Как проверить электродвигатель — простые советы электрикам
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.
Если вам интересно, как обеспечить долгий срок службы трехфазных электродвигателей и избежать повреждений при обрыве одной фазы, обратитесь к нашей статье Защита обмоток при потере фазы трехфазных электродвигателей . Здесь вы найдете полезные советы и рекомендации.
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.
Если в вашей мастерской или цехе возникла необходимость в ремонте электродвигателей, то вы, вероятно, ищете лучшие практики и советы для обеспечения эффективного и надежного ремонта.
Наша статья о ремонте асинхронных двигателей предоставляет полезные советы и техники, основанные на опыте профессионалов. Вы можете узнать больше о ремонте асинхронных двигателей и как обеспечить их долгий срок службы, перейдя по ссылке нашей статьи Ремонт асинхронных двигателей в малых цехах: опыт и особенности
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории В помощь начинающим электрикам, Электродвигатели и их применение
Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика
Поделитесь этой статьей с друзьями:
Как проверить электродвигатель мультиметром
Проверка электродвигателя мультиметром – один из простых способов обнаружить неисправность двигателя и узнать причину поломки. При помощи мультиметра прозваниваются синхронные и асинхронные двигатели с короткозамкнутым и фазным ротором, а также коллекторные двигатели и двигатели постоянного тока. Чтобы результаты тестирования были верными, необходимо правильно подойти к процедуре проверки цепей. Для безопасной проверки двигатель отключается от электрической сети. Первое, что нужно сделать в рамках тестирования асинхронных агрегатов – проверить обмотку электродвигателя. Для оценки состояния обмоток в трехфазном двигателе необходимо снять с клемм токопроводящие перемычки.
Проверка замыкания обмоток на корпус двигателя
Мультиметр переводится в режим измерения сопротивления с максимальным пределом и калибруется. Для этого в стрелочных приборах щупы замыкаются, и при помощи настроечного винта показания на измерительной шкале устанавливается «0». Только после настройки мультиметра начинается проверка работы двигателя. В приборах с цифровой индикацией этот шаг пропускается. В исправном двигателе сопротивление изоляции составляет в среднем 1000 МОм. В ходе эксплуатации значение сопротивления снижается. При сопротивлении, равном менее 500 кОм, принято прекращать эксплуатацию двигателя. Для проверки один вывод мультиметра приложить к одной из клемм двигателя, а второй — к винту заземления корпуса. Если изоляция нарушена, мультиметр покажет почти нулевое сопротивление вместо требуемой бесконечности.
Проверка проводов обмоток на предмет обрыва
Следующий этап – проверка наличия обрыва провода в обмотках электродвигателя. Для этого диапазон измерения сопротивления в мультиметре устанавливается на самый низкий предел и производится калибровка на «0». После этого при помощи мультиметра проверяется сопротивление каждой обмотки электродвигателя. Если инструмент показывает единицу, значит сопротивление цепи стремится к бесконечности, то есть в обмотках есть обрыв.
Проверка статора на межвитковые замыкания
Следующий этап диагностики электродвигателя – проверка обмоток статора на предмет наличия замыканий между витками. Для этой операции нужно проверить мультиметром каждую обмотку, после чего сравнить все показания. У полностью исправного двигателя сопротивление на всех обмотках будет одинаковым. Если же на одной из обмоток значение сопротивления сильно отличается от других, значит есть межвитковое замыкание.
Проверка коллекторного электродвигателя
В рамках диагностики коллекторного электродвигателя в первую очередь нужно проверить якорь двигателя. Тестер настраивается в режим измерения сопротивления с наименьшим пределом и калибруется по стандартной схеме, после чего щупы прикладываются к
диаметрально противоположным ламелям, на которые выведены обмотки якоря. Сопротивление во всех обмотках не должно отличаться друг от друга. Разница в показаниях свидетельствует о наличии в обмотке обрыва.
Далее на мультиметре устанавливается максимальный режим измерений и проверяется наличие коротких замыканий обмоток якоря на его корпус. Для этого одним щупом касаются ламели, а другой корпуса якоря. При отсутствии замыканий показания мультиметра должны стремиться к бесконечности. Межвитковые замыкания обмоток якоря без специального прибора, к сожалению, установить нельзя.
Также в ходе диагностики коллекторного электродвигателя надо проверить наличие замыкания обмоток статора на корпус. Принцип проверки аналогичен тому, как проверяется замыкание обмоток у трехфазных двигателей с короткозамкнутым ротором.
Для оформления заказа позвоните менеджерам компании Кабель.РФ ® по телефону +7 (495) 646-08-58 или пришлите заявку на электронную почту zakaz@cable.ru с указанием требуемой модели электродвигателя, целей и условий эксплуатации. Менеджер поможет Вам подобрать нужную марку с учетом Ваших пожеланий и потребностей.
Проверка работоспособности электродвигателя
Электродвигатели ( даже новые) могут иметь ряд дефектов, которые очень сильно влияют на ход работы. Выявление дефектов редко останавливается на методе визуального осмотра, поскольку для качественной проверки работоспособности электродвигателя этого недостаточно. Каким же еще образом можно распознать дефекты электродвигателя?
- осмотр внешнего вида электродвигателя на наличие дефектов
Проверка работоспособности электродвигателя начинается с визуального осмотра. Если Вы замечаете, что бывший в употреблении электродвигатель имеет сломанную подставку, нарушенную целостность монтажных отверстий, грязь и копоть внутри корпуса, а также потемнее краски в средней части агрегата, то вывод один – устройство подвергалось большим нагрузкам и сильно перегревалось. Использовать такой электродвигатель может быть опасно.
- маркировка: наличие или ее отсутствие
На внешней стороне электродвигателя должна находиться небольшая табличка из металла, являющаяся носителем следующих важных данных: компания-производитель, размеры корпуса, показатель мощности, серийный номер, модель устройства, обороты в минуту, номинальный показатель фазы и напряжения, схема подключения (относительно разных показателей напряжения), объемы потребляемого тока, статор.
Если при осуществлении вышеуказанных пунктов никаких дефектов не выявлено, необходимо осмотреть подшипники. Расположены данные элементы на концах вала в нишах.
Для тщательной и правильной проверки необходимо поместить электродвигатель на ровное твердое основание. После этого ротор необходимо вручную прокрутить, свободную руку положив на корпус агрегата сверху. Если ротор прокручивается равномерно, свободно и плавно, значит – электродвигатель исправен. Трение и скрежет при проверке являются сигналами к беспокойству о нормальной работе устройства.
Предельно допустимое значение люфта ротора равняется 3 мм, но идеальное значение все же – 0.
Стоит помнить, что перегрев подшипников чреват поломкой всего устройства.
Одним из часто встречаемых дефектов при проверке работоспособности электродвигателя является дефект обмоток. Он выражается в том, что на корпус подается короткое замыкание, являющееся причиной сгорания предохранителя.
Проверка обмоток требует использовани я специального измерительного прибора – омметр.
Первоначально необходимо установить омметр в режим, измеряющий сопротивление. Щупы подсоединяются к гнездам, выбирается шкала с самым высоким множителем. Стрелка (если прибор не цифровой) должна быть установлена на «0», а щупы при этом должны соприкасаться друг с другом. Один щуп нужно максимально приблизить к винту заземления или иной части корпуса из металла. Другой щуп нужно подключить к контактам электричества по очереди.
Обмотка двигателя является исправной, если при проверке стрелка омметра отклоняется совсем немного от наивысшего показателя. Помните, что щупы не должны касаться рук, поскольку это существенно искажает правдивость измерений.
Другим видом проверки обмоток является анализ на обрыв. Самые простые модели (однофазные и трехфазные) используются в быту и промышленности. Проверка происходит при помощи переключения диапазона омметра на диапазон с самыми низкими показателями. Стрелка устанавливается на ноль, сопротивление между проводами электродвигателя повторно замеряется. При отображении высоких значений вероятность обрыва обмоток очень высокая.
Электродвигатель закрытого типа имеет вентилятор, расположенный в задней части устройства и закрытый решеткой из металла. При осмотре агрегата убедитесь, что вентилятор прочно закреплен и не характеризуется шаткостью при запуске двигателя. Загрязненность решетки говорит о том, что движение воздуха сильно ограничено и чревато перегревом. Следовательно, решетку необходимо периодически чистить.
- работа пускового конденсатора
Пусковой конденсатор располагается под металлический крышкой. Данный элемент также необходимо визуально осмотреть на наличие таких дефектов, как утечка масла, деформация корпуса, образование отверстий, присутствие запаха дыма.
Чтобы более тщательно проверить пусковой конденсатор, нужно также использовать омметр. Щупы измерительного прибора и выводы конденсатора при соприкосновении должны отображать постепенный рост показателя сопротивления. Если же этого не происходит, значит узел неисправен.
Задняя часть поддона электродвигателя может содержать в себе центробежные переключатели. Данные элементы используются в переключении конденсатора, а также в подключении цепей. Важно следить, чтобы контакты реле всегда были чистыми и не имели пригари. Следовательно, их нужно периодически очищать. Выключатель и исправность его механизма легко проверяется с помощью обыкновенной отвертки. Свободная работа пружины говорит о том, что все исправно.
Важным моментом в эксплуатации электродвигателя является его тип и условия работы. Например, при использовании агрегата во влажном помещении нужно учитывать такую характеристику, как высокая степень влагозащищенности.
Электродвигатель открытого типа целесообразнее применять в помещениях, которые не подвержены сильному загрязнению.
Используя знания по проверке работоспособности электродвигателя, Вы легко сможете выбрать надежный и исправный агрегат.
Торговая сеть «Планета Электрика» рада представить Вам огромный выбор электродвигателей от ведущих мировых производителей.
Проверка работоспособности электродвигателя
Бывший в употреблении и даже новый электродвигатель может иметь дефекты. Часто для их выявления визуального осмотра бывает недостаточно, и требуется проверка всех узлов. В этой статье мы расскажем, как проверить работоспособность электродвигателя самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов.
Итак, какие этапы включает в себя процесс проверки, и на что следует обратить особое внимание?
Внешний вид
При осмотре вас должны насторожить следующие моменты:
- Подставка или монтажные отверстия сломаны.
- Внутри двигателя есть грязь, копоть или другие вещества.
- Краска в середине агрегата потемнела (это признак перегрева).
Данные приметы указывают на то, что двигатель либо часто подвергался перегрузке, либо эксплуатировался в неподходящих условиях или без соблюдения правил.
Наличие маркировки
На наружную сторону двигателя прикрепляется металлическая табличка, на которой указана следующая информация о его характеристиках:
- Производитель (название компании).
- Тип корпуса (размеры физические и посадочные).
- Мощность.
- Серийный номер и модель.
- Число оборотов ротора в минуту.
- Требования к фазе и напряжению.
- Схема подключения агрегата к разным напряжениям, чтобы получить желаемое направление вращения и скорость.
- Потребляемый ток.
- Тип статора (закрытый, обдуваемый вентилятором, брызгозащищенный и др.).
Подшипники
Если внешний вид двигателя не вызывает подозрений, переходите к проверке подшипников. Они находятся в нишах на обоих концах вала. В современных машинах в основном используются шарикоподшипники или латунные подшипники скольжения. Процедура проверки выглядит следующим образом: агрегат помещается на твердую поверхность, ротор прокручивается вручную, при этом свободную руку нужно положить на верхнюю часть корпуса. Равномерное, свободное и спокойное вращение ротора говорит об исправности двигателя, а трение, неравномерное вращение и скрежет – о неполадках.
Допустимый люфт ротора – 3 мм, но в идеале он должен стремиться к нулю. Чтобы определить его, достаточно потянуть и потолкать ротор из статора за ось. Перегрев подшипников провоцирует поломку всего агрегата, поэтому необходимо знать, как проверить электродвигатель и в первую очередь исправность именно этих деталей.
Обмотки
Наиболее часто встречающийся дефект обмоток – короткое замыкание на корпус, которое приводит к сгоранию предохранителя. Изделия, рассчитанные на 380В, могут работать и с замкнутыми обмотками, так как срабатывает автомат защиты, но лучше этого избегать.
Для проверки обмоток вам потребуется омметр. Последовательность ваших действий должна быть следующей:
- Омметр устанавливается в режим измерения сопротивления.
- Щупы подключаются к гнездам «Общий» и «Ом».
- Выбирается шкала с наивысшим множителем.
- Стрелка устанавливается на «0» (этот пункт пропускается, если вы используете цифровой омметр), при этом щупы касаются друг друга.
- Один из щупов прибора прижимается к винту для заземления или другой металлической части корпуса.
- Второй щуп присоединяется ко всем электрическим контактам машины поочередно.
Если стрелка омметра лишь слегка отклоняется от самого высокого сопротивления, с обмоткой двигателя все в порядке. Важно следить, чтобы щупы не соприкасались с руками, так как это повлияет на точность измерений.
Следующий этап – проверка обмоток на обрыв. Простые одно- и трехфазные двигатели, применяющиеся в промышленности и быту, проверяются путем переключения диапазона омметра на самый низкий. Нужно установить стрелку на ноль и повторно измерить сопротивление между проводами агрегата. Значение должно быть очень низким. Если прибор показывает большое значение, велика вероятность обрыва обмоток. В этом случае двигатель либо не будет работать вообще, либо откажет регулятор скорости.
Вентилятор
У полностью закрытых двигателей с воздушным охлаждением вентилятор расположен в задней части, за металлической решеткой. Следует убедиться, что он закреплен надежно и не «болтается» при включении. Грязь и мусор в отверстиях решетки препятствуют свободному движению воздуха, а это способствует перегреву, но данная проблема легко решается чисткой.
Пусковой конденсатор
Нужно снять металлическую крышку на внешней стороне корпуса, под которой находится конденсатор. При визуальной проверке вы можете обнаружить следующие проблемы:
- утечка масла;
- деформированный корпус конденсатора;
- наличие отверстий в нем;
- запах дыма или гари.
Для более детальной проверки конденсатора также понадобится омметр. При соприкосновении щупов и выводов конденсатора прибор должен показывать сначала низкое, а затем постепенно увеличивающееся значение сопротивления. Такие изменения обусловлены тем, что с батареек омметра на конденсатор поступает незначительное напряжение, которое немного заряжает его. Отсутствие роста значения сопротивления указывает на неисправность узла. При повторной попытке проведения теста конденсатор следует полностью разрядить.
Задняя часть картера
В этой части двигателя могут находиться центробежные переключатели, предназначенные для подключения цепей или переключения пускового конденсатора. Контакты реле должны быть чистыми и не пригоревшими. Впрочем, очистить их от жира и грязи не составить труда. Механизм выключателя проверяется с помощью отвертки — если пружина работает свободно, значит все в порядке.
Обращайте внимание на тип электродвигателя и условия его эксплуатации. Для работы во влажных помещениях или при возможности контакта с водой следует выбирать брызгозащитные модели. Открытые двигатели лучше не устанавливать в сильно загрязненных помещениях. Следите за тем, чтобы агрегат работал в установленном режиме без перегрузок, и регулярно проверяйте его узлы.
Зная, как проверить электродвигатель на исправность, вы сможете выбрать не бракованный и исправно работающий экземпляр и избежать многих проблем.