Ремонт электромоторчика своими руками

Ремонт электродвигателя своими руками: практика электромонтёра

Главная страница » Ремонт электродвигателя своими руками: практика электромонтёра

Электродвигатели применяются в составе оборудования разного назначения, в том числе бытового. На бытовой технике, в отличие от промышленной, устанавливаются асинхронные моторы небольшой мощности (не выше 1 – 1,5 кВт). Достаточно широко применяются маломощные электродвигатели в дачном хозяйстве. В большинстве своём электромоторы асинхронного действия показывают надёжную и долгосрочную работу. Тем не менее, казусы случаются. И тогда неизбежной видится проблема — ремонт электродвигателя своими руками или с помощью сервиса. Первый вариант ремонта обычно возможен при лёгких симптомах. Второй – это уже капитальный ремонт, включая перемотку.

Частая причина неработоспособности двигателя АИР

Конечно, дефект асинхронного электромотора, полученный в результате повреждения проводников обмотки статора — ситуация сложная. Здесь, как правило, требуется обязательная перемотка обмотки статора, то есть ремонт электродвигателя, который сложно выполнить своими руками в быту.

Нерабочий мотор, по мнению пользователя, на деле может оказаться вполне работоспособным электрооборудованием. Достаточно выполнить определённый ремонт электродвигателя

В таких случаях ремонта электродвигателя, связанного с перемоткой обмоток статора, требуется не только специальное оборудование, но также опыт производства электромеханических ремонтных работ. Правда, если поставить перед собой цель, ремонт электродвигателя дома своими руками — задача вполне выполнимая.

Инструмент на разборку и тестирование

Однако здесь (в статье) речь пойдёт о распространённом, так сказать «лёгком» дефекте, который достаточно просто устраняется самостоятельным ремонтом электродвигателя с применением стандартного набора инструмента электрика:

• отвёртка плоская,
• отвертка четырехгранная,
• плоскогубцы,
• тестер электрический (стрелочный прибор),
• молоток слесарный.

Практика эксплуатации в быту маломощных асинхронных моторов показывает: распространённой причиной прекращения работы электромоторов становится КЗ (короткое замыкание) обмотки статора на корпус.

Нередко владельцы «заболевшего» мотора долго не думают и попросту избавляются от проблемы путём закупки нового движка. Дефектный электромотор не пытаются даже исследовать должным образом, не говоря уже о попытках сделать ремонт электродвигателя.

Новый электродвигатель обязательно имеет пластиковую крышку на валу и резиновые пробки внутри пластмассовых втулок, через которые внутрь коробки заводится электрический кабель

Ремонт электродвигателя: устранить КЗ своими руками

Симптомы для ремонта КЗ на корпусе традиционны: при попытке запуска мотора срабатывает защитный автоматический выключатель. Сразу следует уточнить – если подобная ситуация имеет место, не нужно пытаться повторять пуск двигателя от раза к разу.

Повторные действия могут действительно стать причиной пробоя изоляции обмотки статора по причине высоких пусковых токов. Тогда капитального ремонта электродвигателя точно не избежать. Если сработала защита, следует обесточить цепь питания, отключить питающий кабель от БРНО (коробки с клеммами).

Клеммная коробка трёхфазного асинхронного электромотора. Питающий кабель отключают от клемм при ремонте мотора, извлекают из клеммной коробки БРНО

Прежде чем начинать выполнять ремонт электродвигателя, следует удостовериться лишний раз в наличии КЗ. Здесь поможет электрический тестер — прибор, традиционно применяемый электриками. Прежде всего, обмотки статора исследуются на целостность (отсутствие обрыва). Также выполняется проверка на межвитковое замыкание. Щупы прибора, включенного на измерение сопротивления в Омах, поочерёдно соединяют с парами клемм БРНО.

Шкала измерительного прибора должна показывать сопротивление не менее десяти Ом (как правило, 10 — 15),. Однако точная величина сопротивления зависит от характеристики конкретного экземпляра мотора. На трёхфазном моторе при отсутствии межвиткового замыкания, значения сопротивления между всеми выводами обмотки должны быть одинаковыми.

Ремонт электродвигателя — проверка целостности обмоток, а также межвиткового и короткого замыкания на корпус. Удобно пользоваться стрелочным измерительным прибором. Здесь показано соединение щупов для проверки замыкания одной части обмотки на корпус

Если тест на сопротивление обмоток статора не показал существенной разницы между показаниями при замерах и не отметился нулевыми показаниями, движок на 90-95% можно считать рабочим. Во всяком случае, ремонт электродвигателя в виде перемотки обмоток статора явно исключается.

Остаётся определить традиционно частую причину – короткое замыкание обмоток статора на корпус. В этом варианте исследований один щуп тестера соединяют с корпусом двигателя, обеспечив надёжный контакт, а вторым щупом поочерёдно трогают клеммы выводов статорных обмоток внутри БРНО.

Обычное явление КЗ – наличие показаний прибора, которых быть не должно в принципе.

Ремонт электродвигателя: какое КЗ реально устранить?

По сути, существует два вида КЗ (короткого замыкания) на корпусную часть:

1. Прямое замыкание, с пробоем изоляции обмотки.
2. Косвенное замыкание, по причине высокой влажности обмотки.

Второй вариант как раз и заставляет производить ремонт электродвигателя чаще обычного. Измерительным стрелочным прибором (тестером, мегомметром) такое замыкание определяется появлением показаний сопротивления между корпусом и статорной обмоткой в несколько единиц или десятков кОм.

Причём показания на каждой отдельной обмотке, как правило, отмечаются разными значениями. При таком развитии событий ремонт электродвигателя проводится несложной методикой. Для исполнения ремонтных работ потребуется:

1. Демонтировать электромотор от места установки.
2. Отвернуть крепёж кожуха крыльчатки, снять кожух и крыльчатку.
3. Снять крепёжные винты передней и задней корпусных крышек.
4. Демонтировать крышки и вынуть ротор электромотора.

Оставшийся в «чистом» виде статор переносят к расположенной поблизости электрической розетке, размещают на безопасном удалении от бытовых горючих материалов. Рекомендуется приспособить в качестве подставки под статор негорючий материал (к примеру, силикатный кирпич).

Внутрь основания статора асинхронного электродвигателя (в области размещения ротора) вставляют электролампу (60-100 Вт), вкрученную в патрон с присоединённым кабелем и вилкой. Зажигают электролампу включением вилки в розетку.

Ремонт электродвигателя простыми действиями: внутрь освобождённой от ротора статорной части помещают обычную лампу накаливания и оставляют включенной, как минимум на сутки

Технология ремонта электродвигателя своими руками: выдержка статора под нагревом не менее 24 часов (иногда требуется до 48 часов). По истечении этого времени лампу накаливания отключают и заново проверяют тестером сопротивление между корпусом и выводами статорной обмотки.

В большинстве случаев, после ремонта электродвигателя таким способом, измерительный прибор уже не фиксирует наличия какой-либо проводимости. Косвенное короткое замыкание движка удаётся устранить в 90% из 100%, применив методику долговременной просушки статорной обмотки. По завершению прогрева статора электромотор мотор собирают, монтируют на рабочем месте, запускают в работу.

Видео в тему: как снять электродвигатель вентилятора на ремонт?

Видео ниже напоминает о неудобствах работы, когда вместо конус-замковой полумуфты используется старый вариант насадки шкивов (крыльчаток) на вал электродвигателя. Попутно рассматривается задача — как снять электродвигатель и крыльчатку вытяжного вентилятора:

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Источник

Ремонт коллекторных электродвигателей

В бытовом оборудовании используются электродвигатели различных типов, в зависимости от условий работы, предназначения и функциональности электроприбора. Например, для электрооборудования со стабильным режимом работы больше подходят асинхронные двигатели, а для электродрелей, стиральных машин, кухонных комбайнов и т. п. нужно применение коллекторных электродвигателей, так как требуется частое изменение скорости вращения вала.

Выход из строя коллекторного двигателя делает электроприбор полностью непригодным для эксплуатации, а дорогостоящие услуги ремонтных мастерских заставляют владельцев испорченного бытового оборудования принимать решение о приобретении нового товара. Но при наличии некоторых навыков и в условиях ограниченного бюджета многие домашние мастера задумываются о целесообразности ремонта электродвигателей своими руками.

Разобранный коллекторный электродвигатель

Проверка цепей питания

При починке вышедшего из строя электрооборудования иногда до ремонта коллекторного двигателя дело не доходит – оказывается, что неисправна розетка удлинителя, перебит шнур питания, открутилась клемма подключения, или заело выключатель. Следует проверить наличие напряжения на узлах цепи питания коллекторного электродвигателя на 220В, начиная от штепсельной вилки, заканчивая контактной колодкой подключения.

Прозвонить шнур питания и кнопку включения

Поскольку у коллекторных электродвигателей сопоставление электромагнитных полей происходит из-за постоянного переключения роторных обмоток (коллекторные щетки), то механическая причина потери электрического контакта в коллекторе является наиболее распространенной. Принцип действия коллекторных двигателей описан в предыдущей статье, а ниже будет дано несколько советов по ремонту и замене контактов ротора (якоря).

Ротор (якорь) коллекторного электродвигателя

В различных автономных электроинструментах, кухонных электроприборах и в детских игрушках часто используется коллекторный двигатель постоянного тока. Питание данных электродвигателей осуществляется постоянным напряжением, поступающим от аккумуляторов, выпрямителей, или управляющих контроллеров. Не всегда наличие напряжения указывает на работоспособность источника питания (аккумулятор может быть посажен), поэтому следует также проверять ток коллектора и всей цепи при включении коллекторного электродвигателя.

Маломощный коллекторный двигатель постоянного тока с контроллером управления

Если электропривод оборудования перестал вращаться, в первую очередь следует проверять поступление напряжения на входные контакты коллекторного двигателя при его включении

Кратко об устройстве коллекторных электродвигателей

В коллекторных электродвигателях магнитные поля статора и ротора взаимодействуют под углом, максимально выгодным для придания валу момента вращения. Датчиком угла поворота (положения ротора) и одновременно системой переключения являются коллекторные щетки на роторе. Система катушек с магнитопроводами, создающая результирующее электромагнитное поле для придания момента называется якорем.

Принцип действия коллекторного электромотора на примере двигателя постоянного тока

В большинстве коллекторных электродвигателей якорем является ротор, электромагнитное поле которого «цепляется» за магнитные поля магнитов или статорных обмоток возбуждения. Поэтому под словом «якорь» часто понимают ротор коллекторного двигателя, так как переключение обмоток статора является более сложным и менее эффективным.

Якорь (ротор) электродвигателя

Коллекторные электродвигатели постоянного тока с магнитами используются в основном в детских игрушках и в электроприводных устройствах автомобилей. Для создания мощного магнитного поля и более сильного крутящего момента применяют катушки возбуждения, которые подключаются несколькими способами:

• Последовательное соединение (ток коллектора и катушек возбуждения равен). Преимуществом является большой максимальный момент, который, впрочем, может стать недостатком на холостом ходу, раскручивая вал коллекторного электродвигателя до критически высоких оборотов;
• Параллельное соединение. Преимуществом является хорошая стабильность оборотов ротора коллекторного двигателя при изменении нагрузки на валу, но максимальный момент меньше, по сравнению с последовательным возбуждением;
• Смешанное возбуждение, при котором одна часть обмоток ротора и статора подключается последовательно, а другая – параллельно. Самый популярный пример применения смешанного возбуждения в коллекторных электродвигателях – автомобильный стартер;
• Независимое возбуждение, при котором ток коллектора ротора и статора регулируется отдельно. Применяется в мощных коллекторных электродвигателях на электровозах.

Схемы подключения катушек возбуждения в двигателе постоянного тока

Оставляя в стороне теорию, следует заметить, что коллекторные электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением могут также работать от переменного напряжения, по сути, являясь универсальными. Данные двигатели имеют дополнительный вывод для подключения переменного напряжения и нашли широкое применение в различных электроинструментах, благодаря «гибким» характеристикам изменения скорости оборотов и момента вращения.

Схема подключения катушек возбуждения и обозначение универсального коллекторного двигателя

Проверка катушек возбуждения

Исходя из устройства коллекторного электродвигателя, поиск неисправностей можно условно разделить на проверку катушек возбуждения (или постоянных магнитов) и обмоток ротора. При ремонте двигателей постоянного тока с магнитами следует обращать на них внимание в поисках трещин, так как они ухудшают напряженность магнитного поля, что снижает общие характеристики электродвигателя.

Разрез коллекторного двигателя с постоянными магнитами

Проверку катушек возбуждения производят омметром, проверяя их проводимость, а также мегомметром, исключая пробой на корпус. Поскольку межвитковое замыкание в витках катушки возбуждения выявить крайне трудно, пользуясь только мультиметром, то используют косвенные методы, проверяя цвет проводов обмоток на наличие следов перегрева или видимых повреждений. Зная точное сопротивление катушек возбуждения из паспорта электродвигателя, можно сопоставить данные с результатами измерений омметром.

Статорные катушки возбуждения

Поскольку межвитковое замыкание в витках катушек возбуждения является редкой неисправностью, то ограничиваются только проверкой данных обмоток, перенося внимание на проверку и ремонт якоря электродвигателя. Якорь коллекторного двигателя можно условно разделить на несколько частей:

• Обмотки ротора с магнитопроводами;
• Коллектор, состоящий из щеток и контактных пластин (ламели);
• Вал с подшипниками.

Устройство якоря электродвигателя

Осмотр механики коллекторного двигателя

При ремонте любого электродвигателя следует проверять свободный ход вала, который зависит от износа подшипников. Продолжительное инерционное вращение ротора, отсутствие скрежета, скрипов, радиального и осевого биения вала указывает на хорошее качество подшипников при поиске причины чрезмерного нагрева коллекторного электродвигателя. Убедившись в исправности механики, можно проверять электрическую составляющую электродвигателя.

Часто бывает, что поломка в механике электродвигателя или всего электрооборудования является причиной неисправности в электротехнической части двигателя

Например, части разлетевшегося внутри электромотора подшипника или попадание осколков от других механизмов могут повредить роторные и статорные обмотки коллекторного двигателя. Поэтому разбирая электроприбор или электроинструмент, всегда следует обращать внимание на исправность других механизмов, ведь коллекторных электродвигатель внутри корпуса открыт и незащищен от попадания мелких предметов, способных его повредить.

Во многих электроинструментах двигатель не защищен от попаданий мелких предметов

Профилактика и ремонт щеток

В коллекторных электродвигателях контактные щетки издают шум при нормальной работе, поэтому при ручном тестировании свободного хода вала двигателя необходимо уметь различать характер издаваемых щетками звуков. Характерные щелчки и шорох должны быть равномерными, без хаотичного скрежета и заклинивания. Очень часто причиной потери электрического контакта является механическое заклинивание контактных щеток коллектора.

Некоторые узлы коллекторного двигателя

Коллекторная щетка состоит из держателя, графитового контактора и прижимной пружины. Иногда пружина ослабевает, и ее нужно немного растянуть для большей прижимной силы. Из-за истирания графита образуется мелкая крошка, которая вместе с пылью и влагой загрязняет зазор между графитовым контактором и держателем. В данном пространстве образуются наслоения, которые высыхают и затвердевают от нагрева щеток, тем самым фиксируя их.

Устройство коллекторный щеток

Данное заклинивание щеток из-за затвердевшей грязи в держателе часто является причиной невозможности запуска ранее исправно работавшего коллекторного электродвигателя. Пока работающий двигатель издает вибрацию, прижимная пружина может преодолевать сопротивления наслоений, и контакт с ламелями коллектора сохраняется. Но после выключения скопившаяся грязь застывает, щетка фиксируется и уменьшается из-за охлаждения, образуя зазор, разрывающий контакт с ламелями.

Ламели коллектора якоря электродвигателя

Проверить прижимную силу щетки можно поддев графит ножом или мелкой отверткой – контактор должен свободно двигаться в держателе, упруго отскакивая, ударяясь в ламели. В противном случае щетку и держатель можно почистить, промыть в растворителе, или немного спилить грани графитового контактора для большего зазора. Если выработка щетки почти дошла до порога ресурса, то ее лучше заменить на новую. При невозможности найти идентичную замену щетки, подбирают наиболее близкий вариант и спиливают грани графитового контактора до нужных размеров.

Новые щетки нужно обточить напильником для придания нужного размера

Ремонт и профилактика коллектора

Коллектор двигателя состоит из контактных пластин – ламелей подключенных к выводам якорных обмоток. Большой рабочий ток коллектора, и образование из-за электромагнитной индукции реактивной ЭДС переключающихся обмоток, приводит к повышенному искрению при контакте щеток и ламелей. Сильное искрение приводит к выгоранию ламелей, из-за чего они покрываются порами и кавернами. Ухудшение качества поверхности ламелей приводит к еще большему искрообразованию и убыстряет их износ в лавинообразной прогрессии.

Загрязнение коллектора

Первоначальной причиной износа коллектора является загрязнение ламелей графитовой крошкой от стирающихся щеток. Зазоры между ламелями предназначены для их изоляции, но попадающая в промежутки графитовая пыль является проводником тока, что ухудшает характеристики коллекторного электродвигателя и приводит к образованию так называемой круговой искры. Если в процессе работы электродвигателя искра как бы тянется от щеток по окружности коллектора, то его ламели загрязнены, и их нужно почистить.

Круговая искра в коллекторе

Чистку ламелей коллектора производят ластиком, губкой, или мелкой наждачной бумагой, прочищая зазоры шилом. Если загрязнение сильное, можно воспользоваться напильником, но нужно быть осторожным, чтобы не исказить геометрию окружности коллектора неравномерным спиливанием. Еще одной причиной загрязнения коллектора является коррозия материала ламели с образованием слоев окиси, которые также нужно очистить.

Очистка коллектора губкой

Если после очистки ламелей обнаружены глубокие каверны от коррозии или искрения, то ремонт коллектора производят при помощи нанесения меди на пластины сваркой или гальваническим методом для заделки изъянов. Поскольку напильником очень трудно придать правильную форму коллектору, производят его обточку на токарном станке. В некоторых случаях, если есть возможность приобрести новый коллектор, производят его замену, но в этом случае предстоит кропотливая работа по присоединению многочисленных выводов якорной обмотки.

Проточка коллектора на токарном станке

Проверка и перемотка обмоток

Если катушки возбуждения, щетки и ламели коллектора в удовлетворительном состоянии, нужно проверить целостность обмоток ротора. Вначале проводят визуальный осмотр обмоток и выводов, присоединенных к контактным пластинам коллектора.

Почернение проводов обмоток сразу укажет на необходимость перемотки или замены якоря. Если на вид обмотки в удовлетворительном состоянии, то нужно проверить целостность выводов, которые на заводе заливаются клеем, эпоксидной смолой, или покрываются специальным изоляционным материалом.

Внимательно осмотреть коллектор и соединения выводов обмоток

При невозможности визуальной проверки целостности соединений выводов обмоток, можно приложить щупы мультиметра к двум соседним ламелям и запомнить сопротивление, повторив данную процедуру по кругу. Если на каком-то этапе измерения покажут сильное отклонение, то возможен обрыв в обмотке якоря или межвитковое замыкание.

От мощности электродвигателя, а также типа обмотки якоря (волновой или петлевой) зависит измеренное сопротивление, поэтому нужно изучать схему соединения якорных обмоток конкретного электродвигателя для более точной проверки. Существуют специальные приборы для поиска межвиткового замыкания в якорях.

Дроссель для проверки якоря — при наличия межвиткового замыкания пластина будет дребезжать

Катушки возбуждения устроены проще, поэтому их перемотать легче. Обмотки якоря укладываются во внешние пазы магнитопровода ротора и подключаются по сложной схеме в зависимости от типа двигателя. Замену статорных и роторных обмоток (перемотку) производят в мастерских на специальном оборудовании – обмоточных станках.

Самостоятельная перемотка якоря небольшого коллекторного двигателя в домашних условиях возможна вручную при наличии точных параметров обмоток, идентичного обмоточного провода, схемы подключения, а также времени и усердия. В мастерских имеются специальные намоточные станки, как показано на видео:

Источник