Как проверить работоспособность двигателя постоянного тока
Главная » Полезные статьи » Как проверить работоспособность двигателя постоянного тока
10.01.2023
Двигатель постоянного тока имеет определенную структуру. Он состоит из стационарной и вращающейся деталей – статора и ротора. Ротор, который также иногда называют якорем, при вращении контактирует со статором. Ротор расположен внутри статора практически во всех видах двигателей.
Якорь выполняет всю механическую работу. Вращательное движение зависит от других механизмов двигателя, о которых в этой статье не будет идти речь.
В конструкции статора предусмотрена статорная обмотка. Ток, проходя через нее, способствует формированию вращающегося магнитного поля, которое взаимодействует с полем статора. В результате возникает вращающийся момент, являющийся основой для выполнения механической работы. Повышение КПД и снижение количества потерь возможны при установке якоря на подшипниках.
Проверка электродвигателя выражается в разных формах: визуальный осмотр, использование измерительных приборов для определения величины зазоров, контроль вращения якоря.
При подготовке к проверке нужно принимать во внимание конструктивные особенности того или иного двигателя. Электрический мотор подключают к сети с напряжением 220 или 380 В. Важно учитывать обратимость двигателя – характеристику, которая указывает на выработку электрического тока при вращении ротора.
Проверка электромотора
Прежде всего, нужно понять, исправен ли агрегат, подлежащий проверке. Он исправен, если обладает такими характеристиками:
- отсутствует люфт подшипников;
- смазка в достаточном количестве и нормальном состоянии;
- зазоры между ротором и статором не превышают допустимые пределы;
- щетки и ламели коллекторной системы не изношены либо их износ незначителен;
- кабель питания полностью исправен;
-
отсутствует запах горелого.
Стандартный визуальный осмотр позволит убедиться, что прибор исправен в механическом плане.
Если требуется разобрать конструкцию, то делать это нужно предельно аккуратно, чтобы не допустить механических повреждений. Для этого рекомендуется использовать специальные инструменты.
В ходе ревизии нужно обращать особое внимание на такие детали:
- участки обрывов обмотки, наличие коротких замыканий в них на роторе или статоре;
- пробои в изоляции корпуса;
- работоспособность конденсатора.
Схема ревизии двигателя на предмет исправности не слишком отличается для разных типов устройств, поэтому является практически идентичной.
Состояние обмоток статора в двигателе постоянного тока
Двигатель указанного типа называют коллекторным. Проверить его исправность можно с помощью мультиметра. Делают это по следующему алгоритму:
-
Мультиметр переводят в режим измерения сопротивления (Ом).
- Щупы устройства парами прикладывают к ламелям коллекторной системы. Если с двигателем все в порядке, показания будут одинаковыми.
- Щуп прикладывают к ротору и коллектору одновременно. Если двигатель рабочий, его сопротивление будет бесконечно высоким.
- Один щуп прикладывают к статору, другой – к выводам двигателя. При низких значениях показаний подозревают разрывы обмоток.
Перемотка или ремонт статора (якоря) после замыкания: как проверить статор
Содержание
- 1 Cтатор в разных типах электродвигателей
- 1.1 Синхронный или коллекторный двигатель
- 1.2 Асинхронные двигатели
- 2 Материал для статоров
- 3 Технология перемотки статора
- 4 Проверка якоря коллекторного двигателя
- 5 Ремонт электродвигателей
- 6 Теплоизоляция статора
- 7 Защита статора тепловым реле
- 8 Двигатели, применяемые в промышленности
- 9 Видео
Электрический двигатель – это машина, превращающая электрическую энергию в механическую. Работа любого электрического двигателя или генератора основана на условии взаимодействия магнитных полей статора и ротора.
Коллекторный синхронный двигатель
Cтатор в разных типах электродвигателей
Статор – это неотъемлемый узел электрической машины, сохраняющий неподвижное состояние во время работы двигателя. Ротор – вращающаяся часть электрического мотора, передающая механическую энергию на выходной вал. Другое название ротора – якорь.
Синхронный или коллекторный двигатель

Интересно. Двигатели такого типа имеют еще одно название – синхронные. Это означает, что скорость вращения ротора равна скорости вращения электромагнитного поля, возникающего в двигателе.
Асинхронные двигатели
Подавляющее количество электромоторов, применяющихся и в промышленности, и в быту, – это асинхронные электродвигатели с короткозамкнутыми роторами. Такие двигатели применяются в трехфазных и однофазных сетях переменного тока.
Асинхронный двигатель
Статорная конструкция собирается из большого количества стальных пластин и расположена в корпусе основания, отлитом из немагнитных металлов: чугуна или алюминия.
Наборный статор двигателя
Материал пластин – электротехническая сталь. Пластины изолированы друг от друга специальным диэлектрическим лаком. В статоре имеются продольные пазы, где размещаются три обмотки, сдвинутые относительно оси вращения электромотора на 120 градусов друг от друга. Ротор также набирается из изолированных пластин электротехнической стали. В пазы ротора уложены стержни из алюминия, реже меди, соединенные по торцам контактными кольцами. Отсюда и название – короткозамкнутый ротор. Такая конструкция, называемая «беличьим колесом», играет роль обмотки ротора.
Ниже представлен вид асинхронного электродвигателя в разрезе. Хорошо видно, что такое наборный статор.
Разрез асинхронного двигателя
Обмотки двигателя могут подключаться к трехфазной электрической сети по схеме «треугольник» или «звезда».
Варианты подключения трехфазного двигателя
Коммутация схемы производится в клеммной коробке двигателя, называемой борн или брно.
При подаче трехфазного напряжения в обмотках статора возникают пульсирующие токи, которые вызывают появление в статоре вращающегося магнитного поля. Это поле пересекает токопроводящие стержни ротора, в которых индуцируются вторичные пульсирующие токи. Результатом становится появление магнитного поля в роторе. Магнитные поля статора и ротора взаимодействуют и заставляют вращаться стержни «беличьего колеса», вместе с тем и сам ротор. Якорь вращается со скоростью несколько меньшей, чем магнитное поле статора.
Величина этой разности называется скольжением и может составлять от 2 до 8 %. Из-за наличия скольжения двигатели подобной конструкции получили название – асинхронные. Эффект скольжения физически необходим для работы асинхронного двигателя – не будет отставания вращения ротора от магнитного поля статора, не будет индуцироваться ток в стержнях ротора, исчезнет магнитное поле в якоре, приводящее во вращение ротор.
Материал для статоров
Светодиодная RGB лента
Статорные и роторные узлы набираются из изолированных пластин электротехнической стали толщиной от 0,2 до 0,5 мм. В такой стали присутствует повышенное количество кремния (3-4,5 %). В результате сплав получает повышенное электрическое сопротивление и улучшенные магнитные характеристики. Малая толщина пластин и высокое удельное сопротивление существенно снижают паразитные вихревые токи Фуко в статоре и роторе.
Технология перемотки статора
Стриппер для снятия изоляции с проводов
Индикаторами нештатной работы электромотора являются:
- Снижение мощности;
- Повышенный нагрев корпуса;
- «Пробивание» напряжения на массу.
В таком случае следует провести диагностику неисправности статора. Необходимо определить, как проверить статор на межвитковое замыкание мультиметром. Величина сопротивления обмоток указана в справочной литературе на конкретный двигатель. Проверив мультиметром сопротивление каждой из обмоток, можно определить дефектную. После чего необходимо перемотать одну или все обмотки статора.
Основные операции:
- Удаление из пазов статора старых обмоток;
- Очищение пазов от остатков старой электро,- и термоизоляции;
- Установка новой изоляции в пазах статора;
- Укладка новых обмоток;
- Пропитка обмоток диэлектрическим лаком и его сушка;
- Проверка электрических параметров новых обмоток статора.
При правильно проведенном ремонте электромотор восстановит свои первоначальные характеристики.
Проверка якоря коллекторного двигателя
Как подключить вольтметр
У якоря коллекторного электродвигателя надо проверять два основных типа неисправностей:
- Механические;
- Электрические.
На заметку. К механическим неисправностям, как правило, относится выработка ресурса подшипников. Появляются сильный шум при работе двигателя, нагрев подшипников, продольный и радиальный люфт якоря.
Электрические неисправности включают в себя:
- Обрыв провода в обмотке;
- Межвитковое замыкание;
- Пробой обмотки на корпус якоря и самого мотора;
- Износ контактных ламелей коллектора.
Следует рассмотреть, как проверить якорь на межвитковое замыкание. Сделать это удобно с помощью цифрового мультиметра либо, при его отсутствии, стрелочным тестером.
Электронный мультиметр
Как прозвонить якорь? Следует поочередно измерять сопротивление обмоток якоря, касаясь щупами мультиметра противоположных ламелей коллектора. Значительное отклонение величины сопротивления позволит узнать неисправную обмотку. Пробой на корпус проверяется мультиметром в диапазоне сопротивления 20 кОм. Один щуп присоединяется к валу ротора, другим поочередно касаются ламелей коллектора. Прибор должен показывать состояние «разрыв». По показанию мультиметра менее 20 кОм можно узнавать о неисправности обмотки, и, следовательно, необходимости ремонта якоря.
Ремонт электродвигателей
Проведение ремонта электродвигателей, такого, как перемотка статора или ротора, – операция ответственная и кропотливая. Необходимы определенные знания и навыки работы, опыт. Проще всего производится устранение механических неисправностей, обычно это замена подшипников и восстановление геометрии коллектора либо его полная замена. Также бывает необходимо поменять стесанные графитовые щетки, подающие ток на обмотки якоря.
При ремонте электрической части двигателя потребуются специальные материалы, обмоточный провод нужной марки, специальные инструменты и оснастка. Если речь идет о ремонте ограниченного количества электродвигателей, то лучше обратиться в специализированное ремонтное предприятие. Это целесообразно, как с точки зрения качества ремонта, так и экономики.
Для проведения ремонтных работ в больших количествах необходимо создать профильный участок ремонта, подобрать персонал, содержать определенное количество оборудования, материалов и комплектующих, иметь справочную литературу.
Теплоизоляция статора
Электродвигатель при работе подвержен достаточно сильному нагреву – до 100-145 0С. Для сохранения работоспособности, защиты деталей и узлов от перегрева на валу двигателя имеется крыльчатка вентилятора, производящая обдув ротора и статора. Кроме того, для защиты обмоток статора применяются различные термоизолирующие материалы, такие как:
- Прокладки на базе компонентов из слюды и специальных картонов;
- Термоизолирующие материалы из стеклоткани;
- Термостойкие пропиточные лаки.
Правильное технологическое применение таких теплоизоляционных компонентов обеспечивает долгую надежную и бесперебойную работу электродвигателей.
Защита статора тепловым реле
В процессе эксплуатации электродвигатель может потреблять повышенный ток из сети и испытывать сильный нагрев. Причины могут быть разные, например, слишком большая нагрузка на валу, частые включения и выключения мотора, повышенная температура окружающей среды. Такие нештатные режимы работы могут привести к перегреву статорных обмоток и выходу их из строя. Для предотвращения повреждения электродвигателя в статорной системе устанавливается один или два биметаллических тепловых реле – это термовыключатели, называемые кликсонами.
Термовыключатель кликсон
При повышении температуры статора выше положенного значения происходит размыкание биметаллического контакта кликсона. Термовыключатель размыкает цепь питания катушки управления силовым контактором, который подает напряжение на электромотор. Контактор отключает электромотор от силовой электросети. Дальнейшее включение контактора и, следовательно, электродвигателя возможно лишь после охлаждения обмоток статора и замыкания биметаллической пары термовыключателя.
Двигатели, применяемые в промышленности
В промышленности успешно применяются оба типа двигателей: и асинхронные с короткозамкнутым ротором, и синхронные коллекторные.
Первый тип устройств имеет важные достоинства:
- Низкая цена;
- Надежность и долговечность;
- Простота эксплуатации.
Имеются и минусы:
- Невозможность плавного регулирования оборотов якоря;
- Невысокая скорость вращения – предел 3000 об./мин. в сетях с частотой 50Гц;
- Большие пусковые токи.
Однако достоинства этих изделий многократно превосходят их недостатки.
К сведению. Асинхронные двигатели применяются в тех устройствах, где требуются постоянные режимы работы промышленного или транспортного оборудования. Например, в приводах всевозможных насосов, ленточных транспортеров, в системах вентиляции, в подъемных механизмах. Ниша асинхронных электрических машин занимает 65-75 % от общего объема применяемых электромоторов.
Синхронные, коллекторные двигатели имеют свои достоинства:
- Возможность плавного бесступенчатого изменения скорости вращения;
- Большая мощность;
- Большая скорость вращения.
Недостатки, присущие коллекторным электромоторам:
- Относительно высокая стоимость;
- Скользящие контакты коллектора якоря, снижающие надежность эксплуатации и уменьшающие ресурс машины;
- Необходимость частого обслуживания.
Они применяются там, где необходимо плавное изменение угловых скоростей: это приводы станков, тяговые моторы электротранспорта, точные системы монтажа.
Оба типа двигателей находят массовое применение в промышленности и быту. Для их длительной и безотказной работы необходимо проведение регламентных работ, при необходимости и восстановительного ремонта, включающего перемотку обмоток статора и ротора.
Видео
Как проверить арматуру с помощью мультиметра — Полное руководство
Проверка арматуры с помощью мультиметра — это один из основных навыков, которыми вы должны обладать как технический специалист. Фактически, вы можете легко использовать мультиметр для проверки арматуры в домашних условиях. Это пошаговое руководство идеально подходит для начинающих!
Якорь является одной из основных частей двигателя переменного тока, которая обеспечивает подачу электрического тока на двигатель. Если возникает какая-либо проблема в якоре, это может привести к неправильной подаче электрического тока на двигатель, и, как следствие, вы не получите правильную выходную мощность двигателя.
Чтобы избежать такого состояния, вы можете проверить характеристики вашего двигателя или генератора с помощью цифрового мультиметра. Любая проблема в обмотке якоря может вызвать различные проблемы в двигателе. Якорь присутствует почти во всех типах двигателей или генераторов для управления адекватной подачей электрического тока на двигатель. Однако два типа арматуры работают по-разному.
Содержание
Типы якоря:
Существует два типа якоря в зависимости от размера двигателя переменного тока, в котором они установлены.
- В малых двигателях установлен якорь с железным сердечником. Вокруг этого железного сердечника, по которому проходит электрический ток, намотано несколько электрических проводов. Якорь малых двигателей размещен на приводном валу.
- Второй тип якоря – это тот, который устанавливается в больших двигателях. Этот тип арматуры называется стационарной арматурой; значит не шевелится. При прохождении электрического тока по проводам якоря создается магнитное поле, в результате чего увеличивается крутящий момент двигателя.
Независимо от того, какой тип якоря присутствует в вашем двигателе, вы должны проверить их, используя одну и ту же процедуру. Использование цифрового мультиметра для этой цели будет предпочтительнее, потому что он может дать вам наилучшие результаты.
Принцип работы якоря:
Когда на двигатель подается электрический ток, якорь вращается, из-за чего создается магнитное поле. Относительное движение поля и якоря создавало электродвижущую силу.
Когда мы запускаем двигатель, якорь преобразует эту электрическую мощность в крутящий момент. Это происходит, когда ток якоря и электродвижущая сила противодействуют друг другу. Вал передает механическую мощность в виде крутящего момента.
Как проверить якорь мультиметром?Теперь, если вы готовы проверить якорь вашего двигателя с помощью цифрового мультиметра, вам необходимо следовать приведенным ниже основным рекомендациям.
Необходимый материал:
- Резиновые перчатки
- Цифровой мультиметр
- Отвертка
Меры предосторожности:
Перед началом проверки якоря двигателя наденьте резиновые перчатки. Это убережет вас от поражения электрическим током при проверке якоря.
Вот (быстрые шаги) для проверки якоря с помощью мультиметра:
- Ослабьте гайки двигателя с помощью отвертки.
- Включите цифровой мультиметр.
- Установите цифровой мультиметр на настройки сопротивления.
- Включите двигатель
- Подсоедините провода цифрового мультиметра к щеткам катушки якоря.
- Измерьте сопротивление обмоток коллекторного стержня каждой катушки.
- Запишите показания сопротивления.
- Сравните значения сопротивления.
Ниже (краткое пояснение) проверить якорь мультиметром:
Ослабить гайки двигателя:
Чтобы добраться до якоря, вы должны снять гайки двигателя с этой части, чтобы вы могли легко получить доступ к якорю. Для этого можно использовать отвертку.
После получения доступа к якорю вы должны перейти к следующему шагу. мотор.
Установите цифровой мультиметр на параметры сопротивления:
Чтобы проверить якорь с помощью цифрового мультиметра, вы должны проверить значение сопротивления обмоток катушек якоря, поэтому вы должны установить цифровой мультиметр на настройки сопротивления.
Вы должны повернуть вращатель цифрового мультиметра в сторону опции Ом. Теперь ваш цифровой мультиметр готов проверить сопротивление обмоток катушки якоря.
Включите двигатель:
Основным этапом этого теста является включение двигателей, чтобы электрический ток мог начать проходить от двигателя, а затем вы легко снимите показания сопротивления проводов. .
Не включив двигатель, вы не сможете проверить якорь этого двигателя, поэтому вы должны выполнить этот тест в месте с доступом к электричеству.
Подсоедините провода цифрового мультиметра к щеткам катушки якоря:
Теперь вам нужно подключить цифровой мультиметр к якорю, чтобы начать проверку. Для этого необходимо соединить черный и красный провод цифрового мультиметра с соответствующими щетками двигателя якоря.
Снимите показания сопротивления обмоток коллекторных стержней каждой катушки:
Вы знаете, что каждая катушка якоря содержит два коллекторных стержня. Обмотки соединены между этими двумя стержнями. Вы должны взять значение сопротивления этих обмоток один за другим.
Обратите внимание на показания сопротивления:
На этом этапе вы должны отметить результирующие показания сопротивления всех обмоток одну за другой, которые вы можете увидеть на цифровом экране мультиметра. Вы должны тщательно записывать все показания. Запись показаний необходима, потому что они помогут вам найти основную причину неисправности в вашем якоре в конце теста.
Сравните значения сопротивления:
Теперь вам нужно сравнить все значения сопротивления. Эти значения сопротивления не должны сильно отличаться друг от друга. Если есть большая разница между этими значениями, значит, проблема с обмотками, и вы должны отдать их на проверку профессиональному электрику или заменить на новые.
Результаты:
Теперь есть четыре возможных результата, которые вы получите в конце теста, и возможности меняются с каждым результатом.
Первый вариант:
Если результирующие показания сопротивления выше друг друга, то проблема в обмотке катушки якоря. Итак, в этом случае вы должны изменить обмотки вашего якоря.
Вторая возможность:
Вторая возможность заключается в том, что все показания сопротивления одинаковы. Это означает, что ваша арматура в хорошем состоянии, и вам не нужно ничего менять в вашем двигателе.
Третий вариант:
Если ваши показания сопротивления ниже друг друга, то в обмотках вашей катушки якоря произошло короткое замыкание. В этом случае вы должны позволить их проверить профессиональному электрику, и вам, возможно, придется изменить обмотки катушки вашего якоря.
Четвертая возможность:
Это опасно. Если результирующее значение сопротивления колеблется слишком сильно и разница между этими колеблющимися показаниями велика, то это означает, что какой-то провод в цепи оборвался, и ваша цепь была повреждена. В этом случае придется менять всю цепь и вызывать профессионального электрика.
Окончательный вердикт
Двигатель переменного тока часто подвергается значительному влиянию любой проблемы в якоре. Поэтому, если вы видите какие-либо колебания выходной мощности вашего электродвигателя, самое время проверить состояние вашего якоря.
Если ваш электродвигатель обычно работает в течение длительного времени, вам также следует проверить его, используя описанную выше процедуру, поскольку в ближайшее время может потребоваться ремонт, поэтому вы быстро узнаете причину проблемы.
Всегда полезно проверить свое электрическое устройство через некоторое время, потому что это поможет вам узнать, какое из ваших электрических устройств выйдет из строя, чтобы вы могли начать использовать его более осторожно. Таким образом, вам будет легко найти лучший вариант ремонта для них.
Часто задаваемые вопросы:
Какую процедуру нужно выполнить для проверки двигателя моего генератора?
Вы можете следовать той же процедуре тестирования, которая описана выше. Эта процедура испытаний одинакова для всех типов якоря, независимо от того, установлены ли они в малом двигателе или в большом двигателе.
Что делать, если все показания сопротивления обмоток моего двигателя переменного тока одинаковы?
В этом случае вам не нужно ничего делать, потому что это признак того, что якорь вашего электродвигателя исправен. Если ваш электрический двигатель все еще вызывает какие-либо проблемы, вам следует проверить другие части вашего двигателя, а не якорь.
Могу ли я проверить двигатели переменного и постоянного тока, используя одну и ту же процедуру?
Да, вы можете использовать одну и ту же процедуру тестирования для всех электродвигателей. Потому что во всех них приходится проверять сопротивление обмоток якоря. Таким образом, этот процесс относится к ним обоим.
Связанные руководства:
- Как проверить однофазный двигатель с помощью мультиметра
- Как проверить двигатель вентилятора с помощью мультиметра
- Как проверить комплект катушек с помощью мультиметра
Integrated Publishing — ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций
Администрация – Навыки, процедуры, обязанности и т. д. военного персонала
Продвижение – Военный карьерный рост
книги и т. д.
Аэрограф/метеорология
– Метеорология
основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Руководства по аэрографии и метеорологии военно-морского флота
Автомобилестроение/Механика – Руководства по техническому обслуживанию автомобилей, механика дизельных и бензиновых двигателей, руководства по автомобильным деталям, руководства по деталям дизельных двигателей, руководства по деталям бензиновых двигателей и т. д.
Автомобильные аксессуары |
Перевозчик, персонал |
Дизельные генераторы |
Механика двигателя |
Фильтры |
Пожарные машины и оборудование |
Топливные насосы и хранение |
Газотурбинные генераторы |
Генераторы |
Обогреватели |
HMMWV (Хаммер/Хаммер) |
и т.д…
Авиация – Принципы полета,
авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, справочники по авиационным частям, справочники по авиационным частям и т. д.
Руководства по авиации ВМФ |
Авиационные аксессуары |
Общее техническое обслуживание авиации |
Руководства по эксплуатации вертолетов AH-Apache |
Руководства по эксплуатации вертолетов серии CH |
Руководства по эксплуатации вертолетов Chinook |
и т.д…
Боевой – Служебная винтовка, пистолет
меткая стрельба, боевые маневры, штатное вооружение поддержки и т. д.
Химико-биологические, маски и оборудование |
Одежда и индивидуальное снаряжение |
Боевая инженерная машина |
и т.д…
Строительство – Техническое администрирование,
планирование, оценка, планирование, планирование проекта, бетон, кирпичная кладка, тяжелый
строительство и др.
Руководства по строительству военно-морского флота |
Совокупность |
Асфальт |
Битумный корпус распределителя |
Мосты |
Ведро, Раскладушка |
Бульдозеры |
Компрессоры |
Обработчик контейнеров |
дробилка |
Самосвалы |
Землеройные машины |
Экскаваторы | и т. д…
Дайвинг – Руководства по водолазным работам и спасению различного снаряжения.
Чертежник – Основы, методы, составление чертежей, эскизов и т. д.
Электроника – Руководства по обслуживанию электроники для базового ремонта и основ. Руководства по компьютерным компонентам, руководства по электронным компонентам, руководства по электрическим компонентам и т. д.
Кондиционер |
Усилители |
Антенны и мачты |
Аудио |
Батареи |
Компьютерное оборудование |
Электротехника (NEETS) (самая популярная) |
техник по электронике |
Электрооборудование |
Электронное общее испытательное оборудование |
Электронные счетчики |
и т.д…
Машиностроение – Основы и методы черчения, составление проекций и эскизов, деревянное и легкокаркасное строительство и т. д.
Военно-морское машиностроение |
Армейская программа исследований прибрежных бухт |
и т. д…
Еда и кулинария – Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.
Логистика – Логистические данные для миллионов различных деталей.
Математика – Арифметика, элементарная алгебра, предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.
Медицинские книги – Анатомия, физиология, пациент
уход, оборудование для оказания первой помощи, фармация, токсикология и т. д.
Медицинские руководства военно-морского флота |
Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний
Военные спецификации – Государственные спецификации MIL и другие сопутствующие материалы
Музыка – Мажор и минор масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, паттерны такта, и т.д.
Основы ядра – Теории ядерной энергии,
химия, физика и т.