Какое сопротивление обмоток электродвигателя. Сам себе электрик. Определение начала и конца обмоток электродвигателя Проверить асинхронный двигатель

Содержание:

В бытовых приборах и оборудовании установлены различные типы электродвигателей. Эти различия зависят от условий эксплуатации, назначения и выполняемых ими функций. Например, в электродрелях, миксерах, кухонных комбайнах, пылесосах, и других устройствах с частым изменением скорости вращения вала применяются коллекторные двигатели.

Если требуется обеспечить долговременный стабильный режим работы, то в таком оборудовании используются уже асинхронные электродвигатели, наиболее подходящие для небольших самодельных станков. Тем не менее, во всех случаях часто приходится решать вопрос, как проверить якорь электродвигателя в домашних условиях. Современные сервисные услуги достаточно дороги, поэтому очень многие пытаются самостоятельно обнаружить неисправность и выполнить ремонт.

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 , 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.

Проверка асинхронного электродвигателя

Кроме коллекторных, в быту можно встретить и асинхронные двигатели, устанавливаемые в некоторых моделях стиральных машин или в компрессорах холодильников. Гораздо чаще они используются в компрессорах, насосах, различных станках и другом оборудовании. Несмотря на высокую надежность, данные электродвигатели также подвержены поломкам и неисправностям. В этих конструкциях роль якоря выполняют обмотки статора, поэтому визуальный осмотр нужно начинать именно с них.

Часто обмотки перестают работать, когда они отсырели или, произошел обрыв витков. Поэтому если двигатель очень долго не эксплуатировался, необходимо выполнить проверку сопротивления изоляции с помощью . При отсутствии мгаомметра, агрегат в целях профилактики рекомендуется разобрать и сушить обмотки статора в течение нескольких суток.

Вполне возможно, что причина неисправности кроется не в самом электродвигателе, а связана с какими-либо другими факторами. Поэтому, прежде чем начинать ремонтировать сам агрегат, следует убедиться в наличии напряжения, проверить магнитные пускатели, кабели подключения, тепловое реле. Если в схеме имеется конденсатор, его тоже нужно проверить. При исправности всех перечисленных элементов, можно приступать к разборке двигателя для первичного осмотра. Проверка должна проводиться при полном отсутствии электропитания. Необходимо предотвратить самопроизвольное или ошибочное включение агрегата.

В процессе осмотра, кроме других деталей, особенно тщательно проверяются обмотки статора. Они должны быть целыми, без торчащих или оторванных проводков. Особое внимание следует обращать на черные пятна, указывающие на возможное подгорание проводов. В исправном состоянии проводники имеют темно-красный цвет. Почернение наступает при выгорании электроизоляционного лака, наносимого на их поверхность. При осмотре может быть выявлено полное или частичное выгорание обмотки и межвитковое замыкание. При частичном выгорании двигатель будет работать и быстро нагреваться. Поэтому обмотка в любом случае перематывается полностью.

Если внешний осмотр не дал результатов, дальнейшую диагностику нужно проводить с помощью измерительных приборов. Чаще всего для этих целей используется мультиметр, позволяющий определить целостность обмотки, наличие или отсутствие пробоя на корпус.

В двигателях на 220В прозваниваются пусковая и рабочая обмотки. Сопротивление пусковой должно быть в 1,5 выше, чем у рабочей. В электродвигателях на 380В, подключаемых звездой или треугольником, схема разбирается, после чего поочередно прозванивается каждая обмотка. Сопротивление на каждой из них должно быть одинаковым, с отклонением не более чем на 5%. Также все обмотки обязательно прозваниваются между собой и на корпус. Если значение сопротивления не бесконечно, это свидетельствует о наличии пробоя обмоток на корпус или между собой. В этом случае требуется их полная перемотка.

Отдельно проверяется сопротивление изоляции обмоток двигателя. В этом случае мультиметр не поможет, потребуется мегомметр на 1000В, подключаемый к отдельному источнику питания. При выполнении измерений один провод прибора касается корпуса двигателя в неокрашенном месте, а другой провод поочередно соединяется с каждым выводом обмотки. Если сопротивление изоляции составляет менее 0,5 Мом, значит двигатель требует просушки. При выполнении измерений нужно соблюдать осторожность и не касаться измерительных проводов. Измеряемое оборудование должно быть обесточено, продолжительность измерений составляет не менее 2-3 минут.

Наибольшую сложность представляет поиск межвиткового замыкания. Его невозможно выявить при визуальном осмотре. Для применяются специальные измерители индуктивности, которые в норме показывают одинаковое значение на всех обмотках. При наличии повреждения, индуктивность у такой обмотки будет наиболее низкой.

В настоящее время используется множество бытовой техники, работа которой связана с электрическим двигателем. Его неисправность причиняет беспокойство и лишает привычного комфорта. Мультиметр — универсальный измерительный прибор, который позволяет самостоятельно провести первичную диагностику агрегата.

Какие инструменты нужны

В первую очередь потребуется непосредственно само устройство. Но перед тем как прозвонить электродвигатель мультиметром, нужно знать принципы работы этого прибора.

Основные функции стандартного измерителя позволяют измерить с достаточной точностью:

величину активного сопротивления цепи электрическому току;
постоянное напряжение;
напряжение переменного тока.

Некоторые модели дополнительно дают проверить:

целостность электрической цепи прозвонкой;
величину емкости конденсатора.

Для вскрытия корпусов техники и моторов нужны отвертки, гаечные ключи, пассатижи, молоток. Благодаря этому набору, а также минимальным знаниям в электротехнике вопрос, как проверить электродвигатель мультиметром, легко выявить неисправности, которые устраняются самостоятельно.

Сложные повреждения ликвидируются сервисными мастерскими, где есть точное оборудование.

Какие электромоторы можно проверить мультиметром?

Электрические машины используют принцип вращения подвижной части относительно статичной за счет магнитной индукции, возникающей в катушках, по которым протекает электрический ток. В зависимости от типа питания они делятся на следующие:

Электромоторы бывают с питанием от тока:

Постоянного, со схемными решениями упрощения регулировки мощности, оборотов.
Переменного, одно или трехфазного. Они разделены:
- синхронные, у них обороты ротора совпадает с частотой изменения индукции статора;
- асинхронные. Количество оборотов не зависит от сети. Роторы таких двигателей различаются схемой соединения обмоток, могут быть:
  - короткозамкнутые, где роль обмоток выполняют алюминиевые или медные стержни, залитые в поверхность под углом к оси вращения, соединенные на торцах ротора кольцами;
  - фазные: концы уложенной в пазы сердечника катушки соединены «звездой» или «треугольником» с контактными ламелями на валу ротора.

Фазный ротор более сложен, его пусковые характеристики лучше, регулировки шире. Но чаще используют короткозамкнутый ротор из-за простоты конструкции, высокой надежности, меньшей цены.

Проверка электродвигателя внешним осмотром

До того как проверить обмотку электродвигателя мультиметром, нужно исследовать отключенный от сети мотор вместе со шнуром питания для поиска механических повреждений, следов пробоя изоляции или перегрева. Ось двигателя должна вращаться в подшипниках легко, без заеданий или заклиниваний. Не должно быть запаха горелой изоляции, растеканий масла, наплывов.

Отсутствие видимых повреждений может потребовать разборки двигателя для осмотра графитовых щеток, контактных ламелей, состояния катушек, их выводов. Замыкание электрической цепи вызывает нагрев, что проявляется в хорошо видимых изменениях цвета вблизи пробоя изоляции.

Как найти обрыв или межвитковое замыкание

Если следов повреждения не видно, тогда пора приступать к измерениям при помощи цифрового тестера. Для этого нужно сделать следующее:

Вставить измерительные щупы в гнезда на лицевой панели.
Переключателем режима выбрать прозвонку, соединить оголенные концы щупов, измеритель запищит. Разрыв прекратит звук. Так проверяется наличие, исправность элемента питания, измерительных шнуров, гнезд. Этот режим позволяет прозвонить цепь не глядя на индикатор, на слух.
Если прибор без пищалки, включается режим измерения сопротивления на самом нижнем пределе, обычно это «200» Ом. Совмещение наконечников шнура отразится на индикаторе мультиметра цифрами, обозначающими сопротивление провода щупов в пределах 0,6÷1,5 Ом.

Обрыв ищется прозвонкой или измерением сопротивления проводов, шнуров, всех катушек, предварительно разобрав соединение их концов. Ротор проверяется измерением каждой пары выводов.

Межвитковое замыкание обмоток, сделанных из относительно толстой проволоки с маленьким не определишь. Замыкание нескольких витков уменьшит общее сопротивление на доли ома, не отражаемые дисплеем.

Проверка изоляции обмоток относительно корпуса

Используя мультиметр в режиме измерения максимального сопротивления, можно убедиться, что нет плохой изоляции, замыканий на массу. Это опасно для жизни.

Все проверяется на отключенном от сети моторе. Один щуп прибора соединяется с корпусом, вторым касаются по всех выводов обмоток. Индикатор должен показывать обрыв, или большое, сотни мегаом, сопротивление во всех случаях.

Затем нужно проверить отсутствие пробоя изоляции между обмотками, для чего щупы попарно подключают к выводам разных катушек. Индикатор не должен показывать сопротивление.

Проверка асинхронных трёхфазных двигателей с короткозамкнутым ротором

Трехфазный двигатель мультиметром проверяется быстро. Разобрав концы, мультиметром измеряют сопротивление каждого из них. Разница в величинах должна быть меньше 10%. Попутно нужно убедиться, что нет пробоя на корпус между катушками.

Точно место межвиткового замыкания покажет приспособление, сделанное из понижающего трехфазного трансформатора, к выводам подключается статор разобранного двигателя. Подается питание, внутрь помещается металлический шарик, который при исправных обмотках катается по внутренней поверхности. Если есть короткое замыкание витков – шарик прилипнет в этом месте.
Мастера, занимающиеся ремонтом, используют токовые клещи. Каждая фазная катушка одинакового сопротивления пропускает равный ток, если нет перекоса напряжения фаз. Если в одной ток больше – вероятнее всего там межвитковая неисправность.

Проверка конденсаторных двигателей

Асинхронный двигатель, где последовательно с одной из катушек которого включена емкость для создания сдвига фазы тока, является конденсаторным. Тест такого электромотора, кроме прозвонки, включает в себя проверку емкости, которая подбирается для создания сдвига фаз между катушками равным 90 градусов, чтобы вращающий момент ротора был максимальным.

Емкость рабочего конденсатора относительно мала, проверить ее можно, если мультиметр может мерять емкость, подсоединив к выводам детали, отключенной от схемы двигателя, предварительно кратковременно закоротив ее выводы.

Проверка моторов с фазным ротором

Тестирование мотора с фазным ротором похоже на проверку обычного асинхронного двигателя, дополнительно измеряют обмотки ротора. Их схема соединения выполняется «звездой» для питающей трехфазной сети напряжением 380 вольт либо для сети 220 используется «треугольник».

Измерения мультиметром проводятся по той же методике, что для статора.

Проверка пускового конденсатора

Уверенный запуск электродвигателя происходит, когда в момент включения питания параллельно рабочей емкости кратковременно подключается пусковой конденсатор. Он служит для создания на старте кругового магнитного поля, после начала вращения ротора отключается. Пусковой конденсатор легко , даже если в нем нет режима измерения емкости:

Конденсатор, предварительно разрядив замыканием выводов, отсоединяют от схемы электродвигателя, тщательно осматривают. Если есть трещины, вздутие корпуса, другие видимые повреждения — емкость можно менять на новую без проверки.
Выставить на тестере режим измерения сопротивления на пределе 2000 килоом, проверить работоспособность кратковременным соединением измерительных щупов.
Щупы соединить с выводами конденсатора. Разряженный, он начнет быстро заряжаться от щупов прибора. Емкость его относительно велика, много больше, чем у рабочего конденсатора. Индикатор мультиметра сначала покажет маленькое сопротивление, которое по мере заряжания емкости будет увеличиваться, потому что зарядный ток постепенно уменьшается. По окончании процесса мультиметр покажет бесконечно большое сопротивление, обрыв.
Перевернуть полярность подключения щупов к конденсатору, увидеть рост сопротивление, с индикацией обрыва в конце измерения. Этим подтвердится, что конденсатор исправен.
Проверить пробой пластин на корпус конденсатора, если он металлический, измеряя сопротивление между корпусом детали и каждым из выводов поочередно.

Индикатор тестера должен показать обрыв. Другие значения, это признак неисправности.

Ремонт асинхронных двигателей

Выявленные повреждения нужно устранять. Некоторые из них легко сделать дома, «на коленке», проверить электродвигатель мультиметром на 220 вольт достаточно просто. Другие потребуют обращения в ремонтную электротехническую мастерскую, где смогут устранить как механические повреждения, так и заменить или перемотать катушки.

Нельзя начинать сложный ремонт без условий, базы опыта и знаний.

Испытание изоляции обмоток

Эксплуатационная надежность электродвигателя обусловлена состоянием изоляции. Вибрация работающего двигателя, тепловые, химические процессы ухудшают электроизолирующие свойства. Поэтому при диагностике после ремонта нужно испытать в электротехнической лаборатории изоляцию.

Есть испытательный трансформатор, вторичное повышенное напряжение которого подается между одной из обмоток и остальными катушками, соединенными с корпусом электромотора. Величины испытательных напряжений:

Если ремонт выполнялся своими руками и нельзя проверить стендом, нужно испытать изоляцию мотора мегомметром. Он подает высокое напряжение, какого нет в мультиметре.

Проверяя электродвигатель мультиметром на 380 вольт, нужно учесть, что работы проводятся при отключенной сети. Работа с электричеством требует собранности, внимания, чтобы не получить удара током. Соблюдая меры безопасности, проверить исправность агрегата достаточно просто.

Статье Я рассказывал о том, как проверить, найти и устранить неисправности в коллекторных электродвигателях, которые отличаются тем, что у них есть щеточно-коллекторный узел. Сейчас Я расскажу как проверить, найти неисправность и отремонтировать асинхронный электродвигатель, который является самым надежным и простым в изготовлении из всех типов моторов. Они реже встречается в быту (в компрессоре холодильника или в стиральной машине), но за то часто в гараже или мастерской: в станках, компрессорах и т. п.

Починить или проверить своими руками асинхронный электродвигатель будет не тяжело большинству людей. Наиболее частой поломкой у асинхронных двигателей является износ подшипников, реже обрыв или отсыревание обмоток.

Большинство неисправностей можно выявить при внешнем осмотре.

Перед подключением или если долго не использовался мотор, необходимо у него проверить сопротивление изоляции мегомметром. Или если нет знакомого электрика с мегомметром, тогда не помешает в профилактических целях его разобрать и посушить обмотки статора несколько суток.

Прежде чем приступать к ремонту электродвигателя, необходимо проверить наличие напряжения и исправность магнитных пускателей, теплового реле, кабелей подключения и конденсатора, при его наличии в схеме.

Проверка электродвигателя внешним осмотром

Полноценный осмотр можно провести только после разборки электродвигателя, но сразу не спешите разбирать.

Все работы выполняются только после отключения электропитания, проверки его отсутствия на электродвигателе и принятия мер по предотвращению его самопроизвольного или ошибочного включения. Если устройство включается в розетку, тогда просто достаточно достать вилку из нее.

Если в схеме есть конденсаторы , тогда их выводы необходимо разрядить.

Проверьте перед началом разборки:

Люфт в подшипниках. Как проверить и заменить подшипники читайте в .
Проверьте покрытие краски на корпусе. Выгоревшая или отлущиваяся местами краска свидетельствует о нагревании двигателя в этих местах. Особенно обратите внимание на места расположения подшипников.
Проверьте лапы крепления электродвигателя и вал вместе его соединения с механизмом. Трещины или отломанные лапы необходимо приварить.

Например , у мотора от старой стиральной машины есть три вывода. Самое большое сопротивление будет между двумя точками, включающей в себя 2 обмотки, например 50 Ом. Если взять оставшейся третий конец, то это и будет общий конец. Если замерить между ним и 2 концом пусковой обмотки- получите величину около 30-35 Ом, а если между ним и 2 концом рабочей- около 15 Ом.

В двигателях на 380 Вольт, подключенных по схеме необходимо будет разобрать схему и прозвонить отдельно каждую из трех обмоток. У них сопротивление должно быть одинаковым от 2 до 15 Ом с отклонениями не более 5 процентов.

Обязательно необходимо прозвонить все обмотки между собой и на корпус. Если сопротивление не велико до бесконечности, значит есть пробой обмоток между собой или на корпус. Такие двигатели необходимо сдать в перемотку обмоток.

Как проверить сопротивление изоляции обмоток электродвигателя

К сожалению, мультиметром не проверить величину сопротивления изоляции обмоток электромотора для этого необходим мегомметр на 1000 Вольт с отдельным источником питания. Прибор дорогой, но он есть у каждого электрика на работе, которому приходится подключать или ремонтировать электродвигатели.

При измерении один провод от мегомметра присоединяют к корпусу в неокрашенном месте, а второй по очереди к каждому выводу обмотки. После этого измерьте сопротивление изоляции между всеми обмотками. При величине менее 0.5 Мегома- двигатель необходимо просушить.

Будьте внимательны , во избежание поражения электрическим током не прикасайтесь к измерительным зажимам во время проведения измерений.

Все измерения проводятся только на обесточенном оборудовании и по продолжительности не менее 2-3 минут.

Как найти межвитковое замыкание

Наиболее сложным является поиск межвиткового замыкания , при котором замыкается между собой лишь часть витков одной обмотки. Не всегда выявляется при внешнем осмотре, поэтому для этих целей применяется для двигателей на 380 Вольт- измеритель индуктивности. У всех трех обмоток должно быть одинаковое значение. При межвитковом замыкании у поврежденной обмотки индуктивность будет минимальной.

Когда Я был на практике 16 лет назад на заводе, электрики для поиска межвитковых замыканий у асинхронного мотора мощностью 10 Киловатт использовали шарик из подшипника диаметром около 10 миллиметров. Они вынимали ротор и подключали 3 фазы через 3 понижающих трансформатора на обмотки статора. Если все в порядке шарик движется по кругу статора, а при наличии межвиткового замыкания он примагничивается к месту его возникновения. Проверка должна быть кратковременной и будьте аккуратны шарик может вылететь!

Я уже давно работаю электриком и проверяю на межвитковое замыкание, если только двигатель на 380 В начинает сильно греться после 15-30 минут работы. Но перед разборкой, на включенном моторе проверяю величину потребляемого им тока на всех трех фазах. Она должна быть одинаковой с небольшой поправкой на погрешности измерений.

Что необходимо помнить при проверке

Не рекомендуем нашим читателям самостоятельно проверять электрические движки, да и любые другие электроприборы без определенного, пусть даже небольшого объема знаний в электрике. Хотя такая проверка и не требует детальных технических описаний и знания большого числа формул, всегда есть риск поражения электрическим током. По этой причине лучше всего поручать проверки и ремонты электрооборудования подготовленным кадрам. А без определенных знаний одно неверное прикосновение отверткой не там где надо может испортить либо движок, либо что-то еще.

Напомним нашим читателям, что работа каждого электродвигателя основана на взаимодействии статора и ротора.

Статор, который статичен, т.е. неподвижен, является частью корпуса закрепленного или опирающегося на несущее основание.
Ротор вращается и поэтому созвучен с английским словом rotate, что означает «вращать». В основном ротор располагается внутри статора. Но есть такие конструкции электродвигателей, в которых статор в значительной мере охвачен ротором. Такие движки применялись, например, в электропроигрывателях граммофонных пластинок. Их также можно встретить в некоторых моделях стиральных машин, вентиляторах и не только в них.

Проверяем подшипники

Перемещение ротора относительно статора возможно благодаря подшипникам. Они могут быть конструктивно выполнены на одном из принципов:

скольжения,
качения.

Легкость вращения вала и ротора электродвигателя - это первый пункт проверки любого движка. Чтобы его реализовать на практике, необходимо:

отключить проверяемый двигатель от источника питания или электросети;
взявшись рукой за вал, покачать туда-сюда или провернуть ротор.

Но поскольку часто движки являются частью электропривода с редуктором, необходимо точно знать то, что вал, за который берешься, - это часть ротора, а не редуктора. Некоторые шестеренчатые редукторы с определенным усилием все же позволяют провернуть свой вал, и таким образом можно сделать оценку состояния подшипников. Но многие глобоидные и червячные - нет. В таком случае надо попытаться получить доступ к валу двигателя внутри редуктора. А еще лучше - отсоединить по возможности редуктор от движка.

Если вращение затруднено, значит, подшипник неисправен по следующим причинам:

его срок службы истек из-за износа рабочих элементов;
смазки либо слишком мало, либо ее нет вовсе. Но может быть и так, что применена смазка, не соответствующая условиям эксплуатации. Например, некоторые ее разновидности при температурах ниже нуля становятся настолько густыми, что тормозят вращение. В таком случае подшипники промывают бензином и заменяют смазку другой, пригодной для этих условий.
Зазоры между трущимися элементами подшипника забиты грязью. Возможно и попадание посторонних мелких предметов.

Проверяем двигатели визуально

Если подшипники в хорошем состоянии, взявшись рукой за вал и покачав его из стороны в сторону, не ощущаешь люфт. При этом в работающем движке не слышен шум, идущий от подшипника. И, наоборот, в изношенном подшипнике заметен и люфт, и значительный шум, особенно если это подшипник качения. Для асинхронного двигателя, независимо от того, трехфазный он или однофазный, отсутствие нормальной работоспособности чаще всего связано именно с подшипниками.

В таких движках это единственные детали, которые со временем механически изнашиваются. Исключение составляют асинхронные движки с кольцами. Их содержат также и синхронные электродвигатели. Кольца и скользящие по ним щетки подвержены износу и наряду с подшипниками осматриваются для проверки их нормальной работоспособности. Поверхности колец, пребывающих в хорошем и исправном состоянии, гладкие и без царапин. Щетки должны быть притерты к поверхности колец и надежно прижаты к ним.

Но для большинства читателей наиболее частыми будут проблемы, связанные с коллекторными движками. Они являются основными во всех электроприборах и электроинструментах. И в них также изнашивающимися деталями являются подшипники и щетки. Но скольжение щеток происходит не по кольцам, а по коллектору. Его поверхность неоднородна, что существенно ускоряет износ щеток, которые при этом превращаются в графитовую пыль.

Она оседает на всех поверхностях движка и корпуса электроприбора, создавая условия для появления электрических цепей. Поэтому при проверке таких электроприборов важно своевременно выявить критический уровень загрязнения графитовой пылью и выполнить качественную очистку от нее как самого двигателя, так и всех остальных поверхностей.

Как прозвонить электродвигатель мультиметром

Но осмотр рисковых элементов электродвигателей обычно недостаточен. Тем более что таким способом невозможно выявить неисправность в обмотках. Поэтому надо знать, как прозвонить электродвигатель мультиметром или тестером. Такая прозвонка обмоток электродвигателя трехфазного, однофазного и постоянного тока позволит разобраться в некоторых неисправностях и выявить необходимость перемотки поврежденной обмотки.

Измерять сопротивление обмотки обычно не имеет смысла, поскольку сопротивление обмоток большинства движков весьма мало по своей величине. Причем омическое сопротивление тем меньше, чем больше мощность и, соответственно ей, сечение обмоточных проводов. Кстати, это же характерно и для трансформаторов. Поэтому проверка обмоток при появлении характерных неисправностей в электродвигателях сводится к тому, чтобы прозванивать их тестером.

К сожалению, таким способом прозвонить обмотку с целью предотвращения неисправности не получится. Так можно только разобраться с уже возникшими неисправностями. А они в движках влияют на правильность вращения ротора. При этом скорость вращения уменьшается, корпус заметно сильнее нагревается, звук работающего двигателя ощутимо изменяется. Особенно это заметно на слух в коллекторных двигателях. Они работают с характерным жужжанием, которое связано с магнитострикционным эффектом.

Если обрывается соединение одной или нескольких обмоток, они не создают звуковых колебаний, и тональность звука понижается. Чтобы найти повреждение, нужен тестер, настроенный на измерение сопротивления в омах. На коллекторе расположены пары пластин одна напротив другой. Поэтому надо одним щупом прикоснуться к любой пластине коллектора и с диаметрально противоположной стороны другим щупом найти парную пластину.

На ней прибор покажет некоторое значение сопротивления. Оно должно быть по величине небольшим, причем, его величина уменьшается по мере увеличения мощности моторов. Если искомая пластина либо не находится, либо расположена в стороне от диаметральной линии, проходящей через первую пластину, и такое расположение больше не повторяется для других пластин, подобных первой, значит

либо обрыв в цепи пластина – обмотка – пластина;
либо внутри обмотки нарушена изоляция и появилась электрическая цепь через ее повреждение.

Потребуется ремонт ротора. В ходе проверки на обследованные пластины, например, лаком для ногтей наносится метка-точка. Но сначала надо протестировать лак. После высыхания и затвердевания он должен легко отделиться от поверхности. В коллекторных движках, работающих от сети 220 В, задействована обмотка статора. Проверить ее тестером сложнее, поскольку для сравнения измеряемых величин сопротивлений нужен еще один такой же двигатель. Но поскольку для двигателя должно быть указано значение тока холостого хода, его можно замерить тестером.

Соблюдая технику безопасности, надо присоединить электрическую цепь к обесточенной розетке (например, сделав отключение на щитке). Движок при этом должен быть надежно закреплен для противодействия силе пуска. Затем подается напряжение, и на табло прибора смотрится сила тока и сравнивается с паспортными данными. При замыкании в обмотке статора сила тока будет больше указанной в техническом паспорте.

Похожие проблемы со статором бывают и в асинхронных движках. При замыканиях между витками или на корпус скорость вращения ротора всегда уменьшается. В таких случаях надо взять тестер и прозвонить асинхронный электродвигатель, используя таблицу сопротивлений изоляции (если она приведена в технической документации). В исправном двигателе каждая обмотка надежно изолирована как от других обмоток, так и от корпуса, что и покажет прибор при проверке.

Другие неисправности

Но кроме уже упомянутых проблем, которые в основном бывают при эксплуатации движков, встречаются и экзотические неисправности.

Например, повреждения «беличьей клетки» в асинхронных моделях. При этой неисправности со статором получается полный порядок, но движок все равно не выдает полную мощность. Поскольку повреждение внутреннее, проще всего заменить ротор исправным.

Намотанные обмотки применяются только при наличии колец в роторе. Если он вращается при разомкнутой цепи колец, значит, в нем появилось замыкание между витками. А движок «несанкционированно» превратился в асинхронную модель с короткозамкнутым ротором.
Нехарактерные шумы. Причинами могут быть нарушения в структуре пластин сердечников. Также, если ротор задевает статор, это будет не только слышно, но возможен нагрев и задымление. Это всегда следствие износа или внезапной поломки подшипников.

Соблюдение рекомендуемых условий эксплуатации и плановых осмотров позволит максимально долго и без проблем использовать оборудование с двигателями. Следуйте инструкциям и получайте от своих электроприборов максимум пользы.

На первый взгляд обмотка представляет кусок проволоки смотанной определенным образом и в ней нечему особо ломаться. Но у нее есть особенности:

строгий подбор однородного материала по всей длине;

точная калибровка формы и поперечного сечения;

нанесение в заводских условиях слоя лака, обладающего высокими изоляционными свойствами;

прочные контактные соединения.

Если в каком-либо месте провода нарушена любое из этих требований, то изменяются условия для прохождения электрического тока и двигатель начинает работать с пониженной мощностью или вообще останавливается.

Чтобы проверить одну обмотку трехфазного двигателя необходимо отключить ее от других цепей. Во всех электродвигателях они могут собираться по одной из двух схем:

1. звезды;

2. треугольника.

Концы обмоток обычно выводятся на клеммные колодки и маркируются буквами «Н» (начало) и «К» (конец). Иногда отдельные соединения могут быть спрятаны внутри корпуса, а для выводов используются другие способы обозначения, например, цифрами.

У трехфазного двигателя на статоре используются обмотки с одинаковыми электрическими характеристиками, обладающими равными сопротивлениями. Если при они показывают разные значения, то это уже повод серьезно задуматься над причинами разброса показаний.

Как проявляются неисправности в обмотке

Визуально оценить качество обмоток не представляется возможным из-за ограниченного допуска к ним. На практике проверяют их электрические характеристики, учитывая, что все неисправности обмоток проявляются:

обрывом, когда нарушается целостность провода и исключается прохождение электрического тока по нему;

коротким замыканием, возникающем при нарушении слоя изоляции между входным и выходным витком, характеризующимся исключением обмотки из работы с шунтированием концов;

межвитковым замыканием, когда изоляция нарушается между одним или несколькими близкорасположенными витками, которые этим выводятся из работы. Ток проходит по обмотке, минуя короткозамкнутые витки, не преодолевая их электрическое сопротивление и не создавая ими определенной работы;

пробоем изоляции между обмоткой и корпусом статора или ротора.

Проверка обмотки на обрыв провода

Этот вид неисправности определяется замером сопротивления изоляции омметром. Прибор покажет большое сопротивление — ∞, которое учитывает образованный разрывом участок воздушного пространства.

Проверка обмотки на возникновение короткого замыкания

Двигатель, внутри электрической схемы которого возникло короткое замыкание, отключается защитами от сети питания. Но, даже при быстром выводе из работы таким способом место возникновения КЗ хорошо видно визуально за счет последствий воздействия высоких температур с ярко выраженным нагаром или следами оплавления металлов.

При электрических способах определения сопротивления обмотки омметром получается очень маленькая величина, сильно приближенная к нулю. Ведь из замера исключается практически вся длина провода за счет случайного шунтирования входных концов.

Проверка обмотки на возникновение межвиткового замыкания

Это наиболее скрытая и сложно определяемая неисправность. Для ее выявления можно воспользоваться несколькими методиками.

Способ омметра

Прибор работает на постоянном токе и замеряет только активное сопротивление проводника. Обмотка же при работе за счет витков создает значительно большую индуктивную составляющую.

При замыкании одного витка, а их общее количество может быть несколько сотен, изменение активного сопротивления заметить очень сложно. Ведь оно меняется в пределах нескольких процентов от общей величины, а подчас и меньше.

Можно попробовать точно откалибровать прибор и внимательно измерить сопротивления всех обмоток, сравнивая результаты. Но разница показаний даже в этом случае не всегда будет видна.

Более точные результаты позволяет получить мостовой метод измерения активного сопротивления, но это, как правило, лабораторный способ, недоступный большинству электриков.

Замер токов потребления в фазах

При межвитковом замыкании изменяется соотношение токов в обмотках, проявляется излишний нагрев статора. У исправного двигателя токи одинаковы. Поэтому прямое их измерение в действующей схеме под нагрузкой наиболее точно отражает реальную картину технического состояния.

Измерения переменным током

Определить полное сопротивление обмотки с учетом индуктивной составляющей в полной рабочей схеме не всегда возможно. Для этого придется снимать крышку с клеммной коробки и врезаться в проводку.

У выведенного из работы двигателя можно использовать для замера понижающий трансформатор с вольтметром и амперметром. Ограничить ток позволит токоограничивающий резистор или реостат соответствующего номинала.

При выполнении замера обмотка находится внутри магнитопровода, а ротор или статор могут быть извлечены. Баланса электромагнитных потоков, на условие которого проектируется двигатель, не будет. Поэтому используется пониженное напряжение и контролируются величины токов, которые не должны превышать номинальных значений.

Замеренное на обмотке падение напряжения, поделенное на ток, по закону Ома даст значение полного сопротивления. Его останется сравнить с характеристиками других обмоток.

Эта же схема позволяет снять вольтамперные характеристики обмоток. Просто надо выполнить замеры на разных токах и записать их в табличной форме или построить графики. Если при сравнении с аналогичными обмотками серьёзных отклонений нет, то межвитковое замыкание отсутствует.

Шарик в статоре

Способ основан на создании вращающегося электромагнитного поля исправными обмотками. Для этого на них подается трехфазное симметричное напряжение, но обязательно пониженной величины. С этой целью обычно применяют три одинаковых понижающих трансформатора, работающих в каждой фазе схемы питания.

Для ограничения токовых нагрузок на обмотки эксперимент проводят кратковременно.

Небольшой стальной шарик от шарикоподшипника вводят во вращающееся магнитное поле статора сразу после включения витков под напряжение. Если обмотки исправны, то шарик синхронно катается по внутренней поверхности магнитопровода.

Когда одна из обмоток имеет межвитковое замыкание, то шарик зависнет в месте неисправности.

Во время теста нельзя превышать ток в обмотках больше номинальной величины и следует учитывать, что шарик свободно выскакивает из корпуса со скоростью вылета из рогатки.

Электрическая проверка полярности обмоток

У статорных обмоток может отсутствовать маркировка начала и концов выводов и это затруднит правильность сборки.

На практике для поиска полярности используются 2 способа:

1. с помощью маломощного источника постоянного тока и чувствительного амперметра, показывающего направление тока;

2. методом использования понижающего трансформатора и вольтметра.

В обоих вариантах статор рассматривается как магнитопровод с обмотками, работающий по аналогии трансформатора напряжения.

Проверка полярности посредством батарейки и амперметра

На внешней поверхности статора выведены шестью проводами три отдельных обмотки, начала и концы которых надо определить.

С помощью омметра вызванивают и помечают вывода, относящиеся к каждой обмотке, например, цифрами 1, 2, 3. Затем произвольно маркируют на любой из обмоток начало и конец. К одной из оставшихся обмоток со стрелкой посередине шкалы, способной указывать направление тока.

Минус батарейки жестко подключают к концу выбранной обмотки, а плюсом кратковременно прикасаются к ее началу и сразу разрывают цепь.

При подаче импульса тока в первую обмотку он за счет электромагнитной индукции трансформируется во вторую замкнутую через амперметр цепь, повторяя первоначальную форму. Причем, если полярность обмоток угадана правильно, то стрелка амперметра отклонится вправо при начале импульса и отойдет влево при размыкании цепи.

Если стрелка ведет себя по-другому, то полярность просто перепутана. Останется только промаркировать выводы второй обмотки.

Очередная третья обмотка проверяется аналогичным образом.

Проверка полярности посредством понижающего трансформатора и вольтметра

Здесь тоже вначале вызванивают обмотки омметром, определяя вывода, которые к ним относятся.

Затем произвольно маркируют концы первой выбранной обмотки для подключения к понижающему трансформатору напряжения, например, на 12 вольт.

Две оставшиеся обмотки случайным образом скручивают в одной точке двумя выводами, а оставшуюся пару подключают к вольтметру и подают питание на трансформатор. Его выходное напряжение трансформируется в остальные обмотки с такой же величиной, поскольку у них равное число витков.

За счет последовательного подключения второй и третьей обмоток вектора напряжения сложатся, а их сумму покажет вольтметр. В нашем случае при совпадении направления обмоток эта величина будет составлять 24 вольта, а при разной полярности — 0.

Останется промаркировать все концы и выполнить контрольный замер.

В статье дан общий порядок действий при проверке технического состояния какого-то произвольного двигателя без конкретных технических характеристик. Они в каждом индивидуальном случае могут меняться. Смотрите их в документации на ваше оборудование.