Как отличить рабочую обмотку от пусковой. Наладка асинхронных двигателей
Наладку асинхронных двигателей выполняют в следующем объеме:
Внешний осмотр;
Проверка механической части;
Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками;
Измерение сопротивлений обмоток постоянному току;
Испытание обмоток повышенным напряжением промышленной частоты;
Пробный пуск.
Внешний осмотр асинхронного двигателя начинают со щитка.
На щитке должны быть следующие данные:
Наименование или товарный знак завода-изготовителя,
Тип и заводской номер,
Номинальные данные (мощность, напряжение, сила тока, частота вращения, схема соединения обмотки, коэффициент полезного действия, коэффициент мощности),
Год выпуска,
Масса и ГОСТ на двигатель.
В начале работы является обязательным. Затем проверяют состояние внешней поверхности двигателя, его подшипниковых узлов, выходного конца вала, вентилятора и состояние клеммных выводов.
Если трехфазный двигатель не имеет составных и секционированных обмоток на статоре, то выводы обозначают в соответствии с табл. 1, а при наличии таких обмоток - выводы обозначают теми же буквами, что и простые обмотки, но с дополнительными цифрами впереди прописных букв. Для впереди букв ставят цифры, указывающие на число полюсов данной секции.
Таблица 1
Таблица 2
Примечание: клеммы с нумерацией П - подключены к сети, С – свободны, З – закорочены
Маркировку щитков многоскоростных двигателей и способы их включения на разные скорости можно объяснить с помощью табл. 2.
При внешнем осмотре асинхронного двигателя особое внимание надо обращать на состояние коробки выводов и выводные концы, в которых очень часто встречаются различные нарушения изоляции, при этом измеряют расстояние между токоведущими частями и корпусом. Оно должно быть достаточно велико, чтобы не происходило перекрытия по поверхности. Не менее важной является величина выбега вала в осевом направлении, которая по нормам не должна превышать 2 мм (по 1 мм в одну сторону) для двигателей до 40 кВт.
Большое значение имеет величина воздушного зазора, так как оказывает существенное влияние на характеристики асинхронных двигателей, поэтому после ремонтов или в случае неудовлетворительной работы двигателя измеряют воздушный зазор в четырех диаметрально противоположных точках. Зазоры должны быть одинаковы по всей окружности и не должны отличаться в любой из этих четырех точек более, чем на 10% от среднего значения.
К асинхронным двигателям целого ряда станков, таких как резьбошлифовальные и зубошлифовальные, предъявляют особые требования с точки зрения биения и вибраций. На биение вала и вибрации электрических машин большое влияние оказывает точность обработки и состояние вращающихся частей машины. Особенно велики биения и вибрации при прогнутом вале двигателя.
Биение - отклонение от заданного (правильного) взаимного расположения поверхностей вращающихся или колеблющихся деталей типа тел вращения. Различают радиальные и торцовые биения.
Для всех машин биения нежелательны, так как при этом нарушается нормальная работа подшипниковых узлов и машины в целом. с помощью часового индикатора, который позволяет измерять биения от 0,01 мм до 10 мм. При измерении биения вала наконечник индикатора упирают в вал, вращающийся с небольшой скоростью. По отклонению стрелки часового индикатора судят о величине биения, которая не должна превышать значений, указанных в технических условиях на станок или двигатель.
Изоляция электрической машины является важным показателем, так как от ее состояния зависит долговечность и надежность машины. Согласно ГОСТ сопротивление изоляции обмоток в МОм электрических машин должно быть не меньше
где U н- номинальное напряжение обмотки, В; P н - номинальная мощность машины, кВт.
Сопротивление изоляции измеряют перед пробным пуском двигателя, а затем в процессе эксплуатации периодически, кроме того, контролируют после длительных перерывов в работе и после каждого аварийного отключения привода.
Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками измеряют при холодных обмотках и в нагретом состоянии, при температуре обмоток, равной температуре номинального режима, непосредственно перед проверкой электрической прочности изоляции обмоток.
Если в двигателе выведены начало и конец каждой фазы, то сопротивление изоляции измеряют отдельно для каждой фазы относительно корпуса и между обмотками. У многоскоростных двигателей сопротивление изоляции проверяют для каждой обмотки в отдельности.
Для измерения сопротивления изоляции электродвигателей напряжением до 1000 В применяют на 500 и 1000 В.
Измерение проводят следующим образом, зажим мегомметра «Экран» присоединяют к корпусу машины, а второй зажим гибким проводом с надежной изоляцией присоединяют к выводу обмотки. Концы проводников должны быть заделаны в ручки из изоляционного материала с металлическим штырем, заостренным на конце, для обеспечения надежного контакта.
Ручку мегомметра вращают с частотой, примерно равной 2 об/с. Двигатели небольшой мощности имеют небольшую емкость, поэтому стрелка прибора устанавливается в положение, соответствующее сопротивлению изоляции обмотки машины.
Для новых машин сопротивление изоляции, как показала практика, колеблется при температуре 20° С в пределах от 5 до 100 МОм. К двигателям малоответственных приводов небольшой мощности и напряжением до 1000 В не предъявляют конкретных требований к величине R. Из практики известны случаи, когда двигатели, имеющие сопротивления менее 0,5 МОм, вводились в работу, их сопротивление изоляции повышалось и в дальнейшем они работали безотказно.
Снижение сопротивления изоляции в процессе эксплуатации вызывается поверхностной влажностью, загрязнением поверхности изоляции токопроводящей пылью, проникновением в толщу изоляции влаги, химическим разложением изоляции. Для уточнения причин снижении сопротивления изоляции необходимо произвести измерение с помощью двойного моста, например Р-316, при двух направлениях тока в контролируемой цепи. При разных результатах замеров наиболее вероятная причина - проникновение влаги в толщу изоляции.
Конкретно вопрос о включении асинхронного двигателя в работу должен решаться только после проведения испытания обмоток повышенным напряжением. Включение двигателя, имеющего малое значение сопротивления изоляции, без испытания повышенным напряжением допускается только в исключительных случаях, когда решается вопрос, что выгоднее: подвергнуть опасности двигатель или допустить простой дорогостоящего оборудования.
В процессе эксплуатации двигателя возможны повреждения изоляции, приводящие к снижению ее электрической прочности ниже допустимых норм . Согласно ГОСТ испытание электрической прочности изоляции обмоток по отношению к корпусу и между собой производят при отключенном от сети двигателе в течение 1 мин испытательным напряжением, величина которого должна быть не менее величины, приведенной в табл. 3.
Таблица 3
Повышенное напряжение подают на одну из фаз, а остальные фазы присоединяют к корпусу двигателя. Если обмотки соединены внутри двигателя в звезду или треугольник, то испытание изоляции между обмоткой и корпусом проводят одновременно для всей обмотки. При выполнении испытаний напряжение нельзя прикладывать мгновенно. Испытание начинают с 1/3 испытательного напряжения, затем постепенно поднимают напряжение до испытательного, причем время подъема от половинного до полного испытательного напряжения должно составлять не менее 10 с.
Полное напряжение выдерживают в течение 1 мин, после чего его плавно снижают до 1/3Uисп и отключают испытательную установку. Результаты испытания считают удовлетворительными, если во время испытания не происходило пробоя изоляции или перекрытий по поверхности изоляции, при этом по приборам не наблюдались резкие толчки, свидетельствующие о частичных повреждениях изоляции.
Если при испытании произошел пробой, находят ею место и ремонтируют обмотку. Место пробоя можно найти путем повторного приложения напряжения с последующим наблюдением за появлением искр, дыма или легким потрескиванием при искрении, невидимом снаружи.
Измерение сопротивления обмоток постоянному току , которое проводят для уточнения технических данных элементов схемы, дает возможность в некоторых случаях определить наличие короткозамкнутых витков. Температура обмоток при измерении не должна отличаться от окружающей более чем на 5° С.
Измерения выполняют с помощью одинарного или двойного моста, по методу амперметра-вольтметра или методом микроомметра. Величины сопротивлений не должны отличаться от средней более чем на 20%.
Согласно ГОСТ при измерении сопротивления обмоток каждое сопротивление должно быть измерено 3 раза. При измерении сопротивления обмотки по методу амперметра-вольтметра
каждое сопротивление должно быть измерено при трех различных значениях тока. За действительную величину сопротивления принимают среднее арифметическое из трех измерений.
Метод амперметра-вольтметра (рис. 1) применяют в тех случаях, когда не требуется большой точности измерения. Измерение методом амперметра-вольтметра основано на законе Ома:
где R х- измеряемое сопротивление, Ом; U - показание вольтметра, В; I - показание амперметра, А.
Точность измерения при этом методе определяется суммарной погрешностью приборов. Так, если класс точности амперметра 0,5%, а вольтметра - 1%, то суммарная погрешность составит 1,5%.
Для того чтобы метод амперметра-вольтметра давал более точные результаты, необходимо соблюдать следующие условия:
1. точность измерения в значительной степени зависит от надежности контактов, поэтому перед измерением рекомендуется контакты пропаять;
2. источником постоянного тока должна служить сеть или хорошо заряженная батарея напряжением 4-6 В, для того чтобы избежать влияния падения напряжения на источнике;
3. отсчет по приборам должен производиться одновременно.
Измерение сопротивления с помощью мостов применяется главным образом в тех случаях, когда необходимо получить большую точность измерения. Точность достигает 0,001%. Пределы измерений мостов колеблются от 10-5 до 106 Ом.
Микроомметром измеряют при большом числе замеров, например переходных сопротивлений контактов, межкатушечных соединений.
Рис. 1. Схема измерения сопротивления обмоток постоянному току по методу амперметра-вольтметра
Рис. 2. Схема измерении сопротивления обмотки статора асинхронного двигателя, соединенной в звезду (а) и в треугольник (б)
Измерения проводят быстро, так как отсутствует необходимость в регулировке прибора. Сопротивление обмотки постоянному току для двигателей до 10 КВт измеряют не ранее, чем через 5 ч по окончании его работы, а для двигателей более 10 кВт - не менее чем через 8 ч при неподвижном роторе. Если у статора двигателя выведены все шесть концов обмоток, то измерение проводят на обмотке каждой фазы отдельно.
При внутреннем соединении обмоток в звезду попарно измеряют сопротивление двух последовательно соединенных фаз (рис. 2, а). При этом сопротивление каждой фазы
При внутреннем соединении в треугольник измеряют сопротивление между каждой парой выводных концов линейных зажимов (рис. 2, б). Считая, что сопротивления всех фаз равны, определяют сопротивление каждой фазы:
Для многоскоростных двигателей аналогичные измерения проводят для каждой обмотки или для каждой секции.
Проверка правильности включения обмоток машин переменного тока. Иногда, особенно после ремонтов водные концы асинхронного двигателя оказываются непромаркированными, возникает необходимость определения начал и концов обмоток. Наиболее распространены два способа определения.
По первому способу сначала определяют попарно концы обмоток отдельных фаз. Затем собирают схему согласно рис. 3, а. «Плюс» источника присоединяют к началу одной из фаз, «минус» - к концу.
Условно принимают C1, С2, С3 за начало фаз 1, 2, 3, а С4, С5 , С6 - за концы 4, 5, 6. В момент включения тока в обмотках других фаз (2-3) индуктируется электродвижущая сила с полярностью «минус» на началах С2 и C3 и «плюс» на концах С5 и С6. В момент отключения тока в фазе 1 полярность на концах фаз 2 и 3 противоположна полярности при их включении.
После маркировки фазы 1 источник постоянного тока присоединяют к фазе 3, если при этом стрелка милливольтметра или гальванометра отклоняется в ту же сторону, то все концы обмоток замаркированы правильно.
Для определения начал и концов по второму способу соединяют обмотки двигателя в звезду или треугольник (рис. 3, б), а на фазу 2 подают однофазное пониженное напряжение. В этом случае между концами C1 и С2, а также С2 н С3 возникает напряжение, несколько большее подведенного, а между концами C1 и С3 напряжение оказывается равным нулю. Если концы фаз 1 и 3 включены неправильно, то напряжение между концами С1 и С2, С2 и С3 будет меньше подведенного. После взаимного определения маркировки первых двух фаз аналогично определяют третью.
Первоначальное включение асинхронного двигателя. Для выяснения полной исправности двигателя испытывают его в режиме холостого хода и под нагрузкой. Предварительно вновь проверяют состояние механических частей, наполнение смазкой подшипников.
Легкость хода двигателя проверяют путем проворачивания вала вручную, при этом не должно быть слышно треска, скрежета и тому подобных звуков, свидетельствующих о соприкосновении ротора и статора, а также вентилятора и кожуха, затем проверяют правильность направления вращения, для этого двигатель включают кратковременно.
Продолжительность первого включения 1-2 с. Одновременно наблюдают величину пускового тока. Кратковременный пуск двигателя целесообразно повторить 2-3 раза, постепенно увеличивая продолжительность включения, после чего двигатель можно включить на более длительный период. За время работы двигателя на холостом ходу наладчик должен убедиться в хорошем состоянии ходовых частей: отсутствии вибраций, толчков тока, отсутствии нагрева подшипников.
При удовлетворительных результатах пробных пусков двигатель включают совместно с механической частью или подвергают испытанию на специальном стенде. Время проверки работы двигателя колеблется от 5 до 8 ч, при этом контролируют температуру основных узлов и обмоток машины, коэффициент мощности, состояние смазки подшипников узлов.
В предыдущей статье Я рассказывал о том, как проверить, найти и устранить неисправности в коллекторных электродвигателях, которые отличаются тем, что у них есть щеточно-коллекторный узел. Сейчас Я расскажу как проверить, найти неисправность и отремонтировать асинхронный электродвигатель, который является самым надежным и простым в изготовлении из всех типов моторов. Они реже встречается в быту (в компрессоре холодильника или в стиральной машине), но за то часто в гараже или мастерской: в станках, компрессорах и т. п.
Починить или проверить своими руками асинхронный электродвигатель будет не тяжело большинству людей. Наиболее частой поломкой у асинхронных двигателей является износ подшипников, реже обрыв или отсыревание обмоток.
Большинство неисправностей можно выявить при внешнем осмотре.
Перед подключением или если долго не использовался мотор, необходимо у него проверить сопротивление изоляции мегомметром. Или если нет знакомого электрика с мегомметром, тогда не помешает в профилактических целях его разобрать и посушить обмотки статора несколько суток.
Прежде чем приступать к ремонту электродвигателя, необходимо проверить наличие напряжения и исправность магнитных пускателей, теплового реле, кабелей подключения и конденсатора, при его наличии в схеме.
Проверка электродвигателя внешним осмотром
Полноценный осмотр можно провести только после разборки электродвигателя, но сразу не спешите разбирать.
Все работы выполняются только после отключения электропитания, проверки его отсутствия на электродвигателе и принятия мер по предотвращению его самопроизвольного или ошибочного включения. Если устройство включается в розетку, тогда просто достаточно достать вилку из нее.
Если в схеме есть конденсаторы , тогда их выводы необходимо разрядить.
Проверьте перед началом разборки:
- Люфт в подшипниках. Как проверить и заменить подшипники читайте в этой статье.
- Проверьте покрытие краски на корпусе. Выгоревшая или отлущиваяся местами краска свидетельствует о нагревании двигателя в этих местах. Особенно обратите внимание на места расположения подшипников.
- Проверьте лапы крепления электродвигателя и вал вместе его соединения с механизмом. Трещины или отломанные лапы необходимо приварить.
После разборки по этой инструкции необходимо проверить:
Может выгореть как часть обмотки и возникнет межвитковое замыкание (на картинке слева), так и вся обмотка (на правой картинке). Несмотря на то, что в первом случае двигатель будет работать и перегреваться, все равно необходимо в любом случае перемотать заново обмотки.
Как прозвонить асинхронный электродвигатель
Если при внешнем осмотре ничего не выявлено, тогда необходимо продолжить проверку при помощи электротехнический измерений.
Как прозвонить электродвигатель мультиметром
Самым распространенным в домашнем хозяйстве электроизмерительным прибором является мультиметр. При его помощи можно прозвонить на целостность обмотки и на отсутствия пробоя на корпус.
В двигателях на 220 Вольт. Необходимо прозвонить пусковую и рабочую обмотки. При чем у пусковой сопротивление будет 1.5 раза больше, чем у рабочей. У некоторых электромоторов пусковая и рабочая обмотка будет иметь общий третий вывод. Подробнее об этом читайте здесь.
Например
, у мотора от старой стиральной машины есть три вывода. Самое большое сопротивление будет между двумя точками, включающей в себя 2 обмотки, например 50 Ом. Если взять оставшейся третий конец, то это и будет общий конец. Если замерить между ним и 2 концом пусковой обмотки- получите величину около 30-35 Ом, а если между ним и 2 концом рабочей- около 15 Ом.
В двигателях на 380 Вольт, подключенных по схеме звезда или треугольник необходимо будет разобрать схему и прозвонить отдельно каждую из трех обмоток. У них сопротивление должно быть одинаковым от 2 до 15 Ом с отклонениями не более 5 процентов.
Обязательно необходимо прозвонить все обмотки между собой и на корпус. Если сопротивление не велико до бесконечности, значит есть пробой обмоток между собой или на корпус. Такие двигатели необходимо сдать в перемотку обмоток.
Как проверить сопротивление изоляции обмоток электродвигателя
К сожалению, мультиметром не проверить величину сопротивления изоляции обмоток электромотора для этого необходим мегомметр на 1000 Вольт с отдельным источником питания. Прибор дорогой, но он есть у каждого электрика на работе, которому приходится подключать или ремонтировать электродвигатели.
При измерении
один провод от мегомметра присоединяют к корпусу в неокрашенном месте, а второй по очереди к каждому выводу обмотки. 
После этого измерьте сопротивление изоляции между всеми обмотками. При величине менее 0.5 Мегома- двигатель необходимо просушить.
Будьте внимательны , во избежание поражения электрическим током не прикасайтесь к измерительным зажимам во время проведения измерений.
Все измерения проводятся только на обесточенном оборудовании и по продолжительности не менее 2-3 минут.
Как найти межвитковое замыкание
Наиболее сложным является поиск межвиткового замыкания , при котором замыкается между собой лишь часть витков одной обмотки. Не всегда выявляется при внешнем осмотре, поэтому для этих целей применяется для двигателей на 380 Вольт- измеритель индуктивности. У всех трех обмоток должно быть одинаковое значение. При межвитковом замыкании у поврежденной обмотки индуктивность будет минимальной.
Когда Я был на практике 16 лет назад на заводе, электрики для поиска межвитковых замыканий у асинхронного мотора мощностью 10 Киловатт использовали шарик из подшипника диаметром около 10 миллиметров. Они вынимали ротор и подключали 3 фазы через 3 понижающих трансформатора на обмотки статора. Если все в порядке шарик движется по кругу статора, а при наличии межвиткового замыкания он примагничивается к месту его возникновения. 
Проверка должна быть
кратковременной и будьте аккуратны шарик может вылететь!
Я уже давно работаю электриком и проверяю на межвитковое замыкание, если только двигатель на 380 В начинает сильно греться после 15-30 минут работы. Но перед разборкой, на включенном моторе проверяю величину потребляемого им тока на всех трех фазах. Она должна быть одинаковой с небольшой поправкой на погрешности измерений.
Однофазными двигателями являются электрические машины небольшой мощности. В магнитопроводе однофазных двигателей находится двухфазная обмотка, которая состоит из основной и пусковой обмотки.
Самые распространенные двигатели такого типа можно разделить на две группы: однофазные двигатели с пусковой обмоткой и двигатели с рабочим конденсатором.
У двигателей первого типа пусковая обмотка включается через конденсатор только на момент пуска и после того как двигатель развил нормальную скорость вращения, она отключается от сети, после чего двигатель продолжает работать с одной рабочей обмоткой. Ёмкость конденсатора обычно указывается на табличке-шильдике двигателя и зависит от его конструктивного исполнения.
У однофазных асинхронных двигателей переменного тока с рабочим конденсатором вспомогательная обмотка включена постоянно через конденсатор. Величина рабочей емкости конденсатора определяется конструктивным исполнением двигателя.
Если вспомогательная обмотка однофазного двигателя пусковая, ее подключение будет происходить только на время пуска. Если вспомогательная обмотка является конденсаторной, то ее подключение будет происходить через конденсатор. И он остается включенным в процессе работы двигателя.
В большинстве случаев пусковые и рабочие обмотки однофазных двигателей отличаются и по сечению провода и по количеству витков. Рабочая обмотка однофазного двигателя всегда имеет сечение провода большее, а следовательно ее сопротивление будет меньше.
Обмотка, у которой сопротивление меньше является рабочей.
Если у двигателя 4 вывода, то замерив на между ними сопротивление, можно определить- меньшее сопротивление меньше у рабочей обмотки, и соответственно большее сопротивление у пусковой.
Подключить все довольно просто. На толстые провода подается 220в. И один кончик пусковой обмотки, на один из рабочих, не имеет значение на какой, направление вращения от этого не зависит. Так же и от того как вы вставите вилку в розетку. Вращение, будет изменятся, от подключения пусковой обмотки, а именно – меняя концы пусковой обмотки.
В случае, когда двигатель имеет 3 вывода, замеры будут выглядеть следующим образом, например – 10 ом, 25 ом, 15 ом. Путём измерений необходимо найти кончик, от которого показания, с двумя другими, будут 15 ом и 10 ом. Это будет, один из сетевых проводов. Кончик с 10-ю Омами, это тоже сетевой и третий 15 ом будет пусковым, он подключается ко второму сетевому через конденсатор. В данном случае, чтобы изменить направление вращения надо добираться до схемы обмотки.
Случай, когда замеры например показывают 10 Ом, 10 Ом, 20 Ом. тоже является одной из разновидностей обмоток. например в некоторых стиральных машинах и не только. В таких случаях рабочая и пусковая обмотки являются одинаковыми (по конструкции трехфазных обмоток). В данном случае не имеет значения какая обмотка будет выполнять роль рабочей, а какая пусковой обмотки. Подключение производится также, через конденсатор.
Часто возникает вопрос, как проверить электродвигатель после выхода из строя, а также после ремонта, если он не крутится. Для этого существует несколько способов: внешний осмотр, специальный стенд, «прозвонка» обмоток мультиметром. Последний способ наиболее экономичный и универсальный, но он дает верные результаты не всегда. У большинства постоянников сопротивление обмотки практически равно нулю. Поэтому потребуется дополнительная схема для измерений.
Конструкция мотора
Чтобы быстро освоить, как проверить электродвигатель, нужно чётко представлять себе устройство основных деталей. В основе всех моторов лежит две части конструкции: ротор и статор. Первая составляющая всегда вращается под действием электромагнитного поля, вторая неподвижная и как раз создаёт этот вихревой поток.
Чтобы понимать, как проверить электродвигатель, потребуется хотя бы раз его разобрать собственными руками. У различных производителей конструктив отличается, но принцип диагностики электрической части пока что остаётся неизменным. Между ротором и статором находится зазор, в котором может скапливаться мелкая металлическая стружка при разгерметизации корпуса.
Подшипники при износе могут давать завышенные показатели тока, вследствие чего защиту будет выбивать. Разбираясь с вопросом, как проверить электродвигатель, не стоит забывать о механических повреждениях подвижных частей и борно, где находятся контакты.
Трудности диагностики
Перед тем как проверить электродвигатель мультиметром, следует провести внешний осмотр корпуса, охлаждающей крыльчатки, проверить температуру прикосновением руки к металлическим поверхностям. Нагретый корпус свидетельствует о завышенном токе из-за проблем с механической частью.
Проанализировать потребуется состояние внутренностей борно, проверить затяжку болтов или гаек. При ненадежном соединении токоведущих частей выход из строя обмоток может произойти в любой момент. Поверхность двигателя должна быть очищена от загрязнений, а внутри отсутствовать влага.
Если рассматривать вопрос, как проверить электродвигатель мультиметром, то нужно учитывать несколько нюансов:
- Кроме мультиметра понадобятся клещи для бесконтактного замера тока, проходящего через провод.
- Мультиметром можно измерить только незначительно высокие сопротивления. Для проверки состояния изоляции (где сопротивление - от кОм до МОм) используют мегоомметр.
- Чтобы сделать выводы о годности мотора, потребуется отсоединить механические узлы (редуктор, насос и другие) либо нужно быть уверенным в полной исправности этих компонентов.
Коммутирующая аппаратура
Для пуска вращения обмоток используется плата либо реле. Чтобы начать разбираться с вопросом, как проверить обмотку электродвигателя, нужно расцепить подводящую цепь. Через неё могут «звониться» элементы платы управления, что внесет ошибку в измерения. При откинутых проводах можно измерить поступающее напряжение, чтобы быть уверенным в исправности электронной схемы.
В двигателях бытовой техники часто применяется конструкция с пусковой обмоткой, сопротивление которой превышает значение рабочей индуктивности. При замерах учитывают тот факт, что могут присутствовать токосъемные щётки. В месте контакта с ротором часто появляется нагар, очистив его, нужно восстановить надежность прилегания щеток во время вращения.
В стиральных машинках применяются малогабаритные двигатели с одной рабочей обмоткой. Вся суть диагностики сводится к замерам её сопротивления. Ток замеряется реже, но по снятию характеристик на разных оборотах можно сделать выводы об исправности мотора.
Подробности диагностики электрической части
Рассмотрим, как проверить исправность электродвигателя. В первую очередь осматривают контактные соединения. Если в них нет видимых повреждений, то вскрывают место соединения проводов с двигателем и отключают их. Желательно определить тип мотора. Если он коллекторный, то имеются ламели или секции в месте прилегания щеток.
Требуется измерить омметром сопротивление между каждыми соседними ламелями. Оно должно быть одинаковым во всех случаях. Если наблюдаются короткозамкнутые секции либо их обрыв, то таходатчик мотора требуется заменить. Если же «прозванивать» саму катушку ротора, то 12 В мультиметра может быть недостаточно. Чтобы точно оценить состояние обмотки, потребуется внешний источник питания. Он может быть блоком от ПК или аккумулятором.
Для измерения малых значений сопротивления последовательно с измеряемой обмоткой устанавливается резистор известным номиналом. Достаточно выбрать сопротивление около 20 Ом. После подачи питания от внешнего источника замеряют на обмотке и резисторе. Результирующее значение получается из формулы R1 = U1*R2/U2, где R2 — резистор, U2 — падение напряжения на нем.
Диагностика асинхронных моторов
Разность в показаниях сопротивления между соседними пластинами коллектора допускается не более 10 %. Когда в конструктиве предусмотрена уравнительная обмотка, работа мотора будет нормальной при разности значений в 30 %. Показания мультиметра не всегда дают точный прогноз о состоянии двигателя стиральной машины. Дополнительно часто требуется анализ работы мотора на поверочном стенде.
Проверка мотора прямого привода
Если рассматривать вопрос, как проверить электродвигатель стиральной машины, то следует учитывать вид подсоединения барабана к валу. От этого зависит тип конструкции электрической части. Мультиметром прозванивают обмотки и делают выводы об их целостности.
Проверку работоспособности проводят уже после замены датчика Холла. Именно он выходит из строя в большинстве случаев. После прозвонки обмоток при их целостности опытные мастера рекомендуют подключить мотор напрямую в сеть 220 В. В результате наблюдают равномерное вращение, чтобы сменить его направление, можно перевоткнуть вилку в розетке, повернув её другими контактами.
Этот простой метод помогает выявить общую неисправность. Однако наличие вращения не гарантирует нормальную работу на всех режимах, отличающихся при отжиме и полоскании.
Последовательность диагностики
Первым делом рекомендуется сразу обращать внимание на состояние щеток, проводки. Нагар на токоведущих частях говорит о ненормальных режимах работы двигателя. Сами токосъемники должны быть ровными, без сколов и трещин. Царапины также приводят к искрению, что для обмоток двигателя губительно.
У стиральных машинок часто ротор перекашивается, из-за этого происходит скол или поломка ламелей. Управляющая плата постоянно отслеживает положение ротора через или тахогенератор, добавляя или уменьшая приложенное на рабочую обмотку напряжение. Отсюда появляется сильный шум при вращении, искрение, нарушение режимов работы при отжиме.
Такое явление можно заметить только при отжиме, а режим стирки проходит стабильно. Диагностика работы машинки не всегда проходит через анализ состояния электрической части. Механика может быть причиной неправильной работы. Без нагрузки двигатель может крутиться вполне равномерно и стабильно набирать обороты.
Если всё же выбивает защиту?
После проделанных замеров при плавающих неисправностях не рекомендуется подключаться к сети для проверки. Можно вывести мотор из строя окончательно, не подозревая о проблеме. Как проверить обмотку электродвигателя мультиметром, подскажет мастер сервисного центра по телефону. Под его руководством будет проще определить тип конструкции и порядок диагностики неисправной стиральной машины.
Однако часто и опытные мастера не справляются с ремонтом сложных случаев, когда неисправность плавающая. Для проверки в сервисе требуется использовать стиральную машинку, решающее значение имеют механические узлы. Перекос вала двигателя является частным случаем проблем с вращением барабана.
На первый взгляд обмотка представляет кусок проволоки смотанной определенным образом и в ней нечему особо ломаться. Но у нее есть особенности:
строгий подбор однородного материала по всей длине;
точная калибровка формы и поперечного сечения;
нанесение в заводских условиях слоя лака, обладающего высокими изоляционными свойствами;
прочные контактные соединения.
Если в каком-либо месте провода нарушена любое из этих требований, то изменяются условия для прохождения электрического тока и двигатель начинает работать с пониженной мощностью или вообще останавливается.
Чтобы проверить одну обмотку трехфазного двигателя необходимо отключить ее от других цепей. Во всех электродвигателях они могут собираться по одной из двух схем:
1. звезды;
2. треугольника.
Концы обмоток обычно выводятся на клеммные колодки и маркируются буквами «Н» (начало) и «К» (конец). Иногда отдельные соединения могут быть спрятаны внутри корпуса, а для выводов используются другие способы обозначения, например, цифрами.
У трехфазного двигателя на статоре используются обмотки с одинаковыми электрическими характеристиками, обладающими равными сопротивлениями. Если при они показывают разные значения, то это уже повод серьезно задуматься над причинами разброса показаний.
Как проявляются неисправности в обмотке
Визуально оценить качество обмоток не представляется возможным из-за ограниченного допуска к ним. На практике проверяют их электрические характеристики, учитывая, что все неисправности обмоток проявляются:
обрывом, когда нарушается целостность провода и исключается прохождение электрического тока по нему;
коротким замыканием, возникающем при нарушении слоя изоляции между входным и выходным витком, характеризующимся исключением обмотки из работы с шунтированием концов;
межвитковым замыканием, когда изоляция нарушается между одним или несколькими близкорасположенными витками, которые этим выводятся из работы. Ток проходит по обмотке, минуя короткозамкнутые витки, не преодолевая их электрическое сопротивление и не создавая ими определенной работы;
пробоем изоляции между обмоткой и корпусом статора или ротора.
Проверка обмотки на обрыв провода
Этот вид неисправности определяется замером сопротивления изоляции омметром. Прибор покажет большое сопротивление — ∞, которое учитывает образованный разрывом участок воздушного пространства.
Проверка обмотки на возникновение короткого замыкания
Двигатель, внутри электрической схемы которого возникло короткое замыкание, отключается защитами от сети питания. Но, даже при быстром выводе из работы таким способом место возникновения КЗ хорошо видно визуально за счет последствий воздействия высоких температур с ярко выраженным нагаром или следами оплавления металлов.
При электрических способах определения сопротивления обмотки омметром получается очень маленькая величина, сильно приближенная к нулю. Ведь из замера исключается практически вся длина провода за счет случайного шунтирования входных концов.
Проверка обмотки на возникновение межвиткового замыкания
Это наиболее скрытая и сложно определяемая неисправность. Для ее выявления можно воспользоваться несколькими методиками.
Способ омметра
Прибор работает на постоянном токе и замеряет только активное сопротивление проводника. Обмотка же при работе за счет витков создает значительно большую индуктивную составляющую.
При замыкании одного витка, а их общее количество может быть несколько сотен, изменение активного сопротивления заметить очень сложно. Ведь оно меняется в пределах нескольких процентов от общей величины, а подчас и меньше.
Можно попробовать точно откалибровать прибор и внимательно измерить сопротивления всех обмоток, сравнивая результаты. Но разница показаний даже в этом случае не всегда будет видна.
Более точные результаты позволяет получить мостовой метод измерения активного сопротивления, но это, как правило, лабораторный способ, недоступный большинству электриков.
Замер токов потребления в фазах
При межвитковом замыкании изменяется соотношение токов в обмотках, проявляется излишний нагрев статора. У исправного двигателя токи одинаковы. Поэтому прямое их измерение в действующей схеме под нагрузкой наиболее точно отражает реальную картину технического состояния.
Измерения переменным током
Определить полное сопротивление обмотки с учетом индуктивной составляющей в полной рабочей схеме не всегда возможно. Для этого придется снимать крышку с клеммной коробки и врезаться в проводку.
У выведенного из работы двигателя можно использовать для замера понижающий трансформатор с вольтметром и амперметром. Ограничить ток позволит токоограничивающий резистор или реостат соответствующего номинала.
При выполнении замера обмотка находится внутри магнитопровода, а ротор или статор могут быть извлечены. Баланса электромагнитных потоков, на условие которого проектируется двигатель, не будет. Поэтому используется пониженное напряжение и контролируются величины токов, которые не должны превышать номинальных значений.
Замеренное на обмотке падение напряжения, поделенное на ток, по закону Ома даст значение полного сопротивления. Его останется сравнить с характеристиками других обмоток.
Эта же схема позволяет снять вольтамперные характеристики обмоток. Просто надо выполнить замеры на разных токах и записать их в табличной форме или построить графики. Если при сравнении с аналогичными обмотками серьёзных отклонений нет, то межвитковое замыкание отсутствует.
Шарик в статоре
Способ основан на создании вращающегося электромагнитного поля исправными обмотками. Для этого на них подается трехфазное симметричное напряжение, но обязательно пониженной величины. С этой целью обычно применяют три одинаковых понижающих трансформатора, работающих в каждой фазе схемы питания.
Для ограничения токовых нагрузок на обмотки эксперимент проводят кратковременно.
Небольшой стальной шарик от шарикоподшипника вводят во вращающееся магнитное поле статора сразу после включения витков под напряжение. Если обмотки исправны, то шарик синхронно катается по внутренней поверхности магнитопровода.
Когда одна из обмоток имеет межвитковое замыкание, то шарик зависнет в месте неисправности.
Во время теста нельзя превышать ток в обмотках больше номинальной величины и следует учитывать, что шарик свободно выскакивает из корпуса со скоростью вылета из рогатки.
Электрическая проверка полярности обмоток
У статорных обмоток может отсутствовать маркировка начала и концов выводов и это затруднит правильность сборки.
На практике для поиска полярности используются 2 способа:
1. с помощью маломощного источника постоянного тока и чувствительного амперметра, показывающего направление тока;
2. методом использования понижающего трансформатора и вольтметра.
В обоих вариантах статор рассматривается как магнитопровод с обмотками, работающий по аналогии трансформатора напряжения.
Проверка полярности посредством батарейки и амперметра
На внешней поверхности статора выведены шестью проводами три отдельных обмотки, начала и концы которых надо определить.
С помощью омметра вызванивают и помечают вывода, относящиеся к каждой обмотке, например, цифрами 1, 2, 3. Затем произвольно маркируют на любой из обмоток начало и конец. К одной из оставшихся обмоток со стрелкой посередине шкалы, способной указывать направление тока.
Минус батарейки жестко подключают к концу выбранной обмотки, а плюсом кратковременно прикасаются к ее началу и сразу разрывают цепь.
При подаче импульса тока в первую обмотку он за счет электромагнитной индукции трансформируется во вторую замкнутую через амперметр цепь, повторяя первоначальную форму. Причем, если полярность обмоток угадана правильно, то стрелка амперметра отклонится вправо при начале импульса и отойдет влево при размыкании цепи.
Если стрелка ведет себя по-другому, то полярность просто перепутана. Останется только промаркировать выводы второй обмотки.
Очередная третья обмотка проверяется аналогичным образом.
Проверка полярности посредством понижающего трансформатора и вольтметра
Здесь тоже вначале вызванивают обмотки омметром, определяя вывода, которые к ним относятся.
Затем произвольно маркируют концы первой выбранной обмотки для подключения к понижающему трансформатору напряжения, например, на 12 вольт.
Две оставшиеся обмотки случайным образом скручивают в одной точке двумя выводами, а оставшуюся пару подключают к вольтметру и подают питание на трансформатор. Его выходное напряжение трансформируется в остальные обмотки с такой же величиной, поскольку у них равное число витков.
За счет последовательного подключения второй и третьей обмоток вектора напряжения сложатся, а их сумму покажет вольтметр. В нашем случае при совпадении направления обмоток эта величина будет составлять 24 вольта, а при разной полярности — 0.
Останется промаркировать все концы и выполнить контрольный замер.
В статье дан общий порядок действий при проверке технического состояния какого-то произвольного двигателя без конкретных технических характеристик. Они в каждом индивидуальном случае могут меняться. Смотрите их в документации на ваше оборудование.