Как проверить двигатель постоянного тока тестером
Мне часто в последнее время друзья и соседи стали задавать вопрос: как проверить электродвигатель мультиметром? Вот я и решил написать небольшой обзор инструкцию для начинающих электриков.
Сразу замечу, что один мультиметр не позволяет выявить со 100% гарантией все возможные неисправности: мало его функций. Но порядка 90% дефектов им вполне можно найти.
Постарался сделать инструкцию универсальной для всех типов движков переменного тока. Эти же методики при вдумчивом подходе можно использовать в цепях постоянного напряжения.
Что следует знать о двигателе перед его проверкой: 2 важных момента
В рамках излагаемой темы достаточно представлять упрощенный принцип работы и особенности конструкции любого двигателя.
Принцип работы: какие электротехнические процессы необходимо хорошо представлять при ремонте
Любой движок состоит из стационарно закрепленного корпуса — статора и вращающегося в нем ротора, который еще называют якорь.
Его круговое движение создается за счет воздействия на него вращающегося магнитного поля статора, формируемого протеканием электрических токов по статорным обмоткам.
Когда обмотки исправны, то по ним текут номинальные расчетные токи, создающие магнитные потоки оптимальной величины.
Если сопротивление прводов или их изоляция нарушена, то создаются токи утечек, коротких замыканий и другие повреждения, влияющие на работу электродвигателя.
Между статором и ротором выполнен минимально возможный зазор. Его могут нарушить:
- разбитые подшипники;
- попавшие внутрь механические частицы;
- неправильная сборка и другие причины.
Когда происходит задевание вращающихся частей о неподвижный корпус, то создается их разрушение и дополнительные механические нагрузки. Все это требует тщательного осмотра, анализа состояния внутренних частей до начала электрических проверок.
Довольно часто не квалифицированный разбор является дополнительной причиной поломок. Пользуйтесь специальным инструментом и съемниками, исключающими повреждения граней валов.
После разборки сразу во время осмотра проверяют люфты, свободный ход подшипников, их чистоту и смазку, правильность посадочных мест.
Кроме этого у коллекторного электродвигателя могут быть сильно изношены пластины или щетки.
Все это необходимо проверять до подачи рабочего напряжения.
Особенности конструкций, влияющие на технологию поиска дефектов
Обычно производитель электрические характеристики указывает на табличке, прикрепленной на корпусе. Этим сведениям стоит верить.
Однако часто во время ремонта или перемотки конструкция статора изменяется, а табличка остается прежняя. Этот вариант следует тоже учитывать.
Для бытовой сети 220 вольт могут использоваться двигатели:
- коллекторные с щеточным механизмом;
- асинхронные однофазные;
- синхронные и асинхронные трехфазные.
В схемах 380 вольт работают трехфазные синхронные и асинхронные электродвигатели.
Все они отличаются по конструкции, но, в силу работы по общим законам электротехники, позволяют использовать одинаковые методики проверок, заключающиеся в замерах электрических характеристик косвенными и прямыми методами.
Как проверить обмотку электродвигателя на статоре: общие рекомендации
Трехфазный статор имеет три встроенные обмотки. Из него выходит шесть проводов. В отдельных конструкциях можно встретить 3 или 4 вывода, когда соединение треугольник или звезда собрано внутри корпуса. Но так делается редко.
Определить принадлежность выведенных концов обмоткам позволяет прозвонка их мультиметром в режиме омметра. Надо просто один щуп поставить на произвольный вывод, а другим — поочередно замерять активное сопротивление на всех остальных.
Пара проводов, на которой будет обнаружено сопротивление в Омах, будет относиться к одной обмотке. Их следует визуально отделить и пометить, например, цифрой 1. Аналогично поступают с другими проводами.
Здесь надо хорошо представлять, что по закону Ома ток в обмотке создается под действием приложенного напряжения, которому противодействует полное сопротивление, а не активное, замеряемое нами.
Учитываем, что обмотки наматываются из одного провода с одинаковым числом витков, создающих равное индуктивное сопротивление. Если провод в процессе работы будет закорочен или оборван, то его активная составляющая, как и полная величина, нарушится.
Межвитковое замыкание тоже сказывается на величине активной составляющей.
Поэтому замеры активного сопротивления обмоток и их сравнение позволяют достоверно судить об исправности статорных цепей, делать вывод, что их целостность не нарушена.
Однофазный асинхронный двигатель: особенности статорных обмоток
Такие модели создаются с двумя обмотками: рабочей и пусковой, как, например, у стиральной машины. Активное сопротивление у рабочей цепочки в подавляющем большинстве случаев всегда меньше.
Поэтому когда из статора выведено всего три конца, то это означает, что между всеми ими надо измерять сопротивление. Результаты трех замеров покажут:
- меньшая величина — рабочую обмотку;
- средняя — пусковую;
- большая — последовательное соединение первых двух.
Как найти начало и конец каждой обмотки
Метод позволяет всего лишь выявить общее направление навивки каждого провода. Но для практической работы электродвигателя этого более чем достаточно.
Статор рассматривается как обычный трансформатор, что в принципе и есть на самом деле: в нем протекают те же процессы.
Для работы потребуется небольшой источник постоянного напряжения (обычная батарейка) и чувствительный вольтметр. Лучше стрелочный. Он более наглядно отображает информацию. На цифровом мультиметре сложно отслеживать смену знака быстро меняющегося импульса.
К одной обмотке подключают вольтметр, а на другую кратковременно подают напряжение от батарейки и сразу его снимают. Оценивают отклонение стрелки.
Если при подаче «плюса» в первую обмотку во второй трансформировался электромагнитный импульс, отклонивший стрелку вправо, а при его отключении наблюдается движение ее влево, то делается вывод, что провода имеют одинаковое направление, когда «+» прибора и источника совпадают.
В противном случае надо переключить вольтметр или батарейку — то есть поменять концы одной из обмоток. Следующая третья цепочка проверяется аналогично.
А далее я просто взял свой рабочий асинхронный движок с мультиметром и показываю на нем фотографиями методику его оценки.
Личный опыт: проверка статорных обмоток асинхронного электродвигателя
Для статьи я использовал свой новый карманный мультиметр Mestek MT102. Заодно продолжаю выявлять недостатки его конструкции, которые уже показал в статье раньше.
Электрические проверки выполнялись на трехфазном двигателе, подключенном в однофазную сеть через конденсаторы по схеме звезды.
Общая оценка состояния изоляции обмоток
Поскольку на клеммных выводах все обмотки уже собраны вместе, то замеры начал с проверки сопротивления их изоляции относительно корпуса. Один щуп стоит на клеммнике сборки нуля, а второй — на гнезде винта крепления крышки. Мой Mestek показал отсутствие утечек.
Другого результата я и не ожидал. Этот способ замера состояния изоляции очень неточный и большинство повреждений он выявить просто не сможет: питания батареек 3 вольта явно недостаточно.
Но все же лучше делать хоть так, чем полностью пренебрегать такой проверкой.
Для полноценного анализа диэлектрического слоя проводников необходимо использовать высокое напряжение, которое вырабатывают мегаомметры. Его величина обычно начинается от 500 вольт и выше. У домашнего мастера таких приборов нет.
Можно обойтись косвенным методом, используя бытовую сеть. Для этого на клеммы обмотки и корпуса подают напряжение 220 вольт через контрольную лампу накаливания мощностью порядка 75 ватт (токоограничивающее сопротивление, исключающее подачу потенциала фазы на замыкание) и последовательно включенный амперметр.
Ожидаемый ток утечки через нормальную изоляцию не превысит микроамперы или их доли, но рассчитывать надо на аварийный режим и начинать замеры на пределах ампер. Измерив ток и напряжение, вычисляют сопротивление изоляции.
Однако такая работа производится под действующим напряжением. Она опасна. Выполнять ее можно только тем работникам, кто имеет хорошие практические навыки электрика, имея минимум третью группу по технике безопасности.
Используя этот способ, учитывайте, что:
- на корпус движка подается полноценная фаза: он должен располагаться на диэлектрическом основании, не иметь контактов с другими предметами;
- даже временно собираемая схема требует надежной изоляции всех концов и проводов, прочного крепления всех зажимов;
- колба лампы может разбиться: ее надо держать в защитном чехле.
Замер активного сопротивления обмоток
Здесь требуется разобрать схему подключения проводов и снять все перемычки. Перевожу мультиметр в режим омметра и определяю активное сопротивление каждой обмотки.
Прибор показал 80, 92 и 88 Ом. В принципе большой разницы нет, а отклонения на несколько Ом я объясняю тем, что крокодил не обеспечивает качественный электрический контакт. Создается разное переходное сопротивление.
Это один из недостатков этого мультиметра. Щуп плохо входит в паз крокодила, да к тому же тонкий металл зажима раздвигается. Мне сразу пришлось его поджимать пассатижами.
Замер сопротивления изоляции между обмотками
Показываю этот принцип потому, что его надо выполнять между каждыми обмотками. Однако вместо омметра нужен мегаомметр или проверяйте, в крайнем случае, бытовым напряжением по описанной мной выше методике.
Мультиметр же может ввести в заблуждение: покажет хорошую изоляцию там, где будут созданы скрытые дефекты.
Как проверить якорь электродвигателя: 4 типа разных конструкций
Роторные обмотки создают магнитное поле, на которое воздействует поле статора. Они тоже должны быть исправны. Иначе энергия вращающегося магнитного поля будет расходоваться впустую.
Обмотки якоря имеют разные конструкции у двигателей с фазным ротором, асинхронным и коллекторным. Это стоит учитывать.
Синхронные модели с фазным ротором
На якоре создаются выводы проводов в виде металлических колец, расположенных с одной стороны вала около подшипника качения.
Провода схемы уже собраны до этих колец, что наносит небольшие особенности на их проверку мультиметром. Отключать их не стоит, однако методика, описанная выше для статора, в принципе подходит и для этой конструкции.
Такой ротор тоже можно условно представить как работающий трансформатор. Требуется только сравнить индивидуальные сопротивления их цепочек и качество изоляции между ними, а также корпусом.
Якорь асинхронного электродвигателя
В большинстве случаев ситуация здесь намного проще, хотя могут быть и проблемы. Дело в том, что такой ротор выполнен формой «беличье колесо» и его сложно повредить: довольно надежная конструкция.
Короткозамкнутые обмотки выполнены из толстых стержней алюминия (редко меди) и прочно запрессованы в таких же втулках. Все это рассчитано на протекание токов коротких замыканий.
Однако на практике происходят различные повреждения даже в надежных устройствах, а их как-то требуется отыскивать и устранять.
Цифровой мультиметр для выявления неисправностей в обмотке «беличье колесо» не потребуется. Здесь нужно иное оборудование, подающее напряжение на короткое замыкание этого якоря и контролирующее магнитное поле вокруг него.
Однако внутренние поломки таких конструкций обычно сопровождаются трещинами на корпусе, а их можно заметить при внимательном внутреннем осмотре.
Кому интересна такая проверка электрическими методами, смотрите видеоролик владельца Viktor Yungblyudt. Он подробно показывает, как определить обрыв стержней подобного ротора, что позволяет в дальнейшем восстановить работоспособность всей конструкции.
Коллекторные электродвигатели: 3 метода анализа обмотки
Принципиальная электрическая схема коллекторного двигателя в упрощенной форме может быть представлена обмотками ротора и статора, подключенными через щеточный механизм.
Схема собранного электродвигателя с коллекторным механизмом и щетками показана на следующей картинке.
Обмотка ротора состоит из частей, последовательно подключенных между собой определенным числом витков на коллекторных пластинах. Они все одной конструкции и поэтому имеют равное активное сопротивление.
Это позволяет проверять их исправность мультиметром в режиме омметра тремя разными методиками.
Самый простой метод измерения
Принцип №1 определения сопротивления между коллекторными пластинами я показываю на фото ниже.
Здесь я допустил одно упрощение, которое в реальной проверке нельзя совершать: поленился извлекать щетки из щеткодежателя, а они создают дополнительные цепочки, способные исказить информацию. Всегда вынимайте их для точного измерения.
Щупы ставятся на соседние ламели. Такое измерение требует точности и усидчивости. На коллекторе необходимо нанести метку краской или фломастером. От нее придется двигаться по кругу, совершая последовательные замеры между всеми очередными пластинами.
Постоянно контролируйте показания прибора. Они все должны быть одинаковыми. Однако сопротивление таких участков маленькое и если омметр недостаточно точно на него реагирует, то можно его очувствить увеличением длины измеряемой цепочки.
Способ №2: диаметральный замер
При этом втором методе потребуется еще большая внимательность и сосредоточенность. Щупы омметра необходимо располагать не на соседние ближайшие пластины, а на диаметрально противоположные.
Другими словами, щупы мультиметра должны попадать на те пластины, которые при работе электродвигателя подключаются щетками. А для этого их потребуется как-то помечать, дабы не запутаться.
Однако даже в этом случае могут встретиться сложности, связанные с точностью замера. Тогда придется использовать третий способ.
Способ №3: косвенный метод сравнения величин маленьких сопротивлений
Для измерения нам потребуется собрать схему, в которую входит:
- аккумулятор на 12 вольт;
- мощное сопротивление порядка 20 Ом;
- мультиметр с концами и соединительные провода.
Следует представлять, что точность измерения увеличивает стабильность созданного источника тока за счет:
- высокой емкости аккумулятора, обеспечивающей одинаковый уровень напряжения во время работы;
- повышенная мощность резистора, исключающая его нагрев и отклонение параметров при токах до одного ампера;
- короткие и толстые соединительные провода.
Один соединительный провод подключают напрямую к клемме аккумулятора и ламели коллектора, а во второй врезают токоограничивающий резистор, исключающий большие токи. Параллельно контактным пластинам садится вольтметр.
Щупами последовательно перебираются очередные пары ламелей на коллекторе и снимаются отсчеты вольтметром.
Поскольку аккумулятором и резистором на короткое время каждого замера мы выдаем одинаковое напряжение, то показания вольтметра будут зависеть только от величины сопротивления цепочки, подключенной к его выводам.
Поэтому при равных показаниях можно делать вывод об отсутствии дефектов в электрической схеме.
При желании можно измерить миллиамперметром величину тока через ламели и по закону Ома, воспользовавшись онлайн калькулятором, посчитать величину активного сопротивления.
Проверка состояния обмоток ротора коллекторного двигателя сильно зависит от класса точности мультиметра в режиме омметра.
Мой цифровой Mestek MT102, несмотря на выявленные в нем недостатки, нормально справляется с этой задачей.
Двигатели постоянного тока
Конструкция их ротора напоминает устройство якоря коллекторного двигателя, а статорные обмотки создаются для работы со схемой включения при параллельном, последовательном или смешанном возбуждении.
Раскрытые выше методики проверок статора и якоря позволяют проверять двигатель постоянного тока, как асинхронный и коллекторный.
Заключительный этап: особенности проверок двигателей под нагрузкой
Нельзя делать заключение об исправности электродвигателя, полагаясь только на показания мультиметра. Необходимо проверить рабочие характеристики под нагрузкой привода, когда ему необходимо совершать номинальную работу, расходуя приложенную мощность.
Включение подачей напряжения на холостой ход и проверка начала вращения ротора, как делают некоторые начинающие электрики, является типичной ошибкой.
Например, владелец очень короткого видео ЧАО Дунайсудоремонт считает, что замерив ток в обмотках, он убедился в готовности отремонтированного движка к дальнейшей эксплуатации.
Однако такое заключение можно дать только после выполнения длительной работы и оценки не только величин токов, но и замера температур статора и ротора, анализа систем теплоотвода.
Не выявленные дефекты неправильной сборки или повреждения отдельных элементов могут повторно вызвать дополнительный ремонт с большими трудозатратами. Если же у вас еще остались вопросы по теме, как проверить электродвигатель мультиметром, то задавайте их в комментариях. Обязательно обсудим.
Как проверить конденсатор с помощью цифрового и аналогового мультиметра
6 способов проверки конденсатора с помощью цифрового мультиметра и AMM (AVO)
В большинстве работ по устранению неисправностей и ремонту электрических и электронных устройств мы сталкиваемся с общей проблемой : проверить и проверить конденсатор? Это хорошо, плохо (мертвый), короткий или открытый?
Здесь мы можем проверить конденсатор с аналоговым (измеритель AVO, т. Е. Ампер, напряжение, омметр), а также с цифровым мультиметром, либо он находится в хорошем состоянии, либо мы должны заменить его на новый.,
Примечание. Чтобы определить значение ёмкости, необходим цифровой измеритель с функциями измерения ёмкости.
Ниже приведены пять (6) методов проверки и проверки, является ли конденсатор хорошим, плохим, открытым, мертвым или коротким .
Метод 1.
Традиционный метод тестирования и проверки конденсатора
Примечание: Не рекомендуется для всех, кроме профессионалов. Пожалуйста, будьте осторожны, чтобы делать эту практику, так как это опасно.Убедитесь, что вы профессиональный инженер-электрик / электрик (вы действительно знаете, что делаете, или проверьте предупреждения перед применением этого метода), и нет других вариантов проверки конденсатора, поскольку во время этой практики могут возникнуть серьезные повреждения). Если вы уверены, продолжайте, в противном случае перейдите к способу 2 — 6 в качестве альтернативы конденсатору.
Предположим, вы хотите проверить конденсатор (например, конденсаторы вентиляторов, конденсаторы комнатного воздухоохладителя или конденсаторы оловянного типа в плате / печатной плате и т. Д.).)
Предупреждение и рекомендации по тестированию конденсатора по методу 1.
Для большей безопасности используйте 24 В постоянного тока вместо 230 В переменного тока. В случае отсутствия желаемой системы постоянного тока 24 В, вы можете использовать 220-224 В переменного тока, но вы должны сделать серию резисторов (скажем, 1 кОм
50 Вт) для подключения между конденсатором и источником питания 230 В переменного тока. это уменьшит зарядку и разрядку тока. Вот пошаговое руководство, как вы можете проверить конденсатор этим методом.
- Отсоедините предполагаемый конденсатор от источника питания или убедитесь, что хотя бы один вывод конденсатора отсоединен.
- Убедитесь, что конденсатор полностью разряжен.
- Подключите два отдельных провода к клеммам конденсатора. (Необязательно)
- Теперь безопасно подключите эти провода к источнику переменного тока 230 В в течение очень короткого периода (около 1-4 с) [или в течение короткого времени, когда напряжение возрастает до 63,2% от напряжения источника].
- Снимите предохранительные провода с источника питания 230 В переменного тока.
- Теперь закоротите клеммы конденсатора (пожалуйста, соблюдайте осторожность и убедитесь, что у вас есть защитные очки).
- Если он создает сильную искру, то конденсатор — это хорошо .
- Если он создает слабую искру, то это плохой конденсатор и немедленно заменить его на новый.
Метод 2.
Проверка конденсатора с помощью аналогового мультиметра
Чтобы проверить конденсатор с помощью AVO (ампер, напряжение, Ом метр), выполните следующие действия.
- Убедитесь, что предполагаемый конденсатор полностью разряжен.
- Возьми AVO метр.
- Выберите аналоговый измеритель на ОМ (Всегда выбирайте более высокий диапазон Ом).
- Подсоедините провода измерительного прибора к клеммам конденсатора.
- Примечание. Чтение и сравнение со следующими результатами.
- Короткие конденсаторы : Замкнутый конденсатор будет показывать очень низкое сопротивление.
- Открытые конденсаторы : Открытый конденсатор не будет показывать никакого движения (отклонения) на экране измерителя ОМ.
- Хорошие конденсаторы : вначале он показывает низкое сопротивление, а затем постепенно увеличивается к бесконечности. Это означает, что конденсатор находится в хорошем состоянии.
Метод 3.
Проверка конденсатора с помощью цифрового мультиметра
Чтобы проверить конденсатор с помощью цифрового мультиметра, выполните следующие действия.
- Убедитесь, что конденсатор разряжен.
- Установите измеритель на диапазон Ом (установите его в аренду 1000 Ом = 1 кОм).
- Подсоедините провода измерительного прибора к клеммам конденсатора.
- Цифровой счетчик покажет некоторые цифры за секунду. Обратите внимание на чтение.
- И тогда сразу же он вернется в ПР (Открытая линия). Каждая попытка шага 2 будет показывать тот же результат, что и на шаге 4 и шаге 5. Это означает, что конденсатор находится в хорошем состоянии .
- Если изменений нет, то Конденсатор мертв .
Вы также можете проверить:
Метод 4.
Проверка конденсатора мультиметром в емкостном режиме
Примечание. Этот тест можно выполнить с мультиметром, если у вас есть измеритель емкости или у вас есть мультиметр с функцией проверки емкости.Кроме того, этот метод хорош для тестирования крошечных конденсаторов. Для этого теста поверните ручку мультиметра в режим емкости.
- Убедитесь, что конденсатор полностью разряжен.
- Снимите конденсаторы с платы или цепи.
- Теперь выберите «Емкость» на вашем мультиметре.
- Теперь подключите клемму конденсатора к выводам мультиметра.
- Если показание близко к фактическому значению конденсатора (то есть напечатанному значению на коробке контейнера конденсатора).
- Тогда конденсатор в хорошем состоянии. (Обратите внимание, что показание может быть меньше, чем фактическое значение конденсатора (напечатанное значение на коробке контейнера с конденсатором).
- Если вы прочитали значительно более низкую емкость или ее нет вообще, то конденсатор не работает, и вы должны изменить его.
Метод 5.
Проверка конденсатора с помощью простого вольтметра
- Обязательно отсоединяйте один провод (не беспокойтесь, если положительный (длинный) или отрицательный (короткий)) конденсатора от цепи (Вы можете также полностью отключить при необходимости)
- Проверьте номинальное напряжение конденсатора, напечатанное на нем (как показано в нашем примере ниже, где напряжение = 16 В)
- Теперь зарядите этот конденсатор в течение нескольких секунд, чтобы номинальная (не до точного значения, но меньше, чем яе. зарядить конденсатор 16 В с аккумулятором 9 В). Убедитесь, что положительный (красный) провод источника напряжения подключен к положительному (длинному) проводу конденсатора, а отрицательный — к отрицательному. Если вы не можете найти его или не уверены, вот учебник, как найти отрицательный и положительный вывод конденсатора.
- Установите значение вольтметра для постоянного тока и подключите конденсатор к вольтметру, подключив положительный провод батареи к положительному проводу конденсатора и отрицательный к отрицательному.
- Обратите внимание на начальные показания напряжения в вольтметре. Если оно близко к напряжению, подаваемому на конденсатор, конденсатор находится в хорошем состоянии. Если он показывает очень мало чтения, то конденсатор мертв. обратите внимание, что вольтметр будет показывать показания в течение очень короткого времени, так как конденсатор разряжает свое напряжение в вольтметре, и это нормально.
Метод 6.
Найти значение конденсатора путем измерения значения постоянной времени
Мы можем найти значение конденсатора путем измерения постоянной времени (TC) или τ = Тау), если значение емкости конденсатора известно в микрофарадах (обозначенных мкФ), напечатанных на нем i.е. конденсатор не перегорел и не сгорел вообще.
Вкратце, время, затрачиваемое конденсатором на зарядку около 63,2% приложенного напряжения при зарядке через известное значение резистора, называется постоянной времени конденсатора (TC или τ = Тау) и может быть рассчитано с помощью:
. τ = RxC
- R = Известный резистор
- C = Значение емкости
- τ = TC или τ = Тау (постоянная времени)
Например, если напряжение питания составляет 9 В , затем 63.2% из этого — около 5.7V .
Теперь давайте посмотрим, как найти значение конденсатора путем измерения постоянной времени.
Обязательно отсоедините, а также разрядите конденсатор с платы.
Подключите известное значение сопротивления (например, резистор 5-10 кОм) последовательно с конденсатором.
Подайте известное значение напряжения питания. (например, 12 В или 9 В) к конденсатору, подключенному последовательно с резистором 10 кОм.
Теперь измерьте время зарядки конденсатора около 63.2% от приложенного напряжения. Например, если напряжение питания составляет 9 В, то 63,2% составляет около 5,7 В.
Из значения данного резистора и измеренного времени вычислите значение емкости по формуле временного содержания, то есть τ = TC или τ = Тау (постоянная времени) .
Теперь сравните рассчитанное значение емкости со значением конденсатора, напечатанного на нем.
Если они одинаковы или почти одинаковы, конденсатор в хорошем состоянии. Если вы обнаружите заметную разницу в обоих значениях, пора менять конденсатор, так как он не работает должным образом.
Время разряда также может быть рассчитано. В этом случае может быть измерено время, необходимое конденсатору для разрядки до 36,8% пикового напряжения.
Полезно знать : Время, необходимое конденсатору для разрядки около 36,8% пикового значения приложенного напряжения, также может быть измерено. Время разряда можно использовать так же, как в формуле, чтобы найти значение конденсатора.
Часть 1 — Испытание ПЛОХОГО генератора: симптомы и диагностика
У меня было так много людей, которые подошли ко мне и сказали: «Я думаю, что генератор неисправен на моей машине, потому что я отключил отрицательный вывод аккумулятора при работающем двигателе и…» Я съеживаюсь (внутренне), когда слышу это , Это худшее, что можно сделать, чтобы проверить плохой генератор. Я покажу вам простой, но эффективный способ диагностики плохого генератора с помощью мультиметра.
Если вы профессиональный техник, у которого есть доступ к профессиональному устройству Battery Load Tester, читайте в любом случае. Независимо от того, являетесь ли вы Auto-Tech или нет, эта информация поможет вам успешно диагностировать неисправный генератор БЕЗ использования дорогостоящего испытательного оборудования . Эта техника станет еще одним инструментом, который можно добавить в ваш набор ноу-хау.
Общие симптомы плохого генератора
Вот основные симптомы плохого генератора:
- На приборной панели автомобиля (будь то ваш автомобиль или автомобиль клиента) горит индикатор батареи.
- Автомобиль должен быть запущен с другой машины или с коробки запуска (или любым другим способом).
- Автомобиль не будет продолжать движение после того, как перемычки / стартовая коробка были / удалены.
- Аккумулятор можно заряжать, и автомобиль будет работать до тех пор, пока этот заряд не будет исчерпан.
- Когда фары включены, они очень тусклые и / или приводят к остановке автомобиля, что требует еще одного пуска.
Диагностика (метод испытания), описанная на следующих страницах, работала для меня до тех пор, пока я работаю на автомобилях, и дала мне хорошие шансы на правильную диагностику неисправного генератора.Позвольте мне отметить, что этот тест не предназначен для диагностики короткого замыкания в жгуте проводов автомобиля.
Прежде чем перевернуть страницу, эта статья является одной из двух, КАК ПРОВЕРИТЬ статьи АЛЬТЕРНАТОРА на этом Сайте. Вы найдете ссылку на другую статью на странице 3 из 3 этой статьи. Это страница с вкладками: «Как это работает».
ТЕСТ 1: Как проверить генератор переменного тока с помощью мультиметра
Этот простой, но эффективный тест избавит вас от головной боли.Я рекомендую использовать цифровой мультиметр, но вы также можете использовать аналоговый мультиметр (у вас нет цифрового мультиметра? Нужно купить? Нажмите здесь, чтобы увидеть мои рекомендации: Покупка цифрового мультиметра для автомобильной диагностики ).
Для выполнения этого теста важно, чтобы аккумулятор в автомобиле был полностью заряжен. Вы можете извлечь разряженную батарею и заменить ее полностью заряженной или просто зарядить батарею автомобиля (на транспортном средстве или выключить) перед проверкой.
Хорошо, тест разделен на три части: ЧАСТЬ 1 — Проверка выходного напряжения генератора переменного тока с помощью мультиметра в режиме VOLTS DC. ЧАСТЬ 2 — Проверка непрерывности выходного провода генератора (к батарее) с помощью мультиметра в режиме OHMS. ЧАСТЬ 3 — Убедитесь, что предохранитель генератора переменного тока в блоке предохранителей не перегорел (если имеется).
ЧАСТЬ 1 — Начнем с тестирования выхода генератора на самой батарее. Выньте мультиметр и поверните ручку переключателя в положение VOLTS DC.Вы можете использовать аналоговый мультиметр или цифровой мультиметр (я предпочитаю цифровые).
Будьте внимательны, соблюдайте все необходимые меры предосторожности и руководствуйтесь здравым смыслом при выполнении всех тестов, приведенных в этой статье.
- Запустите автомобиль (он запустится и продолжит движение, если вы зарядили аккумулятор).
- Поместите красный измерительный провод мультиметра на положительную клемму аккумулятора.
- Поместите ЧЕРНЫЙ провод на отрицательную клемму аккумулятора.
- Посмотрите на чтение.Оно должно колебаться около 12 вольт.
- Включите фары. Включите двигатель вентилятора на высокой мощности (кондиционер или нагреватель). Включите дворники. Включи радио. Включите как можно больше вещей в своем автомобиле или грузовике (показания должны начать снижаться до уровня 9 Вольт или менее примерно через минуту. Транспортное средство может заглохнуть ниже 10 Вольт).
- Выключите автомобиль.
Интерпретация результатов теста напряжения генератора
Если тест дал вам результаты, указанные выше.Генератор не заряжает аккумулятор. Зачем? Потому что генератор, который заряжает батарею, будет выдавать 13 (до 14,5) вольт при включенных или выключенных фарах и / или при всем включенном состоянии (так что, если тест, приведенный выше, дал вам стабильный, и я подчеркиваю устойчивый, 13 и до 14,5 Вольт при всем включенном, значит ваш генератор не плохой).
Хорошо, вышеупомянутый тест подтверждает, что генератор не заряжает батарею. Но это генератор переменного тока или что-то еще, как перегоревший мега-предохранитель? Давайте узнаем в части 2.
Как проверить аккумулятор с помощью тест-метра?
Как проверить аккумулятор с помощью тест-метра?
Существует множество инструментов и счетчиков для проверки аккумулятора, автомобильного аккумулятора и элементов, чтобы проверить и измерить эффективность и состояние аккумулятора. Несмотря на то, что мы можем тестировать батарею с цифровым миллиметром, но для почти точной проверки мы можем использовать специальные инструменты, такие как цифровой тестер аккумуляторов, тестер с несколькими аккумуляторами, 12-вольтный электронный аккумулятор и тестер системы запуска / зарядки, электронный аккумулятор и тестер системы и т. Д. ,проверить состояние батареи или хорошо, или мертв.
Как проверить аккумулятор с помощью тестера?
Чтобы проверить батарею с помощью тестера, выполните следующие шаги.
- Подключите клеммы к клемме аккумулятора: красный с положительным (+) и черный с отрицательным (-). Поверните зажимы, чтобы обеспечить хорошее соединение.
- Считайте «СОСТОЯНИЕ ЗАРЯДА ②» на шкале 2. При необходимости заряжайте аккумулятор до тех пор, пока счетчик не покажет «ОК», чтобы правильно проверить аккумулятор.
- Нажмите кнопку LOAD TEST в течение 5 секунд, ЧИТАЯ СОСТОЯНИЕ БАТАРЕИ ① на шкале 1 и отметьте шкалу считывания. Теперь отпустите кнопку
- . Считайте «СОСТОЯНИЕ ЗАРЯДА ②» на шкале 2. Определите состояние аккумулятора ниже
- . Проверьте систему зарядки автомобиля с подключенным тестером, прогрев двигателя работает при 1500-2000 об / мин. Прочитайте и отметьте «МАСШТАБ ЗАРЯДНОЙ СИСТЕМЫ ③».
Теперь сравните ваш результат со следующей таблицей, чтобы получить анализ состояния батареи.
Щелкните по изображению для его увеличения
Кроме того, если тестер батареи показывает результат на шкале ③ как ОК, это означает, что ток и время зарядки батареи в порядке, в противном случае, LO и HI означают Низкий Зарядка и высокая скорость зарядки соответственно.Поэтому вы должны проверить напряжение и силу тока, которые вы используете для зарядки.
Предупреждение: Батареи могут взорваться и стать причиной слепоты и травм. Всегда надевайте защитные очки, чтобы обеспечить защиту глаз при работе с батареями.
Для почти точного и лучшего результата дайте тестеру остыть в течение 10 минут между каждым тестом батареи.
Наладка двигателей постоянного тока
Наладку двигателей постоянного тока выполняют в следующем объеме: внешний осмотр, измерение сопротивлений обмоток постоянному току, измерение сопротивлений изоляции обмоток относительно корпуса и между собой, испытание междувитковой изоляции обмотки якоря, пробный пуск.
Внешний осмотр двигателя постоянного тока, как и осмотр асинхронного двигателя, начинают со щитка. На щитке двигателя постоянного тока должны быть указаны следующие данные:
- наименование или товарный знак завода-изготовителя,
- тип машины,
- заводской номер машины,
- номинальные данные (мощность, напряжение, ток, частота вращения),
- способ возбуждения машины,
- год выпуска,
- масса и ГОСТ машины.
Выводы обмотки двигателя постоянного тока должны быть надежно изолированы друг от друга и от корпуса, расстояние между ними и корпусом должно быть не менее 12—15 мм. Особое внимание при внешнем осмотре обращают на коллектор и щеточный механизм (щетки, траверсу и щеткодержатели), так как их состояние в значительной мере влияет на коммутацию машины, а следовательно, и на устойчивость ее работы.
При осмотре коллектора убеждаются в отсутствии на рабочей поверхности следов резца, выбоин, пятен лака и краски, а также следов нагара от неудовлетворительной работы щеточного механизма. Изоляция между коллекторными пластинами должна быть выбрана на глубину 1—2 мм, с краев пластин должна быть снята фаска шириной 0,5—1 мм (в зависимости от мощности двигателя). Промежутки между пластинами должны быть совершенно чисты — в них не должно быть металлических стружек или опилок, пыли от графитовых щеток, масла, лака и т. п.
На работу двигателя постоянного тока, а особенно его щеточного механизма, влияют биение коллектора и его вибрация. Чем выше окружная скорость коллектора, тем меньше величина допустимого биения. Для быстроходных двигателей предельно допустимая величина биения не должна превышать 0,02—0,025 мм. Величину амплитуды вибрации измеряют индикатором часового типа.
При проведении измерения наконечник индикатора прижимают к поверхности в том направлении, в котором необходимо произвести измерение вибрации. Так как поверхность коллектора прерывистая (чередуются пластины коллектора и впадины), используют хорошо притертую щетку, в которую должен упираться наконечник индикатора. Корпус индикатора должен быть укреплен на основании, не подверженном вибрации.
При измерении стрелка индикатора колеблется с частотой измеряемой вибрации в пределах определенного угла, величина которого и оценивается по шкале индикатора в сотых долях миллиметра. Однако этот прибор позволяет измерять вибрации при частоте вращения не более 750 об/мин. Для двигателей, частота вращения которых превышает 750 об/мин, необходимо пользоваться специальными приборами—виброметрами или вибрографами, которые позволяют измерять или записывать вибрацию тех или иных узлов машины.
Биение также измеряют с помощью индикатора. Биение коллектора измеряют как в холодном, так и в нагретом состоянии машины. При измерении обращают внимание на поведение стрелки индикатора. Плавное движение стрелки указывает на достаточную цилиндричность поверхности, а подергивание стрелки свидетельствует о местных нарушениях цилиндричности поверхности, особенно опасной для щеточного механизма двигателя. Измерение биения носит условный характер, так как опыт работы оказывает, что есть двигатели, у которых при малых частотах вращения значения биений велики, а при номинальной скорости они работают удовлетворительно. Потому окончательное заключение о качестве работы коллектора можно дать лишь после проверки работы двигателя под нагрузкой.
Осматривая механическую часть двигателя постоянного тока, следует обращать внимание на состояние паек н соединений обмоток, подшипниковых узлов, на равномерность зазора (при разобранном двигателе). Зазор, измеренный в диаметрально противоположных точках между якорем и главными полюсами двигателя, не должен отличаться от среднего значения более чем на 10% при зазорах менее 3 мм и не более чем на 5% при зазорах более 3 мм.
После проверки биений и вибраций приступают к регулировке щеточного механизма двигателя. Щетки в обоймах должны свободно перемещаться, но не должны пошатываться. Нормальный зазор между щеткой и обоймой в направлении вращения не должен превышать 0,1— 0,4 мм, в продольном направлении 0,2—0,5 мм.
Нормальное удельное давление щеток на коллектор в зависимости от марки материала щетки должно быть не менее 150—180 г/см2 для графитовых щеток, 220— 250 г/см2 для медно-графитовых. Во избежание неравномерного распределения тока давление отдельных щеток не должно отличаться от среднего более чем на 10%. Величину удельного давления определяют следующим образом. Между коллектором и щеткой помещают лист тонкой бумаги, к щетке прикрепляют динамометр, а затем, оттягивая динамометром щетку, находят такое положение, когда можно будет свободно вытянуть лист бумаги. Показание динамометра в этот момент соответствует Давлению щетки на коллектор. Удельное давление определяют путем деления показания динамометра на площадь основания щетки.
Правильная установка щеток является одним из важнейших факторов нормальной работы машины. Щеткодержатели устанавливают таким образом, чтобы щетки стояли строго параллельно пластинам коллектора и расстояния между их сбегающими краями были равны полюсному делению машины с погрешностью не более 2%.
У двигателей, имеющих несколько траверс, щеткодержатели размещают таким образом, чтобы щетки перекрывали по возможности большую часть длины коллектора (так называемое шахматное расположение). Это позволит участвовать в коммутации всей длине коллектора, что способствует более равномерному его износу. Однако при таком размещении щеток необходимо следить за тем, чтобы щетки не выступали при работе (с учетом разбега вала) за край коллектора. Щетки перед пуском двигателя в ход тщательно притирают к коллектору (рис. 1) стеклянной (но не карборундовой) бумагой с зернами средней крупности. Зерна карборундовой бумаги могут внедриться в тело щетки и затем при работе наносить царапины на коллектор, тем самым ухудшая условия коммутации машины.
Прежде чем приступить к проверке правильности включения обмоток, изучают маркировку выводов машины конкретного типа. В двигателях постоянного тока выводы обмоток маркируют согласно ГОСТ 183—66 первыми прописными буквами их наименования с добавлением после них цифры 1 — для начала обмотки и 2 — для ее конца. При наличии в двигателе других обмоток такого же наименования, начала и концы их маркируют цифрами 3—4, 5—6 и т. д. Обозначения выводов могут соответствовать схемам возбуждения и направлениям вращения двигателя, которые приведены на рис. 2.
Правильность включения обмоток полюсов проверяют для уточнения чередования их полярности. Чередование полярности дополнительных и главных полюсов для любой машины должно быть строго определенным для данного направления вращения машины. При переходе от полюса к полюсу по направлению вращения машины, работающей в режиме двигателя, после каждого главного полюса следует дополнительный полюс той же полярности, например N—п, S—s. Чередование полярности полюсов может быть определено несколькими способами: внешним осмотром, с помощью магнитной стрелки, и с помощью специальной катушки.
Первый способ применяют в тех случаях, когда направление намотки обмоток можно проследить визуально.
Рис. 1. Притирание щеток к коллектору: . а — неправильно; б — правильно
Рис. 2. Обозначения выводов обмоток двигателей постоянного тока при различных схемах возбуждения и направлениях вращения
Зная направление намотки обмотки и пользуясь правилом «буравчика», определяют полярность полюсов. Этот способ удобен для катушек последовательной обмотки возбуждения, направление намотки которой благодаря значительному сечению витков определить очень легко.
Второй способ применяют в основном для катушек обмоток параллельного возбуждения. Сущность этого способа заключается в следующем. В обмотку двигателя подают ток, подвешивают на нитке магнитную стрелку, полярность концов которой помечена, и подносят ее поочередно к каждому полюсу. В зависимости от полярности полюса стрелка повернется к нему концом противоположной полярности.
При использовании указанного способа необходимо помнить, что стрелка обладает способностью перемагиичиваться, поэтому опыт необходимо производить как можно быстрее. Способ магнитной стрелки редко применяют для определения полярности обмотки последовательного возбуждения, так как для создания достаточно сильного поля необходимо пропустить через обмотку значительный ток.
Третий способ определения полярности обмоток применим для любой обмотки, он носит название способа пробной катушки. Катушка может иметь любую форму — торроидальную, прямоугольную, цилиндрическую. Катушку наматывают с возможно большим числом витков из тонкой изолированной медной проволоки на каркас из картона, целлулоида и т. п. Катушку присоединяют к чувствительному гальванометру и прикладывают к поверхности полюса (рис. 3), а затем быстро сдергивают с него и замечают направление отклонения стрелки милливольтметра.
Соединение обмоток считают правильным, если под каждыми двумя соседними полюсами стрелки прибора отклоняются в разные стороны, при условии, что пробная катушка обращена к полюсам одной и той же стороной. Проверку правильности присоединения обмотки добавочных полюсов по отношению к обмотке якоря производят по схеме, приведенной на рис. 4.
При замыкании ключа К стрелка милливольтметра будет отклоняться. При правильном включении намагничивающая сила обмотки дополнительных полюсов направлена встречно намагничивающей силе обмотки якоря, поэтому обмотка якоря и обмотка дополнительных полюсов должны включаться встречно, т. е. минус (или плюс) якоря следует соединить с минусом (или с плюсом) обмотки дополнительных полюсов.
Рис. 3. Определение полярности полюсов двигателей постоянного тока с помощью пробной катушки
Рис. 4. Схема проверки правильности включения обмотки добавочных полюсов по отношению к обмотке якоря
Для проверки взаимного включения обмотки дополнительных полюсов и компенсационной обмотки можно использовать схему, приведенную на рис. 5, для небольших по мощности двигателей.
При нормальней работе двигателя постоянного тока магнитный поток, создаваемый компенсационной обмоткой, должен совпадать по направлению с магнитным потоком обмотки дополнительных полюсов. После определения полярности обмоток компенсационная обмотка и обмотка дополнительных полюсов должны включаться согласованно, т. е. минус одной обмотки следует соединить с плюсом другой.
Рис. 5. Схема проверки правильности включения обмотки дополнительных полюсов к компенсационной обмотке
Прежде чем определять полярность щеток и производить необходимые измерения сопротивлений обмоток, устанавливают щетки на нейтраль. Под нейтралью электрического двигателя понимается такое взаимное расположение обмоток главных полюсов и якоря, когда коэффициент трансформации между ними равен нулю. Для установки щеток на нейтраль собирают схему (рис. 6).
Обмотку возбуждения подключают к источнику питания (батарее) через ключ, а к щеткам якоря подключают чувствительный милливольтметр. При подаче в обмотку возбуждения тока толчком, стрелка милливольтметра отклоняется в ту или иную сторону. При положении щеток строго по нейтрали стрелка прибора отклоняться не будет.
Точность обычных приборов невелика — в лучшем случае 0,5%. Поэтому щетки устанавливают в положение, соответствующее минимальному показанию прибора, и считают, что это нейтраль. Трудность установки щеток на нейтраль заключается в том, что положение нейтрали зависит от положения пластин коллектора.
Очень часто бывает, что нейтраль, найденная для одного положения якоря, сдвигается при его проворачивании. Поэтому определяют положение нейтрали для двух различных положений вала. Если положение нейтрали оказывается различным для различных положений якоря, то следует выставить щетки в среднем положении между двумя отметками. Точность установки щеток на нейтраль зависит от степени прилегания поверхности щетки к коллектору. Поэтому для получения более точного результата при определении нейтрали двигателя предварительно притирают щетки к коллектору.
Полярность щеток определяется одним из следующих способов.
1. К двум точкам коллектора (рис. 7), отстоящим от разноименных щеток на одинаковом расстоянии, присоединяют вольтметр. При подаче возбуждения стрелка вольтметра отклонится в ту или иную сторону. Если стрелка отклонится вправо, то «плюс» находится в точке 1, а «минус» — в точке 2. Ближайшая против направления вращения щетка будет иметь полярность присоединенного зажима прибора.
2. Через обмотку возбуждения пропускают постоянный ток определенной полярности, к якорю подключают вольтметр и приводят якорь во вращение толчком от руки или с помощью механизма. Стрелка вольтметра при этом отклонится. Направление отклонения стрелки укажет полярность щеток.
Измерение сопротивления обмоток двигателя постоянного тока является весьма важным элементам проверки двигателей постоянного тока, так как по результатам измерения судят о состоянии контактных соединений обмоток (паек, болтовых, сварных соединений). Измерение сопротивления обмоток двигателя производят одним из следующих методов: амперметра—вольтметра, одинарного или двойного моста и микроомметром.
Необходимо помнить о некоторых особенностях измерений сопротивления обмоток двигателей постоянного тока.
1. Сопротивление последовательной обмотки возбуждения, уравнительной обмотки, обмотки добавочных полюсов невелико (тысячные доли ома), поэтому измерения производят микроомметром или двойным мостом.
2. Сопротивление обмотки якоря измеряют по методу амперметра—вольтметра с использованием специального двухконтактного щупа с пружинами в изоляционной рукоятке (рис. 8). Измерение проводят следующим образом: к пластинам коллектора неподвижного якоря со снятыми щетками поочередно подводят постоянный ток от хорошо заряженной батареи напряжением 4—6 В. Между пластинами, к которым подводится ток, измеряют падение напряжения с помощью милливольтметра. Искомая величина сопротивления одной ветви якоря
Рис. 6. Схема проверки правильности установки щеток на нейтраль
Рис. 7. Схема определения полярности щеток
Рис. 8 Измерение сопротивления якоря с помощью двухконтактного щупа
Аналогичные измерения проводят для всех остальных пластин. Значения сопротивлений между каждыми соседними пластинами не должны отличаться друг от друга более чем на 10% от номинального значения (при наличии у машины уравнительной обмотки отличие может достигать 30%).
Измерение сопротивления изоляции обмоток и проверку электрической прочности изоляции обмоток проводят аналогично соответствующим пунктам проверки асинхронных двигателей.
Первоначальное включение двигателя постоянного тока проводят непосредственно после наладки двигателя с целью окончательной проверки его исправности. Аналогично асинхронным двигателям двигатели постоянного тока испытывают в режиме холостого хода при отсоединенном механизме и редукторе. Подобное испытание двигателя постоянного тока в режиме холостого хода необходимо для правильной настройки схемы управления.
Пуск двигателя на холостом ходу и под нагрузкой нужно проводить с большими предосторожностями. Непосредственно перед пуском необходимо убедиться в легкости вращения якоря, отсутствии задевания якоря о статор, в наличии смазки в подшипниках, а также проверить реле защиты. Ток срабатывания максимальной защиты не должен превышать 200% максимального тока двигателя. При пробном пуске двигателя постоянного тока контролируют качество коммутации, наблюдая за коллектором во время толчков пускового тока, а затем при работе двигателя вхолостую на максимальном напряжении и при максимальной частоте вращения.
Нагрузка не должна вызывать усиления степени искрения по сравнению с работой на холостом ходу. Допускается работа двигателя постоянного тока при степени искрения щеток 11/2 и даже 2. При более значительной степени искрения проводят наладку коммутации: установку щеток на нейтраль, проверку правильности включения обмотки дополнительных полюсов, проверку нажатия щеток на коллектор и степени прилегания щеток к коллектору.
Следует помнить, что недопустимое искрение на коллекторе может быть связано с неисправностью схемы управления, так как от схемы зависит скорость изменения тока в цепях якоря и возбуждения, максимальные значения толчков тока, соотношение тока якоря и магнитного потока машины в различные моменты времени. После наблюдения работы под нагрузкой и настройки коммутации двигателя постоянного тока процесс наладки можно считать законченным.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Как проверить электродвигатель постоянного тока мультиметром
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.
Как проверить двигатель постоянного тока тестером
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.
Электродвигатели применяются во многих бытовых устройствах, поэтому если прибор, в котором установлен агрегат начинает барахлить, то, во многих случаях, диагностические мероприятия следует начинать с прозвона обмотки движка. Как прозвонить электродвигатель мультиметром, и сделать это правильно, будет подробно описано ниже.
Как прозвонить: условия
Прежде чем проверить электродвигатель на неисправность, необходимо убедиться в том, что шнур и вилка прибора абсолютно исправны. Обычно об отсутствии нарушения подачи электрического тока в устройство, можно судить по светящейся контрольной лампе.
Убедившись в том, что электрический ток поступает к электродвигателю, необходимо осуществить демонтаж его из корпуса устройства, при этом сам прибор должен быть полностью обесточен, во время выполнения данной операции.
Проверка якоря и статора электродвигателя производится мультиметром. Последовательность измерений зависит от модели электрического агрегата, при этом, прежде чем прозвонить электродвигатель, следует убедиться в исправности измерительного прибора.
Наиболее частой «поломкой» мультиметров является уменьшение заряда батареи, в этом случае можно получить искажённые результаты замеров сопротивления.
Ещё одним важным условием для того чтобы прозвонить электрический агрегат правильно, является полное приостановление каких-либо других дел и полностью посвятить время на выполнение диагностических работ, иначе можно легко пропустить какой-либо участок обмотки электродвигателя, в котором и может быть причина неполадок.
Прозвонка асинхронного двигателя
Данный вид электродвигателя довольно часто используется в бытовых устройствах работающих от сети 220 В. После демонтажа агрегата из прибора и визуального осмотра, при котором не будут обнаружено короткое замыкание, диагностика осуществляется в такой последовательности:
Произвести замеры сопротивления между выводами двигателя.
Данная операция может быть осуществлена мультиметром, который должен быть переведён в режим измерения сопротивления до 100 Ом. Исправный асинхронный двигатель должен иметь между одним крайним и средним выводом подключаемой обмотки сопротивление около 30 — 50 Ом, а между другим крайним и средним контактом — 15 — 20 Ом. Данные измерения указывают на полную исправность пусковой и основной обмотки агрегата.- Провести диагностику утечки тока на «массу».
Чтобы прозвонить агрегат на утечки электрического тока, необходимо перевести режим работы мультиметра в положение измерения сопротивления до 2 000 кОм и поочерёдным соединением каждой клеммы с корпусом электродвигателя определить наличие или отсутствие повреждения изоляции. Во всех случаях, на дисплее мультиметра не должно отображаться каких-либо показаний. Если для измерения утечки используется аналоговый прибор, то стрелка не должна отклоняться в процессе проведения диагностических манипуляций.
Если в процессе измерений были выявлены отклонения от нормы, то агрегат необходимо разобрать для более детальных исследований. Наиболее распространённой поломкой асинхронных электродвигателей является межвитковое замыкание.
При такой неисправности, прибор перегревается и не развивает полной мощности, а если эксплуатацию устройства не прекратить, то можно полностью вывести из строя электрический агрегат.
Чтобы прозвонить межвитковые замыкания, мультиметр переводится в режим измерения сопротивления до 100 Ом.
Необходимо прозвонить каждый контур статора, и сравнить полученные результаты. Если величина сопротивление в одном из них будет существенно отличаться, то таким образом можно с уверенностью диагностировать межвитковое замыкание обмотки асинхронного электродвигателя.
Как прозвонить коллекторный двигатель
Коллекторный агрегат также можно прозвонить мультиметром. Данный тип электродвигателей используется в цепи постоянного тока.
Коллекторные двигатели переменного тока встречаются реже, например в различных электроинструментах. Наиболее качественно прозванивать такие изделия можно в том случае, если полностью разобрать электрический двигатель.
Проверить якорь электродвигателя, а также прозвонить обмотку статора можно будет с помощью мультиметра, который должен быть переведён в режим измерения сопротивления до 200 Ом.
Наиболее часто статор коллекторного агрегата состоит из двух независимых обмоток, которые и требуется прозвонить мультиметром для определения их исправности.
Точное значение данного показателя, можно узнать в документации к электродвигателю, но о работоспособности обмотки можно судить в том случае, если прибор покажет небольшое значение сопротивления.
В мощных двигателях постоянного тока электрооборудования автомобиля, значение сопротивления статора будет настолько малым, что его отличие от короткозамкнутого проводника, может составлять десятые доли Ома. Менее мощные устройства имеют сопротивление обмотки статора в пределах 5 — 30 Ом.
Для того чтобы прозвонить мультиметром обмотки статора коллекторного электродвигателя, необходимо соединить щупы измерительного прибора с выводами данных обмоток. Если в процессе диагностических мероприятий будет выявлено отсутствие сопротивления даже в одном контуре, дальнейшая эксплуатация агрегата не осуществляется.
Ротор коллекторного электродвигателя состоит из значительно большего количества обмоток, но проверка якоря не займёт много времени.
Для того чтобы прозвонить эту деталь, необходимо включить мультиметр в режим измерения сопротивления до 200 Ом и расположить щупы мультиметра на коллекторе таким образом, чтобы они находились на максимальном удалении друг от друга.
Таким образом щупы займут место щёток двигателя и одну из нескольких обмоток якоря можно будет прозвонить. Если мультиметр покажет какое-либо значение, то не снимая щупов измерительного устройства с коллектора, следует провернуть слегка ротор, до момента соединения следующей обмотки со щупами устройства.
Таким образом проверить обмотку можно без особых усилий. Если мультиметр покажет примерно одинаковое значение сопротивления каждого контура, то это будет означать, что якорь устройства абсолютно исправен.
Для того чтобы правильно прозвонить данный тип двигателя, необходимо осуществить проверку возможной утечки электрического тока на «массу».
Это нарушение может привести не только к выходу из строя электродвигателя, но и к увеличению вероятности получения электротравмы. Проверить якорь и статор коллекторного двигателя на пробой не составит большого труда, для этого необходимо включить режим измерения сопротивления до 2 000 кОм. Для проверки статора достаточно подключить одну клемму к корпусу, а вторую к одной из обмоток.
Чтобы прозвонить эту часть электродвигателя правильно, во время выполнения данной операции запрещается прикасаться руками к металлической части щупов мультиметра, или к корпусу статора и проводки измеряемого контура.
Если не придерживаться этого правила, то можно получить ложноположительные результаты, так как через тело человека будет проходить достаточный электрический потенциал. В этом случае мультиметр покажет сопротивление человека, а не «пробой» между корпусом статора и обмоткой.
Аналогичным образом измеряется и возможная утечка электротока на корпус якоря электродвигателя.
Чтобы прозвонить отсутствие «пробоя» на массу устройства, необходимо поочерёдно присоединять щупы мультиметра к корпусу и различным обмоткам ротора электромотора.
Для того чтобы прозвонить различные типы электродвигателей с помощью мультиметра, необходимо приобрести мультиметр, который имеет режим измерения сопротивления.
Сверхточность, при осуществлении подобных действий, не требуется, поэтому можно с успехом использовать дешёвые китайские устройства. Прежде чем прозвонить обмотки двигателя мультиметром, необходимо убедиться в его исправности.
Следует также иметь в виду, что неисправность электродвигателя может иметь различные признаки. Даже в том случае если электрический прибор находится в рабочем состоянии, но обороты двигателя не достигают максимального значения, следует незамедлительно прозвонить возможные повреждения обмоток.
После того как будет произведены все диагностические мероприятия, и электродвигатель будет отремонтирован, производится испытание устройства прежде чем устанавливать его в бытовой прибор или инструмент.
При осуществлении любых электромонтажных или диагностических работ, необходимо полностью отсоединить прибор от сети 220 В. или трёхфазного тока.
Мне часто в последнее время друзья и соседи стали задавать вопрос: как проверить электродвигатель мультиметром? Вот я и решил написать небольшой обзор инструкцию для начинающих электриков.
Сразу замечу, что один мультиметр не позволяет выявить со 100% гарантией все возможные неисправности: мало его функций. Но порядка 90% дефектов им вполне можно найти.
Постарался сделать инструкцию универсальной для всех типов движков переменного тока. Эти же методики при вдумчивом подходе можно использовать в цепях постоянного напряжения.
Что следует знать о двигателе перед его проверкой: 2 важных момента
В рамках излагаемой темы достаточно представлять упрощенный принцип работы и особенности конструкции любого двигателя.
Принцип работы: какие электротехнические процессы необходимо хорошо представлять при ремонте
Любой движок состоит из стационарно закрепленного корпуса — статора и вращающегося в нем ротора, который еще называют якорь.
Его круговое движение создается за счет воздействия на него вращающегося магнитного поля статора, формируемого протеканием электрических токов по статорным обмоткам.
Когда обмотки исправны, то по ним текут номинальные расчетные токи, создающие магнитные потоки оптимальной величины.
Если сопротивление прводов или их изоляция нарушена, то создаются токи утечек, коротких замыканий и другие повреждения, влияющие на работу электродвигателя.
Между статором и ротором выполнен минимально возможный зазор. Его могут нарушить:
- разбитые подшипники;
- попавшие внутрь механические частицы;
- неправильная сборка и другие причины.
Когда происходит задевание вращающихся частей о неподвижный корпус, то создается их разрушение и дополнительные механические нагрузки. Все это требует тщательного осмотра, анализа состояния внутренних частей до начала электрических проверок.
Довольно часто не квалифицированный разбор является дополнительной причиной поломок. Пользуйтесь специальным инструментом и съемниками, исключающими повреждения граней валов.
После разборки сразу во время осмотра проверяют люфты, свободный ход подшипников, их чистоту и смазку, правильность посадочных мест.
Кроме этого у коллекторного электродвигателя могут быть сильно изношены пластины или щетки.
Все это необходимо проверять до подачи рабочего напряжения.
Особенности конструкций, влияющие на технологию поиска дефектов
Обычно производитель электрические характеристики указывает на табличке, прикрепленной на корпусе. Этим сведениям стоит верить.
Однако часто во время ремонта или перемотки конструкция статора изменяется, а табличка остается прежняя. Этот вариант следует тоже учитывать.
Для бытовой сети 220 вольт могут использоваться двигатели:
- коллекторные с щеточным механизмом;
- асинхронные однофазные;
- синхронные и асинхронные трехфазные.
В схемах 380 вольт работают трехфазные синхронные и асинхронные электродвигатели.
Все они отличаются по конструкции, но, в силу работы по общим законам электротехники, позволяют использовать одинаковые методики проверок, заключающиеся в замерах электрических характеристик косвенными и прямыми методами.
Как проверить обмотку электродвигателя на статоре: общие рекомендации
Трехфазный статор имеет три встроенные обмотки. Из него выходит шесть проводов. В отдельных конструкциях можно встретить 3 или 4 вывода, когда соединение треугольник или звезда собрано внутри корпуса. Но так делается редко.
Определить принадлежность выведенных концов обмоткам позволяет прозвонка их мультиметром в режиме омметра. Надо просто один щуп поставить на произвольный вывод, а другим — поочередно замерять активное сопротивление на всех остальных.
Пара проводов, на которой будет обнаружено сопротивление в Омах, будет относиться к одной обмотке. Их следует визуально отделить и пометить, например, цифрой 1. Аналогично поступают с другими проводами.
Здесь надо хорошо представлять, что по закону Ома ток в обмотке создается под действием приложенного напряжения, которому противодействует полное сопротивление, а не активное, замеряемое нами.
Учитываем, что обмотки наматываются из одного провода с одинаковым числом витков, создающих равное индуктивное сопротивление. Если провод в процессе работы будет закорочен или оборван, то его активная составляющая, как и полная величина, нарушится.
Межвитковое замыкание тоже сказывается на величине активной составляющей.
Однофазный асинхронный двигатель: особенности статорных обмоток
Такие модели создаются с двумя обмотками: рабочей и пусковой, как, например, у стиральной машины. Активное сопротивление у рабочей цепочки в подавляющем большинстве случаев всегда меньше.
Поэтому когда из статора выведено всего три конца, то это означает, что между всеми ими надо измерять сопротивление. Результаты трех замеров покажут:
- меньшая величина — рабочую обмотку;
- средняя — пусковую;
- большая — последовательное соединение первых двух.
Как найти начало и конец каждой обмотки
Метод позволяет всего лишь выявить общее направление навивки каждого провода. Но для практической работы электродвигателя этого более чем достаточно.
Статор рассматривается как обычный трансформатор, что в принципе и есть на самом деле: в нем протекают те же процессы.
Для работы потребуется небольшой источник постоянного напряжения (обычная батарейка) и чувствительный вольтметр. Лучше стрелочный. Он более наглядно отображает информацию. На цифровом мультиметре сложно отслеживать смену знака быстро меняющегося импульса.
К одной обмотке подключают вольтметр, а на другую кратковременно подают напряжение от батарейки и сразу его снимают. Оценивают отклонение стрелки.
Если при подаче «плюса» в первую обмотку во второй трансформировался электромагнитный импульс, отклонивший стрелку вправо, а при его отключении наблюдается движение ее влево, то делается вывод, что провода имеют одинаковое направление, когда «+» прибора и источника совпадают.
В противном случае надо переключить вольтметр или батарейку — то есть поменять концы одной из обмоток. Следующая третья цепочка проверяется аналогично.
А далее я просто взял свой рабочий асинхронный движок с мультиметром и показываю на нем фотографиями методику его оценки.
Личный опыт: проверка статорных обмоток асинхронного электродвигателя
Для статьи я использовал свой новый карманный мультиметр Mestek MT102. Заодно продолжаю выявлять недостатки его конструкции, которые уже показал в статье раньше.
Электрические проверки выполнялись на трехфазном двигателе, подключенном в однофазную сеть через конденсаторы по схеме звезды.
Общая оценка состояния изоляции обмоток
Поскольку на клеммных выводах все обмотки уже собраны вместе, то замеры начал с проверки сопротивления их изоляции относительно корпуса. Один щуп стоит на клеммнике сборки нуля, а второй — на гнезде винта крепления крышки. Мой Mestek показал отсутствие утечек.
Другого результата я и не ожидал. Этот способ замера состояния изоляции очень неточный и большинство повреждений он выявить просто не сможет: питания батареек 3 вольта явно недостаточно.
Но все же лучше делать хоть так, чем полностью пренебрегать такой проверкой.
Для полноценного анализа диэлектрического слоя проводников необходимо использовать высокое напряжение, которое вырабатывают мегаомметры. Его величина обычно начинается от 500 вольт и выше. У домашнего мастера таких приборов нет.
Можно обойтись косвенным методом, используя бытовую сеть. Для этого на клеммы обмотки и корпуса подают напряжение 220 вольт через контрольную лампу накаливания мощностью порядка 75 ватт (токоограничивающее сопротивление, исключающее подачу потенциала фазы на замыкание) и последовательно включенный амперметр.
Ожидаемый ток утечки через нормальную изоляцию не превысит микроамперы или их доли, но рассчитывать надо на аварийный режим и начинать замеры на пределах ампер. Измерив ток и напряжение, вычисляют сопротивление изоляции.
Используя этот способ, учитывайте, что:
- на корпус движка подается полноценная фаза: он должен располагаться на диэлектрическом основании, не иметь контактов с другими предметами;
- даже временно собираемая схема требует надежной изоляции всех концов и проводов, прочного крепления всех зажимов;
- колба лампы может разбиться: ее надо держать в защитном чехле.
Замер активного сопротивления обмоток
Здесь требуется разобрать схему подключения проводов и снять все перемычки. Перевожу мультиметр в режим омметра и определяю активное сопротивление каждой обмотки.
Прибор показал 80, 92 и 88 Ом. В принципе большой разницы нет, а отклонения на несколько Ом я объясняю тем, что крокодил не обеспечивает качественный электрический контакт. Создается разное переходное сопротивление.
Это один из недостатков этого мультиметра. Щуп плохо входит в паз крокодила, да к тому же тонкий металл зажима раздвигается. Мне сразу пришлось его поджимать пассатижами.
Замер сопротивления изоляции между обмотками
Показываю этот принцип потому, что его надо выполнять между каждыми обмотками. Однако вместо омметра нужен мегаомметр или проверяйте, в крайнем случае, бытовым напряжением по описанной мной выше методике.
Мультиметр же может ввести в заблуждение: покажет хорошую изоляцию там, где будут созданы скрытые дефекты.
Как проверить якорь электродвигателя: 4 типа разных конструкций
Роторные обмотки создают магнитное поле, на которое воздействует поле статора. Они тоже должны быть исправны. Иначе энергия вращающегося магнитного поля будет расходоваться впустую.
Обмотки якоря имеют разные конструкции у двигателей с фазным ротором, асинхронным и коллекторным. Это стоит учитывать.
Синхронные модели с фазным ротором
На якоре создаются выводы проводов в виде металлических колец, расположенных с одной стороны вала около подшипника качения.
Провода схемы уже собраны до этих колец, что наносит небольшие особенности на их проверку мультиметром. Отключать их не стоит, однако методика, описанная выше для статора, в принципе подходит и для этой конструкции.
Такой ротор тоже можно условно представить как работающий трансформатор. Требуется только сравнить индивидуальные сопротивления их цепочек и качество изоляции между ними, а также корпусом.
Якорь асинхронного электродвигателя
В большинстве случаев ситуация здесь намного проще, хотя могут быть и проблемы. Дело в том, что такой ротор выполнен формой «беличье колесо» и его сложно повредить: довольно надежная конструкция.
Короткозамкнутые обмотки выполнены из толстых стержней алюминия (редко меди) и прочно запрессованы в таких же втулках. Все это рассчитано на протекание токов коротких замыканий.
Однако на практике происходят различные повреждения даже в надежных устройствах, а их как-то требуется отыскивать и устранять.
Цифровой мультиметр для выявления неисправностей в обмотке «беличье колесо» не потребуется. Здесь нужно иное оборудование, подающее напряжение на короткое замыкание этого якоря и контролирующее магнитное поле вокруг него.
Однако внутренние поломки таких конструкций обычно сопровождаются трещинами на корпусе, а их можно заметить при внимательном внутреннем осмотре.
Кому интересна такая проверка электрическими методами, смотрите видеоролик владельца Viktor Yungblyudt. Он подробно показывает, как определить обрыв стержней подобного ротора, что позволяет в дальнейшем восстановить работоспособность всей конструкции.
Коллекторные электродвигатели: 3 метода анализа обмотки
Принципиальная электрическая схема коллекторного двигателя в упрощенной форме может быть представлена обмотками ротора и статора, подключенными через щеточный механизм.
Схема собранного электродвигателя с коллекторным механизмом и щетками показана на следующей картинке.
Обмотка ротора состоит из частей, последовательно подключенных между собой определенным числом витков на коллекторных пластинах. Они все одной конструкции и поэтому имеют равное активное сопротивление.
Это позволяет проверять их исправность мультиметром в режиме омметра тремя разными методиками.
Самый простой метод измерения
Принцип №1 определения сопротивления между коллекторными пластинами я показываю на фото ниже.
Здесь я допустил одно упрощение, которое в реальной проверке нельзя совершать: поленился извлекать щетки из щеткодежателя, а они создают дополнительные цепочки, способные исказить информацию. Всегда вынимайте их для точного измерения.
Щупы ставятся на соседние ламели. Такое измерение требует точности и усидчивости. На коллекторе необходимо нанести метку краской или фломастером. От нее придется двигаться по кругу, совершая последовательные замеры между всеми очередными пластинами.
Постоянно контролируйте показания прибора. Они все должны быть одинаковыми. Однако сопротивление таких участков маленькое и если омметр недостаточно точно на него реагирует, то можно его очувствить увеличением длины измеряемой цепочки.
Способ №2: диаметральный замер
При этом втором методе потребуется еще большая внимательность и сосредоточенность. Щупы омметра необходимо располагать не на соседние ближайшие пластины, а на диаметрально противоположные.
Другими словами, щупы мультиметра должны попадать на те пластины, которые при работе электродвигателя подключаются щетками. А для этого их потребуется как-то помечать, дабы не запутаться.
Однако даже в этом случае могут встретиться сложности, связанные с точностью замера. Тогда придется использовать третий способ.
Способ №3: косвенный метод сравнения величин маленьких сопротивлений
Для измерения нам потребуется собрать схему, в которую входит:
- аккумулятор на 12 вольт;
- мощное сопротивление порядка 20 Ом;
- мультиметр с концами и соединительные провода.
Следует представлять, что точность измерения увеличивает стабильность созданного источника тока за счет:
- высокой емкости аккумулятора, обеспечивающей одинаковый уровень напряжения во время работы;
- повышенная мощность резистора, исключающая его нагрев и отклонение параметров при токах до одного ампера;
- короткие и толстые соединительные провода.
Один соединительный провод подключают напрямую к клемме аккумулятора и ламели коллектора, а во второй врезают токоограничивающий резистор, исключающий большие токи. Параллельно контактным пластинам садится вольтметр.
Щупами последовательно перебираются очередные пары ламелей на коллекторе и снимаются отсчеты вольтметром.
Поскольку аккумулятором и резистором на короткое время каждого замера мы выдаем одинаковое напряжение, то показания вольтметра будут зависеть только от величины сопротивления цепочки, подключенной к его выводам.
Поэтому при равных показаниях можно делать вывод об отсутствии дефектов в электрической схеме.
При желании можно измерить миллиамперметром величину тока через ламели и по закону Ома, воспользовавшись онлайн калькулятором, посчитать величину активного сопротивления.
Мой цифровой Mestek MT102, несмотря на выявленные в нем недостатки, нормально справляется с этой задачей.
Двигатели постоянного тока
Конструкция их ротора напоминает устройство якоря коллекторного двигателя, а статорные обмотки создаются для работы со схемой включения при параллельном, последовательном или смешанном возбуждении.
Раскрытые выше методики проверок статора и якоря позволяют проверять двигатель постоянного тока, как асинхронный и коллекторный.
Заключительный этап: особенности проверок двигателей под нагрузкой
Нельзя делать заключение об исправности электродвигателя, полагаясь только на показания мультиметра. Необходимо проверить рабочие характеристики под нагрузкой привода, когда ему необходимо совершать номинальную работу, расходуя приложенную мощность.
Например, владелец очень короткого видео ЧАО Дунайсудоремонт считает, что замерив ток в обмотках, он убедился в готовности отремонтированного движка к дальнейшей эксплуатации.
Однако такое заключение можно дать только после выполнения длительной работы и оценки не только величин токов, но и замера температур статора и ротора, анализа систем теплоотвода.
Не выявленные дефекты неправильной сборки или повреждения отдельных элементов могут повторно вызвать дополнительный ремонт с большими трудозатратами. Если же у вас еще остались вопросы по теме, как проверить электродвигатель мультиметром, то задавайте их в комментариях. Обязательно обсудим.