асинхронный двигатель, прозвонка мультиметром, дополнительная проверка.

Содержание

• 1 Конструкция типового трехфазного электрического мотора
• 2 Подготовка к дальнейшей проверке
• 3 Как осуществить проверку асинхронного мотора
  • 3.1 Проверка расходников – подшипников
  • 3.2 Начало и конец статорной обмотки
  • 3.3 Проверка ротора электрических моторов
• 4 Довольно редкий вид проверки мотора
  • 4.1 Проверка косвенным способом
• 5 Восстановление работоспособности асинхронного движка
  • 5.1 Комплексная починка
  • 5.2 Заготовка новой изоляции
  • 5.3 Производство проводников для выводов
  • 5.4 Намотка обмоточных секций вместе с катушками

Электромотор – часть оборудования, приводящая в движение промышленные установки. Двигатель имеет свойство ломаться, а потому нужно быть готовым к возможной необходимости ремонта. Предварительная проверка асинхронного двигателя поможет избежать появление серьезной проблемы.

Электрический мотор – важнейшая часть промышленного оборудования, приводящая в движение исполнительные механизмы. Без электродвигателя эксплуатация производственных установок будет невозможна. От специфики выполняемых задач зависит выбор электромотора. Существуют такие разновидности, как:

• синхронные машины;
• асинхронный двигатель.

Оба вышеупомянутых вида имеют различия в конструкционном исполнении. Первый оснащен щеточно-коллекторным узлом, а потому его часто дают название коллекторного электродвигателя. Второй примечателен более простой конструкцией, что удешевляет техническое обслуживание, делает асинхронный двигатель надежным и практичным. Стоит отметить, что силовые агрегаты, имеющие асинхронный принцип работы, чаще задействуют в промышленности, строительстве, сельскохозяйственных операциях.

Востребованность обусловлена, что агрегаты имеют несложное конструкционное исполнение и внушительные технические характеристики – крайне важные аспекты для интеграции в инфраструктуры, выполнения технических процессов различной сложности. Но надежность и практичность, увы, не спасают от поломок.

Неисправности происходят ввиду того, что при осуществлении производственных операций не всегда придерживается интервал технического обслуживания, т.е. силовые установки работают на износ, внутренние компоненты быстро теряют свои свойства. Итог – существенное нарушение работоспособности, остановка всей производственной линии, дорогостоящие ремонтные работы.

Неквалифицированный ремонт – аспект, существенно усложняющий исправление ситуации. Разборка, непредназначенными для этого инструментами, гарантирует нарушение целостности корпуса силовой установки. Повлечет за собой дополнительные проблемы с размещением и монтажом электрического мотора в промышленных исполнительных механизмах. Во избежание проблем с асинхронными агрегатами нужно знать особенности строения мотора перед тем, как прозвонить двигатель мультиметром.

Конструкция типового трехфазного электрического мотора

Силовые агрегаты, а именно двигатели, имеют унифицированную конструкцию. Для расширения функциональных возможностей она может быть модифицирована, но базовое исполнение сохраняется. Асинхронный мотор оснащен следующими механизмами, обеспечивающими комплексную работу:

• неподвижным элементом – статором;

Состоит из сердечника, обмотки, станины. Сердечник – часть магнитопровода силовой машины, примечательный формой полого цилиндра. Пазы размещены на внутренней стороне, расположены равномерно. Производится путем использования спрессованных листов электротехнической стали, который отшампованы кольцами с выступами и впадинами.

С обеих сторон листы покрываются специализированной изоляционной пленкой. Это существенно уменьшает образование вихревых токов. Последние, как правило, формируются в сердечнике во время эксплуатации электрической машины. Непосредственно в пазах размещается трехфазная обмотка, изготовленная с использованием медного или алюминиевого провода. Концы проводки соединены зажимами.

• вращающимся компонентом – ротором;

В некоторых моторах используется якорь – речь идет об установках, имеющих щеточно-коллекторный узел (ЩКУ). Данный компонент также состоит из сердечника, включает в себя обмотки и вал. Сердечники обоих элементов разграничены воздушным зазором, что предотвращает контакт между друг другом.

Силовые агрегаты, имеющие короткозамкнутый ротор, отличительны обмоткой, вставленной в пазы. Они изготовляются из неизолированных медных или алюминиевых стержней. Торцы последних соединяются короткозамкнутыми кольцами (производятся из аналогичного материала, что и стержни).

Интересно: Такой вид обмотки часто называют беличьей клеткой». Машины, мощность которых достигает до 100 киловатт включительно, роторная обмотка изготовляется по технологии залива пазов алюминием под давлением. Стержни, короткозамыкающие кольца, вентиляционные лопатки отливаются сразу. Места, где размещается обмотка, формируются закрытыми, круглыми или овальными.

Принцип работы основывается на воздействии магнитного моля (МП) неподвижного компонента на подвижный. Данный эффект создается путем формирования электромагнитного поля, которое является следствием протекания электротоков в статорных обмотках. Свидетельство исправности последних – протекание исключительно номинальных токов. Когда состояние статорных обмоток нарушено, то формируются токи утечек, создается короткое замыкание, появляются другие повреждения. Все это – следствие ухудшения состояния изоляции.

Между статором и ротором предусмотрен зазор, предотвращающий контакт подвижной и неподвижной частей электродвигателя (размер определяется непосредственно производителем, и, зачастую, зависит от размеров электромотора).

Внутри силовой установки располагаются расходники – элементы, обеспечивающие нормализацию работы агрегатов. Их неисправность, представленная изношенностью, приводит к нарушению зазора, который находится между статором и роторов. К усугублению проблемы с работой силовых агрегатов приводят:

• разбитые подшипники;
• абразивные частицы, часто являющиеся продуктами взаимодействия обслуживающих жидкостей, протекания физических процессов, попавшие внутрь механизмов. При контакте с элементами они создают дополнительное воздействие, нарушающее работу агрегатов;
• неправильная разборка и последующая сборка с использованием подручных средств вместо профессиональных инструментов.

Если происходит контакт подвижных частей с неподвижными, тогда формируется механическая нагрузка, приводящая, в конечном итоге, к поломке электрического мотора. Данные аспекты требуют качественной и комплексной проверки, также важно прозвонить рабочую обмотку, прозвонить мультиметром весь электромотор.

Важно: Неквалифицированный разбор при помощи «кустарного» оборудования – часто основная причина поломки электрических приводов. При осуществлении демонтажа, разборки с последующей сборкой нужно применять исключительно специальное оснащение, съемники, предотвращающие повреждение граней валов.

Подготовка к дальнейшей проверке

Как говорилось выше, крайне важно проводить разборку предназначенным для этой операции инструментом. После демонтажа и разборки сразу детально осматриваются люфты, свободный ход подшипников. Пристальное внимание следует обратить на качество расходников (они должны быть в полностью исправном состоянии, иначе – замена), чистоту смазывающего вещества, правильность посадочных мест.

Если вместо асинхронного проверяется коллекторный мотор, тогда дополнительно осматривается коллекторно-щеточный узел. Дело в том, что интенсивный контакт щеток с электричеством вызывает их износ, а это приводит к пробоям, неисправностям. Сюда же относятся пластины – их тоже нужно хорошо проверить.

Производитель указывает характеристики производимых моторов. Информация находится на шильдике. Но технические данные могут отличаться – изменение специфики перемотки, модернизация изменяют характеристики. Касается, в основном, силовых агрегатов, бывавших в использовании, или установок, которые достаточно часто ремонтируются.

Как осуществить проверку асинхронного мотора

Стандартный трехфазный статор оснащен, соответственно, тремя намотками. Из неподвижного механизма выходят шесть проводов. Некоторые виды конструкционного исполнения оснащены 3-мя, 4-мя выводами – встречаются при осуществлении соединений по типу «треугольника» и звезды, обустроенных внутри корпуса. Такое решение используется крайне редко ввиду более сложного технического обслуживания силовых агрегатов.

Диагностика силовой машины состоит из нескольких этапов. Комплексность – главная черта проверки моторов. Она же позволяет протестировать агрегат со всех сторон. В мероприятия по тестировании работоспособности входят:

• подготовка – примечательна предварительным обесточиванием. Это элементарное действие, но некоторые ремонтники забывают отключить агрегат от сети электроснабжения из-за чего может выйти из строя измерительный прибор;
• калибровка – перед тем, как прозвонить мультиметр должен быть отрегулирован. Для этого нужно выставить стрелку в нулевое положение, т.е. щупы замыкаются;
• визуальная диагностика на предмет обнаружения видимых повреждений без непосредственно разборки силовой машины.

Асинхронные, коллекторные моторы прозваниваются по одинаковому базовому принципу. Различия методик заключаются в особенностях конструкционного исполнения машин. Определить принадлежность обмоток может мультиметр, работающий в режиме омметра – один щуп ставится на произвольный вывод, вторым замеряется сопротивление на остальных выходах. Далее, при обнаружении пары проводов используется маркирование – оно произвольное, необходимое для того, чтобы не запутаться в процесс прозвонки.

Намотка создается одним проводом. Он имеет одинаковое число витков, формирующих равное индуктивное сопротивление – на это стоит опираться так, как при закорачивании или обрыве провода активное сопротивление (и полное) будет «скакать». Перепады определяются измерительным прибором. Скачки могут быть следствием межвиткового замыкания.

Важно: Замеры активного сопротивления (АО) статорных обмоток с дальнейшим сравнением – способ точного определения целостности цепей неподвижного механизма. Именно поэтому перед осуществлением ремонта производят предварительную диагностику.

Особенностью однофазных асинхронных двигателей, касательно статорных обмоток, выступает тот факт, что классификации силовых машин производятся с двумя типами обмоток: рабочей, пусковой, например, в стиральной машинке.

Диагностика покажет:

• при меньшей величине – рабочую перемотку статора;
• среднее сопротивление – пусковая намотка;
• повышенный параметр сопротивления – две обмотки, соединенные последовательным методом.

Параметр АО в первой всегда меньше – аспект тоже стоит учесть. Если из неподвижного механизма выведено три конца, тогда нужно замерить АО на всех. Во внимание берется результат, полученный после проведения трех замеров.

Проверка расходников – подшипников

Визуальный осмотр (о котором писалось выше) – первая ступень комплексной диагностики. Детально осматривать необходимо не только поверхность мотора – она может быть полностью исправной, но при этом наблюдаются перепады работоспособности.

Вместе с двигателем проверяются подшипники, обеспечивающие плавный и свободный ход подвижного механизма в статоре. Размещение по обоим концам ротора в специальных нишах. Часть подшипников смазываются автоматически фитингами, а другая – нуждается в смазочном веществе.

Как осуществляется проверка расходников:

• двигатель размещается на твердой поверхности;
• нужно положить руку, а второй провернуть ротор;
• если ВЭ неисправен, тогда возникают характерные царапающие звуки, повышенное трение, неравномерное движение. Целый ВЭ будет двигаться без проблем;
• детально осматривается продольный люфт ВЭ – толкается за ось, находящиеся в статоре. Допустимый показатель не более 3 миллиметров включительно.

Проблемы с вышеупомянутыми деталями вызывают шумную работу. Изношенные или полностью неисправные расходники существенно перегреваются, что приводит к серьезной поломке силового оборудования в целом. Крайне важно вовремя проводить полноценное техническое обслуживание – предотвратит риск поломок различной сложности.

Начало и конец статорной обмотки

Методика позволит определить направление перемотки провода. Неподвижный механизм мотора имеет много общество с трансформатором, а потому его рассматривают в качестве последнего. В статоре происходит аналогичные трансформатору процессы, что позволяет проводить комплексную диагностику.

Для осуществления проверки необходимы следующие приборы:

• вольтметр с повышенной чувствительностью к изменениям параметров;
• источник, генерирующий постоянное напряжение – подойдет стандартная батарейка.

Стрелочный вольтметр предпочтительней так, как он показывает варьирование параметров более наглядно. Цифровой тоже подойдет, но на нем сложней отслеживать тенденцию изменений характеристик.

К одной обмотке подключается вольтметр (вид выбирать вам), а к другой подводится источник напряжения, последний сразу же убирается. Внимание нужно обратить на то, насколько отклонился стрелка измерительного прибора:

• при воздействии «плюса» первой обмотки во второй возник импульс электромагнитного характера с отклонением вправо, а если отключить его, то наблюдается перемещение влево, тогда оба провода с одинаковым направлением;
• при противоположном эффекте переключается измерительный аппарат или батарейка. С третьей обмоткой делаются аналогичные действия.

Мощности батарейки не всегда хватает. Из-за этого точность измерений не всегда обеспечивается. Поэтому при осуществлении диагностики работоспособности применять источники повышенного напряжения. Здесь отлично подойдут профессиональные мегаомметры.

Домашние измерения

Есть «лайфхак», позволяющий провести контрольные замеры без использования мегаомметров. На клеммы статорной обмотки подается бытовое напряжение от сети 220 вольт через специальную контрольную лампу накаливания. Мощность последней не превышает 75 ватт. Также используется другой измерительный аппарат – амперметр, подключенный последовательным способом.

Важно: Данный метод крайне не рекомендуется использовать ввиду повышенной опасности. Замеры производятся при включенной электрической сети, что может нанести непоправимый вред здоровью. Такой способ используют профессиональные электрики, имеющие третью и выше группу техники безопасности.

Ток утечки не должен превышать микроамперы с учетом аварийного режима. Поэтому измерения начинаются на пределах ампер. Определив ток амперметром, и напряжение, вычисляется сопротивление обмоточной изоляции.

Технология предусматривает подачу полноценной фазы на корпус мотора. Последний нужно размещать на диэлектрическом основании без непосредственного и косвенного контакта с другими предметами на рабочей плоскости. Должное внимание уделяется безопасности при осуществлении замеров – необходима сверхнадежная изоляция концов обмотки и проводов перед тем, как проверить работоспособность таким способом, необходимо проверить качество крепления зажимов. Колбу лампы держать в защитном чехле, чтобы она не разбилась.

Замер АО и сопротивления между обмоточной изоляции

При замере активного сопротивления нужно полностью разобрать схему соединения проводов, включая демонтаж перемычек. Мультиметр переключить в режим работы омметра, определить АО каждой из представленных статорных обмоток. Если прибор показывает одинаковые значения, тогда все в порядке. Но иногда бывают небольшие отклонения, обусловлены измерительной погрешностью используемого аппарата.

При измерении сопротивления изоляции омметр не подойдет. Его необходимо переключить в мегаомметр. Стандартный мультиметр нередко вводит в заблуждение, показывая исправность изоляции, но по факту там будут повреждения. Поэтому его использовать не рекомендуется.

Совет: Непосредственно до начала проверок необходимо изучить схему подключения. Некоторые соединения обустраиваются подключением центральной точки к корпусу мотора. Если перемотки имеет несколько точек, тогда диагностика состояния изоляции осуществляется как между любой точкой соединения, так и непосредственно между корпусом.

Иногда сопротивление очень маленькое. Проверка предусматривает разъединение обмотки и тестирование работоспособности каждой намотки по отдельности. Номинальное сопротивление между катушками и корпусом – не ниже 20 Мом. Но встречаются агрегаты, имеющие параметр ниже указанного ввиду того, что они эксплуатировались в сложных условиях, например, в сырых помещениях. Привод полностью разбирают, внутренние детали тщательно просушивают лампой накаливания. Измерение сопротивления производится мультиметром с пределом измерений, заточенным под максимальное сопротивление.

Для проверки моторов, рассчитанных на номинальное электроснабжение 220 и 380 вольт, задействуют специализированные измерительные аппараты, генерирующие испытательное напряжение в диапазоне от 500 до 1000 вольт.

Совет: Перед проверкой ознакомьтесь с паспортной документацией от производителя. В ней указывает вся необходимая информация: максимально допустимый параметр испытательного напряжения, базовая мощность, тип соединения обмоток статора.

Диагностика маломощных электродвигателей с номиналкой 12 вольт и 24 вольта задействуют обычный тестер. Применять более мощное оборудование категорически запрещено так, как изоляция таких силовых агрегатов неспособна выдерживать большие объемы напряжения.

Проверка ротора электрических моторов

Вращающиеся элемент, а в частности его обмотки создают магнитное поле. На него оказывает воздействие поле неподвижного механизма. Якорные обмотки должны быть полностью исправными, иначе энергия, которую имеет магнитное поле, будет израсходоваться напрасно.

Сложность проведения замеров возникает из-за незнаний конструкционных исполнений роторов. Они все имеют одинаковый принцип работы, но различные конструкции вызывают ряд проблем при проверке работоспособностей.

Электродвигатели с фазным ВЭ

Непосредственно на подвижной части мотора размещаются металлические кольца, выступающие выводами проводов. Они расположены на одной стороне вала вблизи подшипников качения.

Схемные провода собраны до колец – это может вызывать некоторые сложности. Отключать не нужно. Но принцип замеров, используемый для статора, также подходит в случае с ротором. Последний принимают за трансформатор, и сравнивают сопротивления цепочек, качество изолирующего слоя обоих конструкций.

Асинхронные моторы с ротором

Проводить замеры гораздо легче, чем в предыдущих случаях. Но все же есть некоторые нюансы. Роторы асинхронных машин произведены в форме «беличьего колеса», что обеспечивает высочайшую надежность конструкции. Короткозамкнутые обмотки изготовляют с применением толстых стержней из алюминия или меди. Они запрессованы во втулки. Конструкция выдерживает протекание токов, возникающих при коротком замыкании.

Но даже вышеупомянутая конструкция, рано или поздно, выходит из строя. Происходит это из-за ненадлежащего технического обслуживания или, когда эксплуатационный срок подходит к концу. Поломки появляются реже. Использовать обычный цифровой мультиметр здесь нецелесообразно – измерительный аппарат не даст должного результата.

Потребуется другое техническое оснащение, способное организовывать подачу напряжения на короткое замыкание такого ротора с одновременным контролированием возникшего магнитного потока. Поломки внутренней конструкции сопровождаются образованными трещинами. Они появляются на корпусе ротора – детальный осмотр обнаружит их.

Тестирование работоспособности под созданной нагрузкой

Делать заключения о состоянии электрического двигателя, опираясь исключительно на показатели измерительных аппаратов, — довольно опрометчивое решение. Чтобы получить правильный результат, нужно проводить диагностику силового агрегата под воздействием нагрузки. Такой подход к исследованию покажет наглядным образом, как при номинальной работе мотор расходует собственную мощность.

Осуществлять диагностику под нагрузкой необходимо после проведенных замеров базовых показатель, измерений диапазона температурного режима во время работы. Вовремя необнаруженные минимальные проблемы повлекут за собой более серьезные неисправности, для устранения которых необходимо прибегать к дорогостоящим ремонтным работам.

Довольно редкий вид проверки мотора

Бывают ситуации, когда стандартные вид диагностики не дают точного результата. Проверка как мегомметром, так и мультиметром показывает, что двигатель находится в нормальном состоянии. Замеры сопротивления соответствуют номинальным параметрами силового агрегата.

Но замеры потребления тока по фазам показали, что токи выше номинала. Данный нюанс не всегда свидетельствует о возникшем межвитковом замыкании и о других неисправностях обмоток. Иногда проблема кроется в подшипниках или превышенной нагрузки.

Суть методики заключается в проверке состояния обмоток, не соединенных между собой. Предполагается детальный разбор обмоточного соединения. Для проверки применяется мегаомметр.

Проверка косвенным способом

При невозможности подключения электромотора к энергоснабжению можно собрать последовательную цепь. Последняя состоит из источника питания (например, аккумулятора), реостата на 20 ом. Параметр напряжения должен быть 12 вольт. Амперметром или мультиметром и реостатом ставится рабочий ток до 1 ампера. Собранная схема подключения к обмотке. Скачки напряжения фиксируются измерительными приспособлениями.

Восстановление работоспособности асинхронного движка

Несмотря на крайне прочное и надежное конструкционное исполнение, силовые установки выходят из строя. Причин поломок может быть множество. Как описывалось выше, производится диагностика полностью всего силового агрегата, позволяющая с максимальной точностью определить, что конкретно не так в установке. После осуществления проверки принимается решение о необходимости ремонтных работ, направленных на обеспечение первозданной работоспособности электропривода.

Ремонт асинхронного оборудования предполагает следующие операции:

• дополнительный осмотр, включающий предремонтную проверку, определяющий актуальное состояние электропривода, целостность фаз, сопротивления изоляционного слоя обмоток;
• комплексная разборка, демонтаж старой неисправной обмотки, дефектовка, рихтовка. Данное действие проводится вместе с обдувкой подвижной и неподвижной частей оборудования, мойкой деталей;
• вышедшие из строя детали заменяются на новые: производится ремонт статора, ротора, готовится новая изоляция, проводится намотка катушек, изолировка пазов, укладка обмоточный секций, пайка, сборка и обкатка;
• проведение контрольных испытаний с пусконаладочными работами;
• финальную окраску и сушку.

Для ремонта ротора используется специализированный стенд, позволяющий мониторить биение. Сюда же относятся индикаторные стойки, кисти, призмы. Наиболее распространенными неисправностями подвижного элемента мотора являются:

• повышенное биение концов вала;
• коррозийное воздействие окружающей и контактируемой среды – на деталях появляются соответствующие новообразования;
• происходит отслоение металлических листов.

Валовая рихтовка производится только на разобранном электродвигателе. Монтаж призмы на разметочную плиту – на них располагают ротор. Биение проверяется индикатором, крепящимся в стойке. Отмечается точка пикового отклонения индикаторной стрелки. Производятся аккуратные удары молотком (неметаллическим) по валовому концу.

Устранение следов коррозийного воздействия осуществляется специальными химическими веществами, механической обработкой деталей механизма. Отслоившиеся роторные листы приклеиваются с учетом предварительной подготовки обрабатываемой детали: пакеты чистятся от скопившиеся пыли компрессором сжатого воздуха, мягкой щеткой на волосяной основе, поверхность повторно покрывается лаком, имеющим повышенные антикоррозийные свойства. Последняя операция примечательна предварительным удалением остатков старого лакокрасочного покрытия, следов коррозийного воздействия окружающей среды.

Неподвижные элементы, между пластин которых скопилась коррозия, выбраковываются. Если на корпусе обнаружены вмятины и забоины – необходимо провести их удаление шабером до тех пор, пока проблемы не будут исправлены. Проигнорировать данный аспект можно только в том случае, когда не были вызваны деформационные изменения деталей по внутреннему диаметру.

Комплексная починка

Повреждения оборудования бывают различного рода. Иногда срывается резьба, чтобы это устранить, нужно провести рассверловку отверстий с последующей нарезкой новой резьбы, но уже большего размера. Отверстия подшипникового щита рассверливаются.

Нарезка должна происходить исключительно вторым метчиком – так будет обеспечена усиленная резьба. Если делать третьим, то надлежащее качество не гарантировано. Листы, отслоившиеся от детали, клеятся специализированным веществом – БФ-2, надежно склеивающим металлические детали различных габаритов.

Абразивные следы от скопившиеся грязи, пыли, коррозии чистятся бензином, и только после того производится склейка листов. Игнорирование технологии чревато снижением эффективности ремонтных работ.

Заготовка новой изоляции

Подготовка изоляционного слоя только после снятия замеров моторных пазов. Рычажными ножницами отрезается заготовка – используется с целью последующего применения в качестве пробной пазовой коробки (ПК). Последняя отформовывается непосредственно на приспособлении. Выступающие части ПК усиливаются, что обеспечивает необходимый размер вылета.

Ширина манжета в диапазоне от 8 до 20 миллиметров (параметр не унифицированный, зависит от габаритов электромотора). ПК закладывается в паз для определения точных типовых размеров. Все теми же рычажными ножницами нарезаются изоляционные полосы.

Производство проводников для выводов

Подбирается провод с необходимым сечением. Материал проводников – медь, реже – алюминий. Поэтому здесь проблем не будет. Заготовка режется по длине на куски – будущие выводы новой намотки. Резка не всегда бывает ровной, а потому – концы чистятся от остатков изоляционного слоя, от оксидной пленки, жилы провода скручиваются в пучок, далее, их следует облудить

Длина чистки – важный аспект, обеспечивающий надежность и качество паки, сварки, закрепления механическими средствами. Типовая длина зачистки составляет до 20 мм включительно. Чистить провод ножом нельзя – существует вероятность подрезки медной жилы, что скажется на работоспособности в дальнейшем. Удаление излишков изоляции осуществляется специальными инструментами – клещами.

Провода, имеющие волокнистую структуру, по концам закрепляются трубками, отличающимися электроизоляционными свойствами. Здесь же маркируются провода. Перед заделкой многожильных проводов происходит скручивание жил. Круглогубцами сворачивается кольцо, применяющиеся в креплении проводов на клеммном механизме. Зачистка и скручивание предусматривает воздействие в рамках горячего лужения. Для этого помещаются в электрическую ванну с расплавленным припоем марки ПОС-40. Место, которое поддается лужению, обрабатывается раствором на основе спирта и канифоли.

Намотка обмоточных секций вместе с катушками

Шаблон секций крепится на специальном станке, предназначенным для выполнения операций, связанных с обустройством перемотки. Провод крепится на первой ступеньке, а намотка начала катушки производится ручным способом. Далее, полностью наматывается катушка, формируется переход на следующую ступень. Повторяются предыдущие операции с катушкой, т.е. продолжается намотка до тех пор, пока все секции не будут намотаны. Если провод оборвался, то допустима одна пайка с дальнейшим выводом на лобовую часть с дополнительной изоляцией хлорвиниловой трубкой.

Перед укладкой обмотки продувается неподвижный элемент – необходимо, чтобы очистить деталь от любых остатков абразивных элементов, опиливаются заусеницы, мешающие размещению намотки. Заложенные коробки оправляются, а статор располагают на подставке.

Асинхронный трёхфазный двигатель

1. Применение трёхфазных двигателей в стиральных машинах

Асинхронный трёхфазный электродвигатель был изобретён в 1889 году русским электротехником Доливо-Добровольским. Трёхфазные двигатели получили широкое применение в различной промышленной технике, в том числе и в промышленных стиральных машинах. С развитием современных технологий и электронных систем управления, подобные двигатели стали распространены и в бытовой технике. В бытовых стиральных машинах трёхфазные двигатели стали применяться примерно с 2005 года. Сегодня можно встретить такие двигатели только в некоторых моделях стиральных машин торговых марок: AEG, Electrolux, Ariston, Indesit, Whirpoll, Candy, Bosch, Siemens, Miele, Haier. Трёхфазные двигатели из-за низкого уровня шума, очень часто применяются в так называемых бесшумных стиральных машинах.

2. Общие сведения о трёхфазном токе и трёхфазном двигателе

Как известно из курса электротехники, в промышленности трёхфазный ток создаётся трёхфазным генератором, который имеет три обмотки сдвинутые относительно своей геометрической оси на угол 120°, поэтому на выходе каждой из обмоток генератора образуются переменные токи, фазы которых соответственно сдвинуты друг относительно друга также на 120°. График трёхфазного тока представлен на (Рис.2). Конструкция и принцип работы трёхфазного и однофазного асинхронных двигателей почти одинаковы. Разница лишь в обмотках статора. Трехфазные электродвигатели имеют на статоре трёхфазную обмотку, каждая секция обмоток которых сдвинута на 120°. Ротор (подвижная часть) трёхфазного двигателя имеет такую же конструкцию, что и однофазные асинхронные двигатели, т.е. состоит из короткозамкнутой обмотки в виде «беличьего колеса». Статор (неподвижная часть) состоит из сердечника в пазы которого уложены секции обмоток и подключены к контактной колодке двигателя. В отличие от однофазного асинхронного конденсаторного двигателя, трёхфазный двигатель подключённый к трёхфазной сети, не нуждается в пусковом конденсаторе, поскольку сдвиг фаз токов необходимый для образования пускового момента и вращающегося кругового магнитного поля обусловлен самой системой питания. Трёхфазные асинхронные двигатели могут работать так же от однофазной сети, но с потерей мощности примерно на 50% и естественно уже с применением пусковой схемы построенной на конденсаторах.

Рис.2 График трёхфазного тока

Рис.3 Соединение обмоток статора по схеме «звезда» и «треугольник»

Существуют две классические схемы подключения трёхфазных двигателей — это соединение обмоток статора по схеме «звезда» и «треугольник» (Рис.3) В стиральных машинах применяются трёхфазные асинхронные двигатели обмотки статора которых соединены по схеме «треугольник», т.е.конец первой обмотки соединен с началом второй, конец второй с началом третьей, а конец третьей с началом первой, образуя замкнутый контур. При таком соединении в замкнутый контур нет никакой опасности, так как благодаря сдвигу по фазе между электродвижущими силами на 120° их геометрическая сумма равна нулю и, следовательно тока в контуре быть не может. Все обмотки в трёхфазном двигателе имеют одинаковое электрическое сопротивление, что обеспечивает равномерную нагрузку на каждую фазу.

Если не вдаваться в подробности основ теории электротехники, отметим главное — электродвигатели с обмотками, соединёнными звездой работают намного мягче, чем электродвигатели с соединением обмоток в треугольник, но нельзя не отметить, что при соединении обмоток звездой двигатель не способен выдать максимальную мощность. Если соединить обмотки треугольником, двигатель выдаст полную паспортную мощность (приблизительно в 1,5 раза выше, чем при соединении звездой), но значения пусковых токов будут высокими.

3. Система управления трёхфазным двигателем (инвертор)

Выше, мы провели очень краткий обобщающий обзор по трёхфазному току и трёхфазному асинхронному двигателю. На самом деле, в электротехнике этот материал занимает очень большой раздел, с описанием всех физических процессов трёхфазной системы.

Как же работает асинхронный трёхфазный двигатель в бытовой стиральной машине, которая подключена к однофазной сети с переменным напряжением 220 вольт?

Для того, чтобы трёхфазный двигатель максимально эффективно работал в однофазной сети, применяют относительно сложный электронный преобразователь, который называют — инвертор. Структурная схема инвертора представлена ниже на (Рис.4).

Рис.4 Структурная схема инверторного преобразователя

Данный преобразователь имеет ярко выраженное звено постоянного тока. Переменное напряжение сети преобразуется при помощи диодного моста в постоянное, сглаживается индуктивностью (L) и ёмкостью (C), термистор (NTC) служит для защиты схемы от токовых перегрузок. Индуктивность и ёмкость в выпрямителе служат также фильтром, который защищает сеть от пульсаций при коммутации двигателя.

От переменной сети так же работает импульсный блок питания, который формирует пониженное постоянное напряжение различных значений для питания системы управления. С выхода выпрямителя постоянное напряжение поступает на силовую часть инвертора построенную на IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor — биполярный транзистор с изолированным затвором ). На структурной схеме IGBT позиционированы как Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6. В корпус данных транзисторов интегрирован диод включённый между цепью эмиттера и коллектора, который защищает транзистор от излишних токовых перегрузок возникающих при коммутации обмоток электродвигателя.

В инверторе осуществляется преобрaзовaние постоянного нaпряжения в трехфaзное (или однофaзное) импульсное нaпряжение изменяемой aмплитуды и чaстоты. По сигнaлaм системы упрaвления, кaждaя обмоткa электрического двигaтеля подсоединяется через соответствующие силовые трaнзисторы инверторa к положительному и отрицaтельному полюсaм звенa постоянного токa. Сигналы управления поступают на затворы транзисторов с драйверов (микросхем управления) IR1, IR2, IR3.

Сигнал на драйверы приходит с цифрового сигнального процессора ( DSP-Digital signal processor ) системы управления. Такие процессоры специально разработаны для управления двигателями. Длительность подключения кaждой обмотки в пределaх периодa следовaния импульсов модулируется по синусоидaльному зaкону. Чем выше частота преключения транзисторов, тем выше скорость вращения ротора трёхфазного двигателя, поэтому этот метод управления двигателя называют частотным.

Реверсивное вращение двигателя осуществляется за счёт изменения порядка включения транзисторов инвертора.

Алгоритм системы управления двигателем заложен в цифровом сигнальном процессоре.

Тахогенератор (Т) (Рис.4) расположенный на валу двигателя является звеном обратной связи между двигателем и блоком управления, благодаря чему, поддерживается необходимая стабильная скорость вращения двигателя на различных этапах работы стиральной машины. По сигналу с тахогенератора определятся дисбаланс барабана на стадии отжима, а в некоторых моделях стиральных машин происходит даже примерное взвешивание белья, за счёт сравнения характера сигналов тахогенератора при пустом и заполненным бельём барабане.

Подобные критерии сигналов тахогенератора, записаны в программе процессора системы управления двигателем или в микросхеме памяти блока управления.

В качестве дополнения, ко всему описанному в этом пункте, представим внешний вид и расположение некоторых компонентов инверторных блоков управления для стиральных машин.

Существует три основных вида:

1.Единый блок управления (инвертор и управление остальными элементами стиральной машины совмещены в общий модуль) (Фото 1)

2.Отдельный блок для управления 3-х фазным двигателем (Фото 2)

3.Блок управления (инвертор) расположен на самом двигателе

4.Диагностика трёхфазных асинхронных двигателей.

Рис.6 Схема соединения частей трёхфазного двигателя с контактной колодкой

Сразу хочется отметить, что трёхфазные асинхронные двигатели стиральных машин довольно надёжные. В практике ремонта стиральных машин, известно крайне мало случаев выхода из строя подобных двигателей. Большая часть неисправностей связанная с некорректной работой двигателей, заключается в неисправности самой системы управления. При неисправности системы управления, двигатель может вращаться рывками или наблюдается нестабильная частота вращения ротора, а иногда он вовсе не вращается. Блок управления трёхфазным двигателем может быть выполнен в виде отдельного модуля или совмещён с общим модулем управления стиральной машины.

На (рис.4) приведена лишь структурная схема инверторного преобразователя, на самом деле принципиальная схема инвертора намного сложнее и содержит в себе микропроцессорную систему, операционные усилители, оптические развязки и т.п.

Невозможно полноценно проверить работоспособность или напрямую включить трёхфазной двигатель стиральной машины без подключения к электронной схеме.

При помощи мультиметра представляется возможным проверить лишь целостность цепи обмоток статора двигателя, пробой обмоток на корпус, электрическое сопротивление катушки тахогенератора и тепловое защитное устройство.

5. Преимущество и недостатки трёхфазных двигателей в стиральных машинах

К преимуществу трёхфазных двигателей перед коллекторными и однофазными асинхронными двигателями можно отнести низкий уровень шума и высокий КПД двигателя, а также простоту конструкции и большой эксплуатационный ресурс. Благодаря импульсно-частотной электронной схеме управления достигается широкий диапазон и точность регулирования частоты вращения ротора двигателя. При сравнительно небольших габаритах обладает большой мощностью.

К недостаткам стоит отнести лишь сложную электронную систему управления двигателем.

Как проверить обмотки трехфазного двигателя с помощью омметра ~ Изучение электротехники

Каждый трехфазный двигатель имеет шесть (6) клемм, а напряжение питания подключено к трем (3) из этих клемм. Наиболее распространенной конфигурацией трехфазного двигателя является конфигурация треугольник (∆) – звезда (звезда), где сторона треугольника подключена к напряжению питания. Конфигурация клемм трехфазного двигателя показана ниже:

Набор клемм W2U2V2 представляет собой сторону звезды трехфазного двигателя, а U1VIW1 — сторону треугольника двигателя, подключенного к напряжению питания.

Трехфазный двигатель представляет собой прочное устройство, но, как и все, что создано руками человека, наступает время, когда это прекрасное устройство выходит из строя из-за старости, неправильного использования, неправильной эксплуатации или по любой другой неблагоприятной причине.

Наиболее частым видом отказа трехфазного двигателя переменного тока является перегорание или короткое замыкание обмотки, что приводит к повреждению двигателя. Часто требуется проверить обмотку трехфазных обмоток с помощью мультиметра или омметра, чтобы определить, исправен ли двигатель, сгорел или закоротил.

Как проверить обмотку трехфазного двигателя

Чтобы определить, исправен ли трехфазный двигатель или вышел из строя, простой тест омметра на обмотках двигателя покажет его истинное состояние. Как показано ниже, указанная матрица клемм ( синие линии ) показывает способ проверки обмоток трехфазного двигателя с помощью омметра: 3-фазный двигатель с омметром

Первое, что необходимо сделать перед проверкой обмоток двигателя, это удалить перемычки, соединяющие клеммы W2U2V2 , и отключить двигатель от источника питания (L1, L2, L3). Клеммы мультиметра, размещенные на этой матрице клемм, будут показывать следующие показания для исправного трехфазного двигателя:

(a) Клеммы W1W2 , U1U2 , V1V2 будут показывать непрерывность 3 для исправного двигателя0003

(b) Любые другие комбинации клемм должны указывать Открыть для исправного двигателя

(c) Показания между любой из шести (6) клемм и корпусом двигателя, обозначающим землю       

    (E) должны указывать открывайте на хороший мотор.

Показания омметра для неисправного трехфазного двигателя

В случае сгоревшего или неисправного трехфазного двигателя эта матрица клемм должна показывать противоположные показания для неисправного двигателя:

(a) Если любая из комбинаций клемм W1W2, U1U2, V1V2 должна показывать разомкнут , то

     двигатель неисправен.

(b) Если какие-либо другие комбинации клемм должны указывать непрерывность вместо обрыв , то             

     двигатель неисправен.

(c) Если показание между любой из шести (6) клемм и корпусом двигателя (E) должно  

     указать непрерывность , значит мотор сдох.

Проверка обмоток двигателя шпинделя — Как определить поврежденные обмотки в шпинделях

Проверка обмоток двигателя шпинделя — Как определить неисправные обмотки в шпинделях