Ремонт двигателя постоянного тока своими руками

Как отремонтировать электродвигатель своими руками

Отказ электродвигателя может возникнуть при пуске или во время работы. Большинство отказов происходит из-за таких факторов, как низкое сопротивление изоляции, перегрузка по току или механических повреждений. Другие причины включают в себя проблемы условий эксплуатации и отсутствие технического обслуживания.

Большинство двигателей, независимо от типа имеют длительный срок службы и требуют минимального технического обслуживания для исправной работы. Рекомендуется регулярное обслуживание двигателей, и проверка на наличие признаков старения изоляции или других частей, которые могут отрицательно сказаться на моторе.

Регулярный осмотр и техническое обслуживание поможет выявить слабые места или детали, которые находятся на грани провала, устранить их до возникновения проблем и передачи в ремонт электродвигателей.

Электрические и механические неполадки

Существует шесть основных областей, где неисправности происходят из-за различных причин. Эти области обычно называют зонами разломов. Они включают цепь питания, качество электроэнергии, статора, ротора, изоляции и воздушного зазора.

Так как в электромоторе электрическая энергия преобразуется в механическую, то неисправности двигателей могут вызываться неполадками по электрике и механическими дефектами. Контактные щетки показаны на рисунке.

Есть много проверяющих алгоритмов в зависимости от условий эксплуатации, конструктива и т. д. Каждому человеку приходит мысль покрутить вал. Непринуждённое вращение говорит о предполагаемой исправности механической части.

Механические неисправности могут быть действительно обнаружены уже при вращении вала рукой – будет слышен скрип и стук. Если проверяется мотор постоянного тока, то причина подозрительных звуков может заключаться в дефектах щеток.

Возможна также истёртость вала – такая неисправность характерна для мотора, работа которого связана была с большой нагрузкой на шкив.

Шкив — это колесо, имеющее плоскую поверхность, или канавки для сцепления с ремнем. Хоть шкив и изготовляется из металла, однако ломается довольно часто. Из-за этого прекращается вращение движка. Чтобы этого не происходило, нужно быть осведомлённым обо всех факторах, воздействующих на исправность шкива.

Металл, из которого производится шкив, не подвергается закалке. Поэтому этот элемент достаточно хрупкий, и боится различных механических воздействий. Ненадежное присоединение вала и шкива при электромонтаже приводит к образованию люфта, создающего вибрацию деталей. Появляются трещины, а затем разлом шкива пополам.

Помимо этого, такая вибрация отрицательно сказывается на роторе мотора, теряющего балансировку.

Ремонт своими руками

Не всегда можно воспользоваться дорогими услугами ремонтного сервиса или приобрести новый товар. Если есть навыки, то целесообразным будет ремонт электродвигателя своими силами.

Разборка асинхронного движка

Так как конструкции моторов достаточно разнообразны, то для разборки модели требуется ознакомиться со схемами и руководством по ремонту.

Но популярные моторы по своим схемам схожи. Электродвигатель с короткозамкнутым ротором показан на рисунке ниже.

При разборке мотора его вал отделяется от остальных деталей, движок снимается со станины.

После этого нужно снять с вала детали механики (шкив, шестерёнка и т.п.). Открутить скрепляющие болты, после чего легонько снять ротор. Все детали очищают, смазывают и собирают заново движок.

Неполадки двигателей постоянного тока

В движках постоянного тока магнитные поля действуют друг с другом под углом, придающим валу вращающий момент. В роли переключателей выступают щетки. Катушки с магнитопроводами создают электромагнитное поле для придания момента. Как это все происходит в электродвигателе постоянного тока показано на рисунке.

Под словом «якорь» нередко понимается ротор мотора постоянного тока.

Выросший ток и образованная ЭДС приводят к искрению контактирующих щеток с другими элементами. Когда искрят щетки, ускоряется их изношенность в увеличивающейся прогрессии.

Если щетки искрят вкруговую, то ламелям требуется очистка от загрязнения.

Если катушки, щетки в нормальном виде, необходимо убедиться в целостности обмоток. Обугливание проводов указывает на необходимость перемотки либо замены якоря.

Можно также измерить сопротивление проводов мультиметром. От мощности двигателя, а также якоря зависит сопротивление, в связи с этим требуется понимать схему подсоединения якорных обмоток непосредственно данного двигателя для точности проверки. Есть приборы для поиска неисправностей в якорях.

Нахождение неисправностей электродвигателей

Чтобы найти обрыв обмоток двигателя, нужно убрать перемычки, создающие форму подключения и проверить все обмотки по отдельности.

Способ довольно надёжный, не позволяющий запутаться новичку. Для проверки понадобится омметр. Значения по прибору будут примерно нулевые. Сопротивление обмоток должно быть одинаковым для двигателей, в том числе и постоянного тока. Прозвонка ротора мотора показана на рисунке ниже.

Замена щеток

У двигателей нередко возникает проблема с изношенными щетками.

При значительно изношенных деталях мотор может не запуститься совсем. Если при подключении к сети электродвигатель порой запускается с толчками, то требуется сменить щетки.

Неполадки в магнитопроводе

Переменным током вызываются вихревые токи, которые ухудшают технические показатели мотора. Без покрытия изоляции лака может образоваться такая же ржавчина, как показано на рисунке ниже.

В инструкциях и руководствах пользователя обычно приведены наиболее часто встречаемые неисправности и методы их устранения.

Вот мы и рассмотрели основные моменты починки двигателей своими руками. Однако большинство людей обращаются за помощью к специалистам и это тоже правильно. На некоторые вопросы могут ответить только профессионалы.

Капитальный и текущий ремонт

Ремонт электродвигателей – всегда востребован, потому что двигатели широко применяются во всех жизнедеятельных сферах. Проверки агрегатов проводится в форме текущего и капительного ремонта.

Текущий ремонт – это осмотр, замена масла, измерение различных нормируемых значений и показателей. Период текущих и капитальных ремонтов установлен в правилах. Текущий ремонт проводится раз в два года, капитальный – один раз в 5 лет.

Преимущества капитального ремонта электродвигателя:

• экономичнее отремонтировать, чем купить новый;
• время ремонта меньше времени доставки нового агрегата;
• специфичные агрегаты могут сойти с производства.

Заключение

Почему греется электродвигатель? Перегрев моторов чаще всего происходит по причине плохой изоляции. Вы сможете устранить это? Нет. А выявить замыкание пластин магнитопровода? Скорее всего, понадобится диагностика неисправностей двигателя в ремонтном сервисе. Без разборки агрегата, в том числе магнитопровода, этот изъян устранить не представляется возможным. В крупных фирмах помимо ремонта производится изготовление запчастей для электродвигателей.

Источник

Пошаговая инструкция перемотки электродвигателей своими руками

Во многих бытовых устройствах и самодельных конструкциях в качестве привода используются электрические машины небольшой мощности. Несмотря на высокую надежность электромоторов, их выход из строя по ряду причин — не редкость. Учитывая относительно высокую стоимость этих устройств, практичнее осуществлять их ремонт, а не замену. Предлагаем рассмотреть возможность перемотки электродвигателей в домашних условиях.

Виды электродвигателей и особенности их ремонта

Как правило, в быту используются коллекторные моторы постоянного тока и бесколлекторные асинхронные двигатели переменного тока. Именно ремонт этих приводов мы и будем рассматривать. 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 затрагивается.

Особенности ремонта асинхронной машины

Проблемы с двигателем любого типа могут иметь механический или электрический характер. В первом случае свидетельствовать о неисправности может сильная вибрация и характерный шум, как правило, это говорит о проблемах с подшипником (обычно в торцевой крышке). Если вовремя не устранить неисправность, вал может заклинить, что неминуемо приведет к выходу из строя обмоток статора. При этом тепловая защита автоматического выключателя может не успеть сработать.

«Сгоревшие» провода обмотки статора

Исходя из практики, в 90% выход из строя асинхронных машин возникают проблемы с обмоткой статора (обрыв, межвитковое замыкание, КЗ на корпус). При этом короткозамкнутый якорь, как правило, остается в рабочем состоянии. Поэтому даже при механическом характере повреждений необходимо произвести проверку электрической части.

Проверка обмотки

В большинстве случаев проблема может быть обнаружена по внешнему виду и характерному запаху (см. рис. 1). Если эмпирическим путем неисправность установить не удается, переходим к диагностике, которая начинается с прозвонки на обрыв. Если таковая обнаруживается, выполняется разборка двигателя (этот процесс будет описан отдельно) и тщательный осмотр соединений. Когда дефект не обнаружен, можно констатировать обрыв в одной из катушек, что требует перемотки.

Если прозвонка не показала обрыва, следует переходить к измерению сопротивления обмоток, при этом учитывать следующие нюансы:

• сопротивление изоляции катушек на корпус должно стремиться к бесконечности;
• у трехфазного привода обмотки должны показывать одинаковое сопротивление;
• у однофазных машин сопротивление пусковых катушек превышает данные показания рабочих обмоток.

Помимо этого следует учитывать, что сопротивление статорных катушек довольно низкое, поэтому для его измерения бессмысленно использовать приборы с низким классом точности, к таковым относятся большинство мультиметров. Исправить ситуацию можно собрав несложную схему на потенциометре с добавлением дополнительного источника питания, например автомобильной аккумуляторной батареи.

Схема для измерения сопротивления обмоток

Методика измерений следующая:

1. Подключается катушка привода к схеме, представленной выше.
2. Потенциометром устанавливается ток 1 А.
3. Производится расчет сопротивления катушке по следующей формуле: , где R_К и U_ПИТ были описаны на рисунке 2. R – сопротивление потенциометра, – падение напряжения на измеряемой катушке (показывает вольтметр на схеме).

Стоит также рассказать о методике, позволяющей определить место межвиткового замыкания. Это делается следующим образом:

Статор, освобожденный от ротора, подключается через трансформатор к пониженному питанию, предварительно поместив к нему стальной шарик (например, от подшипника). Если катушки рабочие, шарик будет циклически двигаться по внутренней поверхности безостановочно. При наличии межвиткового КЗ, он «прилипнет» к этому месту.

Особенности ремонта коллекторных приводов

У данного типа электромашин чаще возникают механические неисправности. Например, стирание щеток или засорение контактов коллектора. В таких ситуациях ремонт сводится к чистке контактного механизма или замене графитовых щеток.

Тестирование электрической части сводится к проверке сопротивления обмотки якоря. В этом случае щупы прибора двум соседним контактам (ламелям) коллектора, после снятия показаний производится измерение далее по кругу.

Проверка обмотки якоря коллекторного электродвигателя

Отображенное сопротивление должно быть примерно одинаковым (с учетом погрешности прибора). Если наблюдается серьезное отклонение, то это говорит, что имеет место быть межвитковое КЗ или обрыв, следовательно, необходима перемотка.

Обмоточные данные электродвигателей

Это справочные данные, поэтому самый надежный способ получить такую информацию – обратиться к соответствующим источникам. Эти данные также могут приводиться в паспорте к изделию.

В сети можно встретить советы, в которых рекомендуют при перемотке вручную пересчитать витки и измерить диаметр провода. Это трата времени. Значительно проще и надежней по маркировке двигателя найти всю необходимую информацию, в которой будут указаны следующие параметры:

• номинальные рабочие характеристики (напряжение, мощность, потребляемый ток, число оборотов и т.д.);
• количество проводов для одного паза;
• Ø проволоки (как правило, в данном показателе изоляция не учитывается);
• информация о внешнем и внутреннем диаметре статора;
• количество пазов;
• с каким шагом выполняется обмотка;
• размеры ротора и т.д.

Ниже представлен фрагмент таблицы с намоточными данными для электромашин типа 5A.

Пример таблицы с намоточными данными

Пошаговая инструкция перемотки электродвигателя своими руками

Необходимо сразу предупредить, что без спецоборудования и навыков работы перемотка катушек будет, скорее всего, бесполезным занятием. С другой стороны отрицательный опыт это тоже опыт. Понимание сложности процесса является лучшим объяснением его стоимости.

Первый этап — демонтаж

Мы приводим алгоритм действий для асинхронных машин, он следующий:

1. Отключаем привод от сети (380 или 220 В).
2. Демонтируем электромотор с конструкции, где он был установлен.
3. Снимаем задний защитный кожух охлаждающего вентилятора.
4. Демонтируем крыльчатку.
5. Откручиваем крепление торцевых крышек, после чего снимаем их. Начинать желательно с фронтальной части, после ее демонтажа ротор легко «выйдет» с тыловой крышки.
6. Вытаскиваем ротор.

Данный процесс можно существенно облегчить, если использовать специальное устройство – съемник. С его помощью легко освободить вал двигателя от шкива или шестерни, в также снять торцевые крышки.

Съемник для демонтажа

Мы не будем приводить инструкцию по разборке коллекторного двигателя, поскольку особо не отличается. Строение электромашины данного типа можно найти на нашем сайте.

Этап второй — снятие обмотки

Очередность действий следующая:

1. При помощи ножа снимаем бандажный крепеж и изоляционное покрытие с мест соединений проводов. В некоторых инструкциях рекомендуется зафиксировать схему соединений, например, сделав фотоснимок. Делать это особого смысла нет, поскольку это справочная информация и узнать ее по марке двигателя не составляет проблемы.
2. Используя зубило, сбиваем верхушки проводов с каждого торца статора.
3. Освобождаем пазы, используя пробойник соответствующего диаметра.
4. Очищаем статор от грязи, копоти, лака пропитки.

Статор, освобожденный от обмотки

На этом этапе мы рекомендуем остановиться, взять корпус и отвезти его специалистам. Самостоятельный демонтаж позволит снизить стоимость восстановительных работ. Как уже упоминалось выше, без спецоборудования качественно перемотать катушки довольно сложно. Для понимания сложности процесса опишем его технологию, что позволит облегчить выбор.

Перемотка статора (финальная фаза)

Процесс состоит из следующих действий:

1. Установка изоляторов в каждый паз (гильзование).
2. Толщина материала и его характеристики подбираются по справочнику.
3. Определяются обмоточные данные по марке двигателя.
4. На специальном станке производится намотка необходимого количества витков всыпных катушек. В сети можно найти фото и параметры самодельных ручных станков, но качество их работ довольно сомнительное. Станок для намотки всыпной обмотки
5. Катушечные группы укладываются в пазы, после чего производится их обвязка и соединение. Эти процессы довольно сложные и выполняются вручную.
6. Осуществляется пропитка. Для этого корпус нагревается до температуры 45°С – 55°С и полностью погружается в емкость с пропиточным лаком. Заливать лаком провода не имеет смысла, поскольку в этом случае все равно останутся пустоты.
7. После пропитки корпус помещают в специальную камеру, где осуществляется сушка при температуре 130-135°С.
8. Финальное тестирование катушек омметром.
9. Сборка и пробный запуск (если в ремонт передавались на только корпус, а и остальные детали и крепления).

Если на восстановление сдавался только корпус, рекомендуем перед тем, как включать мотор, проверить катушки.

Перемотка якоря

Процесс замены обмотки коллекторного двигателя несколько похож за исключением небольших нюансов, связанных с особенностью исполнения. Например, на перемотку отправляют якорь, а не корпус, при условии, что проблема возникла не с катушками возбуждения. Помимо этого имеются следующие отличия:

• Для намотки применяется специальный станок, более сложной конфигурации.
• Обязательно необходима проточка, балансировка якоря (в финальной части процесса), а также его чистка и шлифовка.
• При помощи специального фрезерного станка производится нарезка коллектора.

Для перечисленных процессов требует спецоборудование, без него перемотка электродвигателей — пустая трата времени.

Источник