасочного покрытия проводов до повышенной влажности внутри корпуса. Поэтому их надо точно определить. В одних случаях достаточно хорошо просушить обмотки, а в других необходимо искать места с царапинами или задирами для исключения токов утечек.

Источник

Как правильно прозвонить электродвигатель мультиметром

В современном мире человек окружил себя огромным количеством различных устройств, где в качестве силовых агрегатов используются электродвигатели. Как и все механизмы, они могут со временем выйти из строя. Порой это могут быть незначительные поломки, выявив которые самостоятельно, можно вернуть работоспособность любимой технике без лишних финансовых затрат. Диагностику электромотора называют «прозвонкой». Многие пользователи часто хотят узнать, как прозвонить в бытовых агрегатах электродвигатели мультиметром.

Какие бывают электрические двигатели

Все виды моторов похожи по своему принципу устройства. В корпусе любого движка закреплён статор. Его можно представить, как гильзу, состоящую из одной или нескольких обмоток аналогично катушкам трансформатора. Внутри статора на двух подшипниках вращается ротор (якорь), который представляет собой цилиндр из листов электромеханической стали с контактными кольцами (коллекторами) или якорь, состоящий из бронзовых, алюминиевых и медных стержней в пазах корпуса, соединённых на торцах кольцами.

Существующие модификации электродвигателей (ЭД) по их принципиальному устройству делят на 4 группы – это двигатели:

Проверка мультиметром однофазных коллекторных ЭД

Самодеятельных мастеров или желающих ими стать больше всего интересует прозвонкка электродвигателя домашней техники мультиметром. Проверка исправности движка сводится к диагностированию ротора и статора по отдельности. В бытовой технике применяются однофазные ЭД коллекторного типа. Чтобы приступить к проверке электродвигателя, его разбирают, вынимая статор из корпуса мотора, и в свою очередь извлекают из него якорь.

Следует заметить то, что предварительно нужно осмотреть части электромотора на предмет наличия механических повреждений. Потому, что если таковые обнаружатся, то дальнейшая проверка тестером окажется ненужной. В случае отсутствия таких явлений, как износ и трение подшипников, износ коллекторных колец, проворачивание вращающихся деталей относительно друг друга, приступают к следующим этапам диагностики.

Проверка ротора

Проверяемый ротор извлекают из статора ЭД, подготавливают мультиметр. Диагностируют якорь таким образом:

В процессе тестирования все показания прибора записывают. Результаты замеров на каждом этапе диагностики должны быть равной величины. Это будет свидетельствовать об исправности ротора. Когда показания прибора будут иными, то тогда это будет означать либо короткое замыкание, либо обрыв проводников в местах замеров.

Тестирование статора

Первым делом отсоединяют провода статора. Затем производят визуальный осмотр внешнего состояния деталей. Допустимо незначительное потемнение обмотки электродвигателя, что является результатом старения лака. Подготавливают мультиметр. Для начала прибор устанавливают в режим сопротивления — рычаг переводят на отметку 200 Ом. Далее поступают следующим образом:

Проверка мультиметром трёхфазных двигателей

Нередко в приусадебных хозяйствах или в небольших мастерских можно встретить агрегаты и станочное оборудование, оснащённые трёхфазными электромоторами. При отказе определение работоспособности и неисправности движка производят специальными измерителями.

Обмотки статоров двигателей состоят из 3-х катушек, которые соединены между собой треугольником или звездой. Тестирование замыкания на корпус проводят мегомметром. Можно воспользоваться бытовым прибором, если он имеет такую возможность.

Диагностику двигателя некоторые специалисты осуществляют, не разбирая двигатель. Это происходит в редких случаях, когда на моторе отсутствует контактная коробка, куда выводятся концы проводов обмоток. Щупы мультиметра просовывают в зазоры между статором и ротором, касаясь ими нужных частей и контактов. Единственный недостаток такого метода в невозможности проверить межвитковое замыкание 3-х обмоток статора.

Особенности

Современное электрооборудование оснащается моторами с дополнительными защитными устройствами такими, как термопредохранители, термореле и датчики оборотов двигателя.

Выводы

Проверки состояния электродвигателя мультиметром с положительным результатом можно охарактеризовать тем, что все параллельные замеры контактов статора и ротора должны быть одинаковыми. В случае отклонений от этих требований искать поломку или обрыв проводников нужно в местах замеров. Следует учитывать то обстоятельство, что бытовые тестеры часто допускают некоторую погрешность измерений. В отличие от цифровых приборов стрелочные приборы более точны. Чтобы это проверить, в режиме 200 Ом щупы замыкают. На экране должен появиться «0» либо другая цифра от 0.1 до 0.2 Ом. Это и будет являться погрешностью тестера.

Техника безопасности

Работать с частями разобранного электромотора надо на чистом рабочем столе. Освещение рабочего места не должно создавать затемнённые места. Руки должны быть защищены перчатками, а глаза очками. Работник должен быть обут в ботинки на толстой резиновой подошве. Это нужно делать для того, чтобы избежать неприятностей при испытании мотора после его диагностики.

Заключение

Нельзя допускать дальнейшую эксплуатации электродвигателя при появлении первых признаков неисправности агрегата. Если не хватает знаний и умения, как проверить электродвигатель мультиметром, то лучше не заниматься этим самостоятельно. В таком случае вызывают мастера на дом или относят мотор в ремонтную мастерскую.

Видео по теме

Источник

Проверка и ремонт коллекторного электродвигателя

В домашнем хозяйстве практически все электродвигатели коллекторные- это синхронные устройства. Как они устроены и работают читайте в нашей предыдущей статье.

Коллекторные электродвигатели стоят в стиральных машинах (но не во всех моделях), пылесосах, электроинструменте, детских игрушках и т. д. Главной отличительно их особенностью является наличие неподвижных обмоток статора и обмоток на валу (якорь), на которые подается напряжение при помощи коллектора и графитных щеток.

Если у Вас сломался или барахлит мотор в электроинструменте и других устройствах, то не спешите его выкидывать, потому что в большинстве случаев его можно быстро и недорого отремонтировать своими руками. Как определить и устранить неисправность Вы узнаете далее из этой статьи.

Перед тем как начать искать причину в электродвигателях, сначала проверьте исправность шнура питания, кнопок включения и при наличии пуск-регулировочных устройств.

Как проверить коллекторный электродвигатель- наиболее частые поломки

Для определения и устранения неисправностей придется разбирать сам электроинструмент или электродвигатель других бытовых устройств по этой инструкции. Только перед тем как приступить к разборке, обратите внимание на искрение в контактно-щеточном механизме. Если оно будет повышенным (как на рисунке у нижней щетки), то это может свидетельствовать об износе или плохом контакте щеток, реже о межвитковом замыкании в коллекторе.

В большинстве случаев причиной поломок коллекторных двигателей является износ щеток и почернение коллектора. Изношенные щетки необходимо заменить новыми одинаковыми по форме и размерам, лучше конечно оригинальными. Меняются они очень просто- либо нужно снять или сдвинуть фиксатор или открутить болт. В некоторых моделях меняются не сами щетки, а в сборе с щеткодержателем. Не забываем подключить к контакту медный поводок. Если же щетки целы, тогда растяните прижимающие их пружины.

Если контактная часть коллектора потемнела, тогда ее необходимо обязательно почистить мелкой наждачной бумагой (нулевкой).

Иногда вместе контакта щеток с коллектором образовывается канавка. Ее необходимо проточить на станке.

На втором месте по количеству неисправностей стоит износ подшипников. О необходимости их замены в электроинструменте свидетельствует биение патрона и повышенная вибрация корпуса при работе. Как проверить и заменить подшипники подробно рассказано в этой статье. В самых запущенных случаях начинают при вращении касаться якорь и статор- придется как минимум менять якорь.

Как проверить коллекторный электродвигатель- редкие поломки

Гораздо реже происходит обрыв или выгорание в обмотках или в местах их подключения, оплавление или замыкание графитовой пылью ламелей коллектора.
В большинстве случаев это удается определить внешним осмотром. При этом обращайте внимание на:

Если обнаружено визуально повреждение обмотки стартера или якоря, то их потребуется заменить на новые или сдать в перемотку.

Но не всегда визуально возможно определить повреждение обмоток, поэтому следует воспользоваться мультиметром для этих целей.

Как прозвонить электродвигатель мультиметром

Включите мультиметр в режим прозвонки или омметра с пределом измерения 50-100 Ом. Как это сделать читаем а этой инструкции.

Иногда возникает межвитковое замыкание в обмотке, тогда определить его возможно только при помощи специального устройства- прибора проверки якорей.

Источник

Проверка электродвигателей разного вида с помощью мультиметра

Повседневная жизнь человека неразрывно связана с электродвигателями различной конфигурации, на работе которых основано действие различных приборов и оборудования. Таким оборудованием мы пользуемся постоянно и достаточно часто возникают различные неполадки в их работе, что зачастую связано с неисправностью электродвигателя. Для того, чтобы привести прибор в работоспособное состояние нужно знать, каким образом прозвонить электродвигатель. Об этом будет рассказано в данной статье.

Какие электродвигатели можно проверить мультиметром

Если двигатель не имеет очевидных внешних повреждений, то есть вероятность того, что произошел внутренний обрыв цепи или произошло короткое замыкание. Но не все электродвигатели можно просто проверить на эти дефекты мультиметром.

Например, может возникнуть сложности в диагностике электродвигателей постоянного тока, так как их обмотка имеет практически нулевое сопротивление и его можно проверить только косвенным методом по специальной схеме: одновременно снимают показания с амперметра и вольтметра с вычислением результирующего значения сопротивления по закону Ома.

Таким образом проверяют все сопротивления обмоток якоря и замеряют значения между пластинами коллектора. Если сопротивления обмоток якоря различаются, то имеется неполадки, так как в исправной машине эти значения одинаковые. Разность в значениях сопротивления между соседними пластинами коллектора должна быть не больше 10%, тогда двигатель будет считаться исправным (но если в конструкции предусмотрена уравнительная обмотка, то это значение может достигать до 30%).

Электрические машины переменного тока разделяют на:

Все эти типы двигателей доступны для диагностики с помощью измерительных приборов, в том числе с помощью мультиметров. В целом, двигатели переменного тока достаточно надежные машины и неисправности в них возникают достаточно редко, но все же такое случается.

Какие неисправности в электродвигателе позволяет выявить мультиметр

Достаточно часто для проверки электродвигателей переменного тока используется мультиметр – многофункциональный электронный измерительный прибор. Он имеется в наличии практически у каждого домашнего мастера и позволяет выявить некоторые виды неисправностей в электрических приборах, в том числе и в электродвигателях.

Самыми распространенными неисправностями, которые возникают в электрических машинах такого типа являются:

Рассмотрим каждую из этих проблем подробнее и разберем методы выявления таких неисправностей.

Проверка на обрыв или целостность обмотки

Обрыв обмотки достаточно распространенное явление при обнаружении неправильной работы электродвигателя. Обрыв в обмотке может случиться как в статоре, так и в роторе.

Если была оборвана одна фаза в обмотке, соединенной по схеме «звезда» – то ток в ней будет отсутствовать, а в других фазах значения тока будет завышено, двигатель при этом работать не будет. Также может быть обрыв параллельной ветви фазы, что приведет к перегреву исправной ветви фазы.

Если была оборвана одна фаза обмотки (между двумя проводниками), соединенной по схеме «треугольник» — то ток в двух других проводниках будет значительно меньше, чем в третьем проводнике.

Если возник обрыв в обмотке ротора, то будут происходить колебания тока с частотой, равной частоте скольжения и колебания напряжения, при этом проявится гудение и обороты двигателя будут снижены, также возникнет вибрация.

Эти причины указывают на неисправность, но выявить саму неисправность можно при помощи прозвонки и измерения сопротивления каждой обмотки электродвигателя.

В двигателях, рассчитанных на переменное напряжение 220 В, прозваниваются пусковая и рабочая обмотки. Значение сопротивления пусковой обмотки должно быть больше, чем рабочей в 1,5 раза.

В электродвигателях на 380 В, которые подключаются по схемам «звезда» или «треугольник» всю схему необходимо разобрать и проверить каждую обмотку по отдельности. Сопротивление каждой из обмоток такого электродвигателя должно быть одинаковым (с отклонением не более пяти процентов). Но при обрыве дисплей мультиметра будет показывать высокое значение сопротивления, которое стремится к бесконечности.

Проверка на короткое замыкание

Также распространенной неисправностью в электродвигателях является короткое замыкание на корпус. Для выявления этой неисправности (или её отсутствия) совершают следующие действия:

Результатом таких действий при исправном двигателе будет высокое сопротивление (несколько сотен или тысяч мегаом). «Прозвонкой» мультиметра проверить пробой на корпус даже удобнее: нужно осуществить в режиме прозвонки все те же действия, описанные выше и наличие звукового сигнала будет означать нарушение в целостности изоляции обмоток и короткое замыкание на корпус. К слову сказать, данная неисправность не только негативно влияет на работу самого оборудования, но и является опасной для жизни и здоровья человека при отсутствии специальных защитных устройств.

Проверка на межвитковое замыкание

Ещё одним видов неисправностей является межвитковое замыкание – короткое замыкание между разными витками одной катушки двигателя. При такой неполадке мотор будет гудеть и заметно снизится его мощность.

Выявить такую неисправность можно несколькими способами. Например, можно воспользоваться токовыми клещами или мультиметром.

При диагностике с помощью токовых клещей измеряют значения тока каждой из фаз обмотки статора и если значение тока в одной из них будет завышено, то там и находится замыкание.

Источник

Видео

Как проверить коллекторный электродвигатель мультиметром - обмотки статора и ротораСкачать

Простая Проверка якоря коллекторного двигателя ОмметромСкачать

практикум электрика , двигатель постоянного токаСкачать

Проверка якоря и статора в домашних условияхСкачать

Электродвигатель постоянного тока. Принцип работы.Скачать

Азы электрики. Проверка электродвигателя постоянного токаСкачать

Если подать переменку на двигатель постоянного токаСкачать

Ремонт электрического мини моторчика своими руками, основные неисправности электродвигателяСкачать

ДЕД ЯКОРЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПРОВЕРЯЛ РЕЗИНКОЙ и МУЛЬТИМЕТРОМ Как проверить якорь электродвигателяСкачать

Электродвигатели постоянного токаСкачать