Ремонт коллекторных электродвигателей

Ремонт коллектора якоря электродвигателя

Если регулярно эксплуатировать промышленный электрический двигатель, неминуемо наступает момент, когда потребуется срочный ремонт якоря электродвигателя. Причины для этого встречаются двух типов.

Механические неисправности:

• увеличенное биение коллектора при вращении на валу якоря;

• не полный прижим щёток к коллектору;

• расхождение в типе коллектора и материале используемых щеток;

• неправильный угол укладки обмоток якоря по сравнению с исходным типом намотки.

Электрические неисправности:

• разрыв обмотки;

• короткозамкнутые витки в обмотке;

• сниженное сопротивление изоляции между сердечником или валом и обмоткой якоря;

• увеличенное сопротивление между пластиной коллектора и выводом обмотки.

Часто у вышедшего из строя якоря сложно определить место замыкания обмоток на корпус. Перемотка якоря электрического двигателя — самый распространенный вид ремонта электродвигателей бытового и промышленного типа. Для определения неисправности нужно покачать обмотку в точках вывода ее из пазов. Цельность ее можно проверить методом падения напряжения используя мегомметор. Он поможет найти междувитковые замыкания, обрывы, плохое соединение обмотки с коллектором или не качественные пайки. Для этого один щуп от источника питания присоединяют к валу, а вторым поочередно касаются коллекторных пластин. Очень часто обмотки перестают работать при попадании влажности или разрыве витков. Ремонт якоря — это кропотливый и сложный процесс, который потребует много времени, профессиональных знаний и использования специального оборудования. Тщательно выбирайте мастера, который восстановит работоспособность элемента.

Ремонт детали начинается с ее демонтажа

После визуального осмотра происходит осторожное извлечение витков обмотки — желательно сохранять все секционные изгибы. Любые найденные неисправности в форме обмотки при помощи специального шаблона приводят в верное состояние

Если поломка произошла из-за сильного износа частей якоря, то их заменяют на новые. Часто такой замене подвергаются втулки подшипника или коллектора после замыкания. Из-за проблем с изоляцией старую полностью убирают, а паз заново герметизируют. Секции обмотки после ремонта аккуратно укладывают обратно в пластины учитывая шаг паза. Между витками прокладывается новая изоляция. По завершению ремонта секции запрессовываются, а обмотка крепится на пластинах коллектора. После проведения испытаний якорь пропитывают специальным лаком и просушивают. Такое покрытие служит защитой и хорошим проводником. Сушка происходит в специальных печах, поддерживающих необходимую оптимальную температуру.

Якорь является высокоподвижным конструктивным элементом, который вращается с большой скоростью. Из-за влияния на этот элемент электродвигателя повышенных центробежных сил завершающим этапом переобмотки якоря электрического двигателя желательно выполнить динамическую балансировку на специализированном станке. Если ее не произвести,могут появится губительные вибрации иподшипник или якорь выйдут из строя. Все процедуры с якорем электродвигателя лучше выполнять в специальном сервисе, где в наличии будут все необходимые станки и опытные специалисты в штате. В некоторых случаях до ремонта сломавшегося электродвигателя дело и вовсе может не дойти. Часто проблема скрывается в неисправной розетке удлинителя, перебитом шнуре питания, открутившейся клемме подключения или поломке выключателя. Перед ремонтом проверьте напряжение в узлах цепи питания двигателя от вилки питания до колодки подключения.

Как отремонтировать якорь в домашних условиях

Из-за якоря происходит треть поломок шуруповёрта. При каждодневном интенсивном режиме работы неисправности могут возникнуть уже в первые полгода, например, при несвоевременной замене щёток. При щадящем использовании шуруповёрт продержится год и более.

Якорь можно спасти, если не нарушена балансировка. Если во время работы прибора слышен прерывистый гул и идёт сильная вибрация, то это нарушение балансировки. Такой якорь подлежит замене. А отремонтировать можно обмотку и коллектор. Небольшие короткие замыкания устраняются. Если повреждена значительная часть обмотки, её можно перемотать. Изношенные и сильно повреждённые ламели проточить, нарастить или впаять. К тому же не стоит браться за ремонт якоря, если вы неуверены в своих возможностях. Лучше его заменить или отнести в мастерскую.

Проточка коллектора

Со временем на коллекторе образуется выработка от щёток. Чтобы от неё избавиться, необходимо:

• Проточить коллектор, используя резцы для продольного обтачивания, то есть проходные резцы.

Проходной прямой резец

Не забудьте очистить ротор от стружки, чтобы не произошло замыкания.

Видео по теме

Как перемотать якорь

Перед тем как разобрать якорь, запишите или зарисуйте направление обмотки. Оно может быть влево или вправо. Чтобы его определить правильно, посмотрите на торец якоря со стороны коллектора. Наденьте перчатки, возьмите острые кусачки или ножовку по металлу. Удалите лобовые части обмотки. Коллектор нужно почистить, а снимать необязательно. Аккуратно, не повреждая пазовые изоляторы, выбейте стержни оставшихся частей обмотки с помощью молотка и металлического зубила.

Видео: Снимаем обмотку

Надфилем, не повреждая плёнки изолятора, удалите остатки пропитки. Посчитайте проводники в пазу. Высчитайте число витков в секции и измерьте диаметр провода. Нарисуйте схему. Нарежьте из картона гильзы для изоляции и вставьте их в пазы.

Видео: Намотка влево и вправо

После намотки сварите выводы секций с петушками коллектора. Теперь проверьте обмотку тестером и индикатором короткого замыкания. Приступайте к пропитке.

Инструкция по пропитке (с учётом регулятора числа оборотов)

• Убедившись в отсутствии проблем, отправьте якорь в электродуховку на прогрев для лучшего протекания эпоксидной смолы.
• После прогрева поставьте якорь на стол под наклоном для лучшего растекания по проводам. Капните смолой на лобовую часть и медленно крутите якорь. Капайте до появления клея на противоположной лобовой части.

Пропитка под наклоном

Сушка якоря на воздухе до полимеризации

В конце процесса слегка проточите коллектор. Балансируйте якорь при помощи динамической балансировки и болгарки. Теперь проточите окончательно на подшипнике. Необходимо прочистить пазы между ламелями и отполируйте коллектор. Сделайте окончательную проверку на обрывы и замыкания.

Частые неполадки якоря двигателя

В целом наиболее часто из строя выходят следующие детали:

• контактные пластины. Со временем они могут истереться или поцарапаться, нарушится геометрия их поверхности. Изолятор, залитый между ними, может начать выступать наружу и задевать другие составные части двигателя при движении, что приводит уже к их износу и разрушению. Также пластина может просто вылететь при нарушении условий использования или сильной изношенности;
• обмотка. Провода перегорают при большинстве серьезных поломок двигателя, также они могут износиться, перетереться, что станет причиной пробоя, или обуглиться. В случае неисправности проводов проводится перемотка якоря электродвигателя, при которой они заменяются на аналогичные по свойствам, сечению и составу.

Проблемы с якорем можно отследить по характерным симптомам: искрение, отказы, падение производительности или нагрев корпуса. При наличии биений есть смысл проверить узел на наличие люфтов и проблем с фиксацией.

Механические поломки и их устранение

К механическим поломкам УШМ, можно отнести следующие.

1. Износ подшипников якоря двигателя
   . Обычно при износе подшипников вы можете ощутить сильную вибрацию во время работы аппарата. К тому же, может быть слышен скрежет и другие шумы. Рано или поздно, подшипник все же разрушится, а высыпавшиеся шарики попадут на шестерни редуктора. Если это произойдет, то кроме подшипника, придется менять и шестерни. Конечно же, лучше не дожидаться данной неприятности, а при первых признаках неисправности подшипника заменить его. Как добраться до этой части угловой шлифмашины, было рассказано выше.
2. Износ шарикоподшипника или подшипника скольжения редуктора
   . Как и в предыдущем случае, при включении аппарата будет ощущаться вибрация и слышаться шум, несвойственный нормальной работе УШМ. Чтобы предупредить дальнейшую поломку редуктора, необходимо заменить неисправную деталь.
3. Износ шестерен редуктора
   . Шестерни быстро изнашиваются из-за недостаточной смазки. По этой же причине и греется редуктор. Необходимо следить за состоянием смазки внутри редуктора и при необходимости менять ее. Как разобрать редуктор, было описано выше. Смазку нужно использовать специально разработанную для редукторов УШМ, и купить ее можно в точках, где продается данный инструмент. Если по какой-либо причине сломались зубья хотя бы одной шестерни, то менять нужно весь комплект шестеренок (пару).

К механическим неисправностям можно отнести и поломку фиксатора вала. Для того, чтобы заменить фиксатор, потребуется разборка редуктора и снятие большой шестерни.

Электрические двигатели сегодня приобрели огромную популярность и применяются во многих устройствах. Они являются очень мощными и способны развивать КПД намного больше аналогичных устройств на бензине или дизеле.

Данные устройства, хотя и работают надежно, рано или поздно все-таки выходят из строя. Осуществить ремонт якоря электродвигателя желательно доверить специалистам, которые способны правильно диагностировать поломку и исправить ее.

Работа омметром

Искренние могло происходить из-за пропадания электрического контакта в одной из ламелей. Для замера сопротивления рекомендуется ставить щупы со стороны токосъемников. Вращая вал двигателя, наблюдают за показаниями циферблата. На экране должны быть нулевые значения. Если проскакивают цифры даже в несколько Ом, то это говорит о нагаре. При появлении бесконечного значения судят об обрыве в цепи.

Независимо от результатов далее следует проверить сопротивление между каждыми соседними ламелями. Оно должно быть одинаковым для каждого замера. При отклонениях нужно осмотреть все соединения катушек и поверхность прилегания щёток. Сами щетки должны иметь равномерный износ. При сколах и трещинах они подлежат замене.

Катушки соединяются с сердечником проводкой, которая могла отслоиться. Припой часто не выдерживает ударов от падений. У стартера ток через контакты может достигать 50А, что приводит к прогоранию некачественных соединений. Внешним осмотром определяют места повреждений. Если не обнаружили неисправности, то проводят замер сопротивления между ламелью и самой катушкой.

Возможные неисправности коллекторного электродвигателя

Иногда даже люди, знакомые с устройством механизма, слабо представляют, как проверить коллекторный электродвигатель. Ниже мы расскажем обо всех возможных неисправностях и способах их выявления и устранения.

Нарушение контактов. На него указывает активное искрение.
Межвитковое замыкание (замыкание обмоток в коллекторе). Оно также вызывает искрение.
Износ щеточно-коллекторного узла. При этом он чернеет и появляется искрение. Обычно проблема решается путем замены старых элементов на новые. Чтобы снять узел, отодвиньте фиксатор и открутите крепежный болт (в зависимости от модели двигателя).
Потемнение контактной части коллектора. Часто достаточно зачистить его мелкой наждачной бумагой.
Образование канавки в месте контакта щеток с коллектором. Необходимо выполнить проточку узла на станке.
Износ подшипника. Эту неисправность можно определить по усиленной вибрации корпуса во время работы двигателя и биению патрона. В этом случае требуется замена подшипника.
Касание якорем статора. Иногда хватает замены якоря, но в некоторых случаях придется заменить и якорь, и статор.
Сбой управления на микроконтроллере. Установка нового микроконтроллера – оптимальное решение проблемы.
Выгорание или обрыв обмоток

Обратите внимание на их цвет и целостность. Почернение всего корпуса обмоток или их части указывает на выгорание, обрыв легко определяется при визуальном осмотре

В этом случае требуется их замена или перемотка.
Графитовая пыль в пространстве между ламелями. Вашему прибору просто нужна прочистка.
Выгорание изоляции проводов. На эту проблему укажет характерный запах.

Во всех вышеуказанных случаях восстановление коллектора электродвигателя своими руками вполне возможно при наличии необходимых запчастей и инструментов. Только если у вас нет опыта в перемотке обмоток, лучше обратиться в соответствующий сервис. После устранения неполадок соедините все детали в обратном порядке.

Асинхронные двигатели

Перед тем, как прозвонить якорь электродвигателя, необходимо проверить другие узлы и детали (так как причина может быть в их повреждении) – кабели подключения, магнитные пускатели, тепловое реле, конденсатор, а также проверить наличие напряжения. Если все в порядке, убедитесь в том, что электропитание отсутствует, и разберите двигатель.

Причины, по которым обмотки статора перестают работать, чаще всего следующие:

• обрыв витков;
• большая влажность;
• межвитковое замыкание.

Если при осмотре не выявлены неполадки, дальнейшая диагностика проводится с помощью мультиметра. В агрегатах на 380В, которые подключаются «треугольником» или «звездой», каждая обмотка проверяется по отдельности. Отклонение значения сопротивления на них должно быть не более 5%. Затем обмотки прозваниваются на корпус и друг с другом. Сопротивление должно стремиться к бесконечности, другие показания говорят о том, что присутствует пробой обмоток между собой или на корпус. Эта проблема решается путем полной перемотки.

В электродвигателях на 220В достаточно прозвонить рабочую и пусковую обмотки. Сопротивление у первой должно быть в полтора раза ниже, чем у второй.

Самый сложный этап проверки – поиск межвиткового замыкания, поскольку при визуальном осмотре выявить его не представляется возможным. Нужно воспользоваться специальным измерителем индуктивности. Если значение на всех обмотках одинаково – неполадки отсутствуют. Наиболее низкое значение на какой-либо из обмоток указывает на ее повреждение.

Сопротивление изоляции обмоток проверяется мегомметром на 1000В, который подключается к отдельному источнику питания. Один провод подсоединяется к корпусу агрегата в месте, которое не окрашено, другой – к каждому выводу обмотки поочередно. Значение должно быть больше 0.5 Мом, меньший показатель говорит о том, что двигатель необходимо просушить. При проведении измерений старайтесь не касаться проводов и будьте предельно внимательны

Во избежание несчастных случаев обесточьте двигатель и строго соблюдайте все меры предосторожности.

Теперь вы знаете, как проверить якорь электродвигателя тестером, и можете без привлечения специалиста выявить причину неполадок и устранить ее, сэкономив деньги и время.

Сложная петлевая обмотка

При необходимости получить еще большее число параллельных ветвей применяют сложную петлевую обмотку якоря (рис. 13.8). Такая обмотка содержит две простые петлевые обмотки (m = 2), поэтому у нее число параллельных ветвей удвоено, т.е. 2а =  2 * 2р = 4р. Такие обмотки необходимы в машинах значительной мощности при низком напряжении сети: 12; 24; 48 В.

Для того чтобы распределение токов в параллельных ветвях обмотки якоря было одинаковым, необходимо, чтобы электрическое сопротивление этих ветвей не отличалось друг от друга и чтобы ЭДС, наводимые в секциях, составляющих каждую параллельную ветвь, были одинаковыми. При несоблюдении этих условий между параллельными ветвями появляются уравнительные токи, нарушающие работу щеточно-коллекторного контакта.

Исключение составляет простая волновая обмотка, секции которой равномерно распределены под всеми полюсами машины, поэтому магнитная не симметрия машины не вызывает появления в этой обмотке уравнительных токов. Что же касается простой петлевой и всех видов сложных обмоток якоря, то в них всегда имеются причины к появлению уравнительных токов. Это приводит к необходимости применения в указанных обмотках так называемых уравнительных соединений, по которым замыкаются уравнительные токи, разгружая щеточно-коллекторный контакт от перегрузки. Уравнительные соединения усложняют изготовление обмотки якоря и ведут к дополнительному расходу обмоточной меди.

Работа омметром

Искренние могло происходить из-за пропадания электрического контакта в одной из ламелей. Для замера сопротивления рекомендуется ставить щупы со стороны токосъемников. Вращая вал двигателя, наблюдают за показаниями циферблата. На экране должны быть нулевые значения. Если проскакивают цифры даже в несколько Ом, то это говорит о нагаре. При появлении бесконечного значения судят об обрыве в цепи.

Независимо от результатов далее следует проверить сопротивление между каждыми соседними ламелями. Оно должно быть одинаковым для каждого замера. При отклонениях нужно осмотреть все соединения катушек и поверхность прилегания щёток. Сами щетки должны иметь равномерный износ. При сколах и трещинах они подлежат замене.

Катушки соединяются с сердечником проводкой, которая могла отслоиться. Припой часто не выдерживает ударов от падений. У стартера ток через контакты может достигать 50А, что приводит к прогоранию некачественных соединений. Внешним осмотром определяют места повреждений. Если не обнаружили неисправности, то проводят замер сопротивления между ламелью и самой катушкой.

Прибор для проверки якорей

Прибор для проверки якорей показан на рисунке ниже, не пугайтесь, сделать его очень легко.

Технология изготовления устройства для проверки якоря следующая: Находим на чердаке или покупаем в газете бесплатных объявлений электронасос «малыш», затем болгаркой отрезаем ему обе ноги в верху под углом 45 градусов. Далее берем катушку от пускателя на 220 вольт (но так, чтобы в окно катушки проходила одна нога железа). Припаиваем к клеммам катушки провод с вилкой — всё прибор собран.

Принцип работы прибора для проверки якорей очень прост : в углубление ложем якорь, на якорь кусочек ножовочного полотна, прокручиваем якорь и сдвигаем полотно , что бы оно было в верху если в якоре нет виткового полотно будет просто лежать , если есть витковое полотно будет залипать в пазах в которых замыкание или по всему диаметру.

Прибор можно изготовить и на любом другом железе лишь бы растояние между железом было не очень большим а то маленькие якоря будут проваливатся

Еще один подобный метод: Берем П- образный трансформатор — с прорезью 45-90град на пустой стороне железа,( индикатор — полотно от ножовки по металлу…. На другой обмотка, какой-то трансформатор был, 220-12в -ампер на 10. Работает на всех якорях от кофемолки до двигателей постоянного тока 11кВт (на большем не пробовал).

Статора переменного тока можно проверить шариком от подшипника, но будьте осторожны он может очень неудачно выскочит: вынимаю ротор кладу внутрь шарик диаметром 10-12мм и подаю трехфазное напряжение пониженное трансформатором, если нормально — то шарик начинает двигать по кругу статора, если нет то примагничивается в месте виткового замыкания.

Можно попробывать еще один метод: вдоль паза статора ставятся две катушки одна передатчик (на нее подается напряжение любое переменное) а вторая катушка приемник. Если виткого нет в приемнике почти не наводится напряжение, если есть витковое то во второй катушке наводится эдс.

Еще один простой способ проверка на индуктивность, при КЗ витков индуктивность минимальна.

Ну и на последок фотография девайса для проверки якорей, который используют в нашем сервис-центре для проверки статора стиралок. Способ надежен, промышленность выпускала такое чудо, ящик, с электронно-лучевой трубкой, схема примитивного осциллографа, из него выходило два кабелька на катушки которые перемещались по двум параллельным направляющим. Когда виткового не было то линия на экране почти прямая с небольшой петлей в начале, а если КЗ виток то петля в начале экрана увеличивалась по амплитуде в 3-4 раза. Была еще подстройка чувствительности

Как произнес Шекспир: «Ничто не вечно под Луной». Домашняя техника, как досадно бы это не звучало, не являются исключением. Случается, что самый надёжный механизм перегорает. И нужно готовиться повстречать данный факт без паники, с твёрдой уверенностью, что безнадежных ситуаций нет. Как устроена болгарка, какие будут неисправности, как проверить якорь электродвигателя, найти причину поломки и убрать проблемы? Познание устройства главных узлов электроинструмента дозволит мастеру своими силами провести диагностику и ремонт угловой шлифовальной машины.

Фактически во многих электроприборах, использующихся в быту, применяется асинхронный электронный движок. Принципиальным преимуществом этого типа мотора будет то, что при изменении нагрузки туда, частота оборотов не изменяется. Это значит, что если, например, длительно и без остановки резать камень бытовой болгаркой, никаких наружных признаков перегрузки мотора приметно не будет. Скорость вращения диска будет неизменная, звук однотонным. Поменяется только температура, однако этого конечно и даже не увидеть, если руки одеты в перчатки.

При невнимательном отношении, основное преимущество игровых слотов превращается в недочет. Асинхронные движки очень чувствительны к перегреву, существенное превышение рабочей температуры влечёт за собой оплавление изоляции на обмотках ротора. Сначала мотор работает с перебоями, и потом — когда произойдёт межвитковое куцее замыкание — движок остановится совершенно. Стоит пару раз очень перегреть движок болгарки и, более возможно, что якорь оплавится. Сегодня, от высочайшей температуры отпаиваются контакты, соединяющие провода первичной обмотки с коллектором, что ведёт к прерыванию подачи электронного тока.

Признаками поломки якоря болгарки являются: завышенное искрение щёток на коллекторе мотора, вибрация мотора на малых оборотах, вращение рабочего вала в различные стороны. Если такие симптомы находятся, работу инвентарем следует закончить — это небезопасно. Подозрения просто проверить при помощи легких тестов.