Намотка якоря коллекторного двигателя: ремонт якоря коллекторного двигателя, чистка коллекторных пластин, короткозамкнутных витков

Самостоятельный ремонт коллекторных двигателей – услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Основной причиной износа коллектора является загрязнение ребер графитовой пылью от абразивных щеток. Зазоры между ребрами предназначены для их изоляции, но графитовая пыль в них является проводником электричества, что ухудшает рабочие характеристики коллекторного двигателя и приводит к так называемой кольцевой искре. Если при работающем двигателе из щеток по периметру коллектора вылетает искра, значит, рейки загрязнены и их следует очистить.

Содержание

Ремонт коллекторного двигателя: восстановление коллекторного двигателя самостоятельно

Правильная работа перфоратора Makita 2450 с коллекторным двигателем сопровождается легким искрением щеток в области коллектора. Если двигатель работает нормально, искрение равномерное с коротким хвостом.

По изменению характера искрения можно определить характер и местоположение неисправности в Makita 2450, 2470.

Повышенная дуга в коллекторе двигателя может быть вызвана дефектными щетками и их износом, замыканием или повреждением якоря, дефектами обмоток статора двигателя, повреждением или неправильной установкой щеткодержателей.

Значительное искрение в области коллектора приводит к образованию канавок на коллекторе, подгоранию пластин и неравномерному износу щеток.

Наличие этих дефектов вызывает быстрый износ ребер самого коллектора.

Шероховатость выше нормы

Поскольку молоток является мощным инструментом, небольшие искры допускаются без нагрузки, но если инструмент подвергается большим усилиям, отдельные искры могут быть круглыми. В случае сильного искрения следует выяснить причину.

Наиболее распространенной неисправностью коллектора является увеличение шероховатости ребер при повышенном дуговом разряде щеток.

Повышенная шероховатость поверхности коллектора Makita 2450 обусловлена не только повышенным искрообразованием. На медных пластинах коллектора образуется оксид меди, который более твердый, чем угольные щетки. На шероховатость влияет неравномерный износ щеток и загрязнение искрами.

Царапины возникают не только из-за неравномерного износа щеток и разной структуры материала, но и из-за попадания в рабочую зону частиц воздуха.

Неправильное хранение молотка Makita может привести к окислению медных пластин на коллекторе из-за высокой влажности или значительных колебаний температуры во время работы.

Коллектор должен быть отшлифован для удаления поверхностных дефектов.

Изношенные или поврежденные подшипники являются причиной повышенного шума (гула) при работе двигателя. Своевременное устранение проблемы предотвратит заклинивание вала ротора и выход из строя других частей электрической машины. Поэтому регулярный ремонт коллекторных двигателей очень важен. Мы рады предложить свои услуги по такому ремонту.

Как перемотать арматуру двигателя в домашних условиях

Перед началом ремонта необходимо подготовить нужные инструменты и материалы:

• Мультиметр. Если у вас нет такого прибора, вам понадобится вольтметр, мегомметр и 12-вольтовая лампочка мощностью 30-40 Вт;
• новая обмотка. Диаметр сердечника должен быть идентичен диаметру старой катушки;
• паяльник;
• Диэлектрическая бумага толщиной 0,3 мм;
• Лак или эпоксидная смола;
• моток толстой хлопчатобумажной нити;
• наждачная бумага.

Чтобы избежать ненужной работы, важно правильно определить причину поломки устройства. Для этого осмотрите инструмент и проверьте с помощью мультиметра или индикатора, что коллектор и кнопка пуска находятся под напряжением. Если все в порядке, проверьте инструмент внутри.

Диагностика двигателя

Отключите инструмент от источника питания и снимите корпус. Понюхайте ротор. Если между роторами происходит короткое замыкание, изоляционное покрытие плавится и выделяет резкий запах.

Если внешние признаки неисправности отсутствуют, стоит проверить ребра якоря с помощью мультиметра. Переключитесь в режим омметра и установите диапазон на 200 Ом. Используйте два щупальца, чтобы “прощупать” соседние плавники. Изменение сопротивления указывает на неисправную катушку.

Вместо лампочки можно использовать омметр. Подключите плюсовую и минусовую клеммы к штекеру прибора и установите лампу в гнездо. Вращайте вал якоря вручную. Если лампочка “мигает”, произошло короткое замыкание. Лампа не загорается? Тогда в одном из ребер имеется разомкнутая цепь или отсутствует сопротивление.

Замена обмотки и новая изоляция предотвратят перегорание двигателя. Для продления срока службы двигателя рекомендуется перематывать ротор не реже одного раза в два года.

Инструкция: Как перемотать обмотку якоря

Перед перемоткой запишите основные показатели двигателя. Считайте и записывайте: Количество пазов якоря и ламелей коллектора. Определите шаг намотки. Наиболее распространенный шаг 1-6, когда катушка укладывается на стартовый паз, затем на паз 7 и закрепляется на пазе 1.

В некоторых заводских упаковках используется сброс по часовой стрелке или против часовой стрелки. Например, при намотке и сбросе вправо катушка перемещается вправо относительно начального паза. Итак, при 12 пазах якоря, шаге намотки 1-6 и сбросе вправо, обмотка входит в паз 1, затем в паз 8, и после намотки нужного количества витков она вставляется в паз 2. Все это необходимо учитывать. В противном случае обмотка будет расположена неправильно, что негативно скажется на направлении вращения.

Самостоятельная намотка якоря двигателя займет около 4 часов. Чтобы избежать трудностей при сборке, рекомендуется фотографировать исходное положение детали на каждом этапе работы:

Определите направление намотки и начальный паз. Найдите катушку на обмотке, которая не покрыта остальными. Это последний виток. Если обмотка укладывается по часовой стрелке, то начальный паз находится справа налево от последнего витка. Здесь вы должны начать прокладывать провода. Это позволит максимально приблизить обмотку якоря к заводским условиям. Отметьте зазор маркером. В оригинальной симметричной обмотке катушки располагаются попарно, поэтому последняя катушка и начальный паз также являются двумя. Определите их таким же образом. Обратите внимание на рисунок, который поможет вам найти пазы:

При неосторожности преимущество может превратиться в недостаток. Асинхронные двигатели очень чувствительны к перегреву; значительное повышение рабочей температуры приведет к расплавлению изоляции на обмотках ротора. Сначала двигатель будет работать ненормально, а затем, когда произойдет межвитковое короткое замыкание, двигатель полностью остановится. Если двигатель косилки перегреется несколько раз, то, скорее всего, расплавится якорь. Кроме того, под воздействием высокой температуры происходит спаивание контактов, соединяющих провода первичной обмотки с коллектором, что приводит к прекращению подачи электрического тока.

Как проверить арматуру болтореза на наличие неисправностей

Виды неисправностей в якоре:

• Изоляция на землю – это короткое замыкание между обмоткой и металлическим корпусом ротора. Это происходит из-за повреждения изоляции.
• Провода коллектора не припаяны.
• Неравномерный износ коллекционера.

Если якорь неисправен, двигатель перегревается, изоляция обмотки плавится и происходит короткое замыкание катушек. Контакты, соединяющие обмотку якоря с пластинами коллектора, припаяны. Протекание тока прекращается, и двигатель перестает работать.

Можно провести диагностику арматуры:

Стандартная диагностика

Перед снятием диагностического прибора осмотрите якорь. Клапан может быть поврежден. Если шланги оплавлены, сгоревший изоляционный лак оставляет черные следы или специфический запах. Вы можете заметить погнутые и смятые катушки или проводящие частицы, например, остатки припоя. Эти частицы вызывают короткое замыкание между катушками. Ламели имеют загнутые края, называемые кокилями, для соединения с обмотками.

Ламели перегорают из-за прерывания этих контактов.

Другие повреждения коллектора: выпуклые, изношенные или перегоревшие ламели. Графит от щеток может скапливаться между ребрами, что также указывает на короткое замыкание.

Запеченные коллекционные тарелки

Перед разборкой проверьте наличие искрения в механизме контакта щеток.

Самостоятельный ремонт коллекторного двигателя

В большинстве бытовых приборов (пылесосы, стиральные машины, мясорубки, фены, инструменты и т.д.) используется коллекторный двигатель. Как и любой другой прибор, он может выйти из строя.

Коллекторные двигатели можно отремонтировать в домашних условиях без помощи специалистов. Достаточно знать, что это такое, и иметь хотя бы минимальный опыт.

Что такое двигатель с коммутатором?

Двигатель такого типа обычно представляет собой синхронный агрегат, подключенный к сети 220 В, и состоит из:

• статор;
• ротор;
• узел щеточного коллектора;
• подшипники.

Все детали заключены в корпус.

Предварительная проверка коллекторного двигателя

Если устройство не работает, сначала проверьте, не кроется ли проблема в самом двигателе. Для этого:

• Убедитесь, что на устройство подается напряжение. Подключите его к другой розетке (возможно, требуется ремонт блока питания).
• Проверьте, не сломан ли кабель.
• Убедитесь, что кнопки питания и управления не имеют ослабленных контактов или механических повреждений.

Если эти детали не повреждены, разберите устройство. Обратитесь к руководству по эксплуатации, которое производитель обязательно включил в спецификацию.

Возможные неисправности двигателя коллектора

Иногда даже люди, знакомые с механизмом, не имеют представления о том, как проверить коллекторный двигатель. Ниже мы опишем все возможные неисправности, а также способы их выявления и устранения.

• Контактный дефект. Об этом сигнализирует активное искрение.
• Межобмоточное замыкание (короткое замыкание обмотки в коллекторе). Это также приводит к возникновению дуги.
• Износ узла щеточного коллектора. Это приведет к его почернению и возникновению дуги. Проблема обычно решается заменой старых компонентов на новые. Чтобы снять узел, отодвиньте кронштейн и выкрутите крепежный винт (в зависимости от модели двигателя).
• Потемнение контактной части коллектора. Часто бывает достаточно отшлифовать его мелкой абразивной тканью.
• В зоне контакта между щетками и коллектором образовалась канавка. Необходимо провести обработку устройства.
• Износ подшипников. Эту неисправность можно распознать по повышенной вибрации корпуса при работе двигателя и биению рукоятки. В этом случае необходимо заменить подшипник.
• Прикосновение якоря к статору. Иногда достаточно заменить якорь, но в некоторых случаях необходимо заменить и якорь, и статор.
• Сбой управления на микроконтроллере. Установка нового микроконтроллера – лучшее решение проблемы.
• Сгоревшие или поврежденные обмотки. Обратите внимание на цвет и целостность обмотки. Почернение всего или части корпуса обмотки свидетельствует о выгорании, трещину можно легко обнаружить визуально. В этом случае замените или перемотайте.
• Графитовая пыль в пространстве между лезвиями. Ваш прибор просто нуждается в очистке.
• Сгоревшая изоляция проводов. На эту проблему указывает характерный запах.

Во всех вышеперечисленных случаях можно восстановить коллектор двигателя своими руками при наличии необходимых запчастей и инструментов. Только если у вас нет опыта в намотке, лучше обратиться в сервисный центр. После устранения неисправности подключите все детали в обратном порядке.

Проверка двигателя коллектора с помощью мультиметра

Предположим, что визуальный осмотр не дал результатов – на первый взгляд, все компоненты целы, трещин не видно и нет запаха гари. В этом случае необходимо проверить устройство и его компоненты с помощью мультиметра. Этот процесс состоит из нескольких этапов:

• Установите режим измерения сопротивления на приборе на 200 Ом.

• Обведите пары выводов обмотки статора на ребрах. Значения сопротивления должны быть одинаковыми.
• Проверьте корпус якоря и ребра. В идеале значение сопротивления должно быть бесконечным.
• Обойдите выводы обмотки. Если в одной или нескольких цепях нет сопротивления, двигатель неисправен.
• Проверьте цепь между корпусом статора и выводами обмотки. Если корпус поврежден, эксплуатация устройства запрещена.
• Проверьте ротор, поместив щупы тестера на коллектор как можно дальше друг от друга. Когда мультиметр покажет значение, слегка поверните ротор, пока щупы не будут подключены к следующей обмотке. Проверьте таким образом все обмотки. Если значение сопротивления в каждой обмотке одинаково или отличается незначительно, устройство в порядке.

Вам не придется сразу же обращаться в мастерскую или выбрасывать “сломанное” устройство, как предпочитают делать многие. Вы сэкономите деньги, если будете знать, как отремонтировать коллектор двигателя самостоятельно. Процесс не слишком сложный и не занимает много времени, а механизм сможет прослужить долгое время.

Во всех вышеперечисленных случаях можно самостоятельно восстановить коллектор двигателя, если у вас есть необходимые запчасти и инструменты. Только если у вас нет опыта в намотке, лучше обратиться в сервисный центр. После устранения неисправности подключите все детали в обратном порядке.

Особенности ремонта

В бытовых приборах используются различные двигатели – трехфазные асинхронные, однофазные коллективные и однофазные с пусковыми обмотками. Неисправности обмотки происходят в 90% всех отказов.

Намотать двигатель своими руками несложно. Если у вас есть опыт работы с электричеством и собственная мастерская или гараж, вы можете отремонтировать электромобиль самостоятельно.

Для этого вам понадобятся:

• тестером или мультиметром;
• Подготовьте рабочее место и необходимые материалы;
• Инструменты: плоскогубцы, молоток, пробойники, напильник, абразивная ткань и т.д;
• Обеспечить соблюдение правил техники безопасности.

Для перемотки двигателя необходим специальный станок. Но не рекомендуется покупать его дома для восстановления одного двигателя.

Двигатель такого типа чаще всего представляет собой синхронный агрегат, подключенный к сети 220 В и состоящий из:

Двигатель такого типа чаще всего представляет собой синхронный агрегат, подключенный к сети 220 В, и состоит из:

• статор;
• ротор;
• узел щеточного коллектора;
• подшипники.

Все детали заключены в корпус.

Предварительная проверка коллекторного двигателя

Если устройство не работает, сначала проверьте, не кроется ли проблема в самом двигателе. Для этого:

• Убедитесь, что на устройство подается напряжение. Подключите его к другой розетке (возможно, требуется ремонт блока питания).
• Проверьте, не сломан ли кабель.
• Убедитесь, что кнопки питания и управления не имеют ослабленных контактов или механических повреждений.

Если эти детали не повреждены, разберите устройство. Обратитесь к руководству по эксплуатации, которое производитель обязательно включил в спецификацию.

Возможные неисправности двигателя коллектора

Иногда даже люди, разбирающиеся в механизме, не имеют представления о том, как проверить двигатель коллектора. Ниже мы опишем все возможные неисправности, а также способы их выявления и устранения.

• Ошибка контакта. Об этом сигнализирует активное искрение.
• Межобмоточное замыкание (короткое замыкание обмотки в коллекторе). Это также приводит к возникновению дуги.
• Износ узла щеточного коллектора. Это приведет к его почернению и возникновению дуги. Проблема обычно решается заменой старых компонентов на новые. Чтобы снять узел, отодвиньте кронштейн и выкрутите крепежный винт (в зависимости от модели двигателя).
• Потемнение контактной части коллектора. Часто бывает достаточно отшлифовать его мелкой абразивной тканью.
• В зоне контакта между щетками и коллектором образовалась канавка. Необходимо провести обработку устройства.
• Износ подшипников. Эту неисправность можно распознать по повышенной вибрации корпуса во время работы двигателя и биению рукоятки. В этом случае необходимо заменить подшипник.
• Прикосновение якоря к статору. Иногда достаточно заменить якорь, но в некоторых случаях необходимо заменить и якорь, и статор.
• Сбой управления на микроконтроллере. Установка нового микроконтроллера – лучшее решение проблемы.
• Сгоревшие или поврежденные обмотки. Обратите внимание на цвет и целостность обмотки. Почернение всего или части корпуса обмотки свидетельствует о выгорании, трещину можно легко обнаружить визуально. В этом случае замените или перемотайте.
• Графитовая пыль в пространстве между лезвиями. Ваш прибор просто нуждается в очистке.
• Сгоревшая изоляция проводов. На эту проблему указывает характерный запах.

Во всех вышеперечисленных случаях можно восстановить коллектор двигателя своими руками при наличии необходимых запчастей и инструментов. Только если у вас нет опыта в намотке, лучше обратиться в сервисный центр. После устранения неисправности подключите все детали в обратном порядке.

Проверка двигателя коллектора с помощью мультиметра

Предположим, что при визуальном осмотре не все ясно – на первый взгляд, все компоненты целы, трещин не видно и нет запаха гари. В этом случае необходимо проверить устройство и его компоненты с помощью мультиметра. Этот процесс состоит из нескольких этапов:

• Установите режим измерения сопротивления на приборе на 200 Ом.

• Обведите пары выводов обмотки статора на ребрах. Значения сопротивления должны быть одинаковыми.
• Проверьте корпус якоря и ребра. В идеале значение сопротивления должно быть бесконечным.
• Соедините провода обмотки в цепь. Если в одной или нескольких цепях нет сопротивления, двигатель неисправен.
• Проверьте цепь между корпусом статора и выводами обмотки. Если корпус поврежден, эксплуатация устройства запрещена.
• Проверьте ротор, поместив щупы тестера на коллектор как можно дальше друг от друга. Когда мультиметр покажет значение, слегка поверните ротор, пока щупы не будут подключены к следующей обмотке. Проверьте таким образом все обмотки. Если значение сопротивления в каждой обмотке одинаково или отличается незначительно, устройство в порядке.

Вам не придется сразу же обращаться в мастерскую или выбрасывать “сломанное” устройство, как предпочитают делать многие. Вы сэкономите деньги, если будете знать, как отремонтировать коллектор двигателя самостоятельно. Процесс не слишком сложный и не занимает много времени, а механизм сможет прослужить долгое время.

Читайте далее:

• Шаговые двигатели: свойства и практические схемы управления. Часть 2.
• Ремонт коллекторных двигателей.
• Характерные неисправности электродвигателей и способы их устранения.
• ГОСТ 21888-82 (IEC 276-68, IEC 560-77) Щетки, щеткодержатели, коллекторы и контактные кольца электрических машин. Термины и определения (с изменениями N 1) от 30 марта 1982 года.
• Проектирование коллекторной машины постоянного тока; Студопедия.
• Что такое якорь в электродвигателе – Станция техобслуживания ЭкоПаркинг.
• Коллекторный двигатель: конструкция, история развития, характеристики.

Как перемотать электродвигатель в домашних условиях?

Многие бытовые приборы используют электродвигатель. Интенсивная работа способствует быстрому выхода их из строя, однако приобретать новое оборудование достаточно дорого. Выход один — отремонтировать двигатель. Чаще всего при отказе возникают две неисправности: механическая возникает, если рассыпался сепаратор. В результате электродвигатель шумит или его заклинивает. Этот дефект легко устраняется заменой исправным подшипником. Вторым распространенным дефектом является пробой обмотки. Электродвигатель можно отдать в мастерскую, где перемотают сгоревшую деталь. Однако, дешевле произвести ремонт самостоятельно. О том, как это сделать своими руками, мы сейчас и расскажем.

• Особенности ремонта
• Методика перемотки электродвигателя
• Перемотка статора
• Перемотка якоря
• Перемотка однофазных двигателей
• Ремонт двигателей постоянного тока
• Заключение

Особенности ремонта

В бытовых аппаратах применяются различные двигатели — асинхронные трехфазные, коллекторные однофазные и однофазные с пусковой обмоткой. Неисправности с обмотками возникают в 90% случаев отказа.

Перемотать двигатель своими руками не так сложно. Если есть опыт работы с электричеством, своя мастерская или гараж, то можно отремонтировать электрическую машину самостоятельно.

Для этого потребуется:

• тестер или мультиметр;
• подготовить рабочее место и необходимые материалы;
• инструменты: кусачки, молоток, выколотки, напильник, шлифовальную шкурку и т.п.;
• обеспечить соблюдение правил техники безопасности.

Чтобы перемотать двигатель, потребуется специальный станок. Но в домашних условиях для восстановления одного двигателя приобретать его не целесообразно.

Методика перемотки электродвигателя

Начинают ремонтные работы с демонтажа двигателя. Производят внешний осмотр и очищают от загрязнений.

После чего придерживаются алгоритма:

• Разбирают двигатель.
• Производят осмотр. Если явных признаков нет, прозванивают обмотки тестером. Находят неисправность, которая может проявляться как короткое замыкание витков, обрыв проводов или короткое на корпус.
• При определении неисправности с помощью тестера учитывают, обмотки трехфазного двигателя имеют одинаковое сопротивление, а сопротивление относительно корпуса стремится к бесконечности. У однофазного двигателя с пусковой обмоткой, сопротивление пусковой будет больше, у чем рабочей.
• Проверяют обмотку якоря.

Перемотка статора

Найдя неисправность статора двигателя, вырезают все обмотки. Очищают поверхность статора и пазы от загрязнений и лака.  По справочнику определяют количество витков, сечение, тип провода и способ намотки.

Обычно используют «Справочник обмотчика асинхронных двигателей» под редакцией В.Л. Лихачева, но в интернете можно найти и другие источники.

На рисунке снизу показана часть такой таблицы:

Для этих целей в быту применяют кондуктор, если отсутствует станок. Иногда делают простейший станок, который позволяет произвести плотную и качественную намотку катушки. После чего в пазы укладывается изоляционный материал и запрессовываются обмотки, как показано на изображении снизу:

Эту операцию необходимо выполнять с максимальной осторожностью, чтобы не повредить изоляцию обмоток. После чего аккуратно осаживают витки катушек и срезают выступающую из пазов изоляцию.

Полученный статор имеет вид, как на фото:

Производят распайку обмоток по торцам, согласно рекомендациям справочной литературы. Выводят концы в клеммную коробку.

После сборки проверяют качество укладки обмоток в пазы, прозванивают тестером и пропитывают статор лаком. Высушивают лак при температуре 120-150 ⁰С. Производят окончательную сборку. Подключают электродвигатель к сети, он должен заработать.

Таким образом, можно восстановить трехфазные двигатели как на 220, так и на 380 Вольт.

Бывают случаи, когда необходимо перемотать рабочий двигатель с 380 на 220 Вольт. Для этого в справочнике имеются данные на электродвигатель, где в таблице указаны количество витков и сечение провода для данного вида напряжения.

Аналогичным образом поступают, если необходимо перемотать двигатель с 220 на 12 Вольт.

Перемотка якоря

Сложнее самому выполнить ремонт коллекторного двигателя. В таких электродвигателях чаще выходит из строя якорь.

Ремонт своими руками начинают с разборки двигателя. Осматривают все детали. Распространенным дефектом является выход из строя ламелей коллектора, как показано на фото:

Для восстановления достаточно проточить коллектор на станке.

Сложнее обстоит дело, если неисправность возникает в обмотке. В интернете можно встретить информацию, что перемотать якорь своими руками невозможно. Это ошибочное заявление. Для того чтобы перемотать якорь, необходимо действовать по инструкции:

• Электродвигатель разбирают.
• Очищают от грязи и осматривают.
• Прозванивают обмотки, убеждаются, что они неисправны. Основные неисправности – обрыв проводников, межвитковое замыкание, замыкание на корпус. Проверку производят с помощью тестера.
• С помощью кусачек или ножовки по металлу демонтируют обмотку с передней части.
• Аккуратно удаляют из пазов остатки проводов. Очищают пазы от грязи, остатков проводов, лака.
• В пазы закладывают изоляцию.
• По справочнику определяют количество витков и толщину провода.
• Как можно плотнее производят намотку, а выводы обмоток приваривают к петушкам коллектора.
• Срезают выступающие части изоляции и пропитывают лаком.
• Отремонтированный якорь запекают в печи при температуре 120-150 ⁰С.
• После ремонта, его необходимо проточить на станке и произвести балансировку. Это самая сложная операция в домашних условиях.
• Собирают двигатель и проверяют его работоспособность.

Если отсутствует справочная литература, то после демонтажа передней части обмоток, считают количество витков. Замеряют толщину проводника, предварительно удалив лаковое покрытие. После чего производят перемотку якоря. Это же справедливо при восстановлении статора.

Мастер класс по восстановлению сгоревшего электродвигателя можно посмотреть на видео:

Перемотка однофазных двигателей

Если имеется сгоревший однофазный двигатель, ремонт производят по вышеописанной инструкции. Однако, следует учитывать, что пусковая обмотка намотана проводом меньшего сечения.

Но существуют электроприборы, где рабочая и пусковая обмотки имеют одинаковую толщину проводника.

Ремонт двигателей постоянного тока

Перемотать двигатель постоянного тока можно, придерживаясь алгоритма ремонта якоря. В справочной литературе имеются таблички и диаграммы. В них указано направление намотки, количество витков, сечение проводов.

Если справочная литература отсутствует, при демонтаже проводов подсчитывают количество витков. Записывают данные витков и способ намотки.

После очистки пазов, удаляют все неровности и металлические задиры на якоре. Намотку начинают с начального паза, соблюдая шаг и сброс проводников.

Выводы обмоток припаивают к ламелям. Поверяют на отсутствие замыканий. После чего пропитывают лаком или эпоксидной смолой. Высушенное изделие протачивают, балансируют.

Заключение

Перематывая электродвигатель своими руками, строго соблюдают последовательность операций. Укладывают катушки в пазы, соблюдая осторожность, чтобы не повредить изоляцию проводов. Пропитывают только рекомендованными лаками или эпоксидной смолой с последующей сушкой в печи. Собирают двигатель в обратной последовательности. Проверяя отремонтированное электродвигатель, соблюдают технику безопасности.

Опубликовано 14.12.2020 Обновлено 14.12.2020 Пользователем Александр (администратор)

Щеточный двигатель постоянного тока: конструкция и принцип действия

Коллекторные двигатели довольно распространены в быту и на производстве. Их используют для привода различных механизмов, электроинструментов, в автомобилях. Отчасти популярность обусловлена ​​простой регулировкой скорости вращения ротора, но есть некоторые ограничения их использования и, конечно же, недостатки. Давайте рассмотрим, что такое коллекторный двигатель постоянного тока (КДТТ), какие существуют разновидности этого типа электродвигателя и где они применяются.

• Определение и устройство
• Принцип работы
• Типы КДПТ и схемы соединения обмоток
• Схема подключения и реверс
• Область применения
• Преимущества и недостатки

Определение и устройство

В справочниках и энциклопедиях приводят такое определение:

«Коллекторным двигателем называется электродвигатель, у которого датчик положения вала и переключатель обмоток являются одним и тем же устройством – коллекторным. «Такие двигатели могут работать либо только на постоянном токе, либо на постоянном и переменном токе».

Коллекторный двигатель, как и любой другой, состоит из ротора и статора. В этом случае ротор является якорем. Напомним, что якорь – это часть электрической машины, потребляющая основной ток, и в которой индуцируется электродвижущая сила.

Зачем нужен и как устроен коллектор? Коллектор расположен на валу (роторе) и представляет собой набор продольно расположенных пластин, изолированных от вала и друг от друга. Их называют ламелями. Отводы секций обмоток якоря соединяются с ламелями (устройство якорной обмотки КДПТ можно увидеть на группе рисунков ниже), а точнее, конец предыдущей и начало следующей секции обмотки соединяются с каждый из них.

Ток подается на обмотки через щетки. Щетки образуют скользящий контакт и при вращении вала соприкасаются то с одной, то с другой пластиной. Таким образом коммутируются обмотки якоря, для этого и нужен коллектор.

Щеточный узел состоит из кронштейна со щеткодержателями, непосредственно в них устанавливаются графитовые или металлографитовые щетки. Для обеспечения хорошего контакта щетки прижаты к коллектору пружинами.

На статоре (обмотке возбуждения) устанавливаются постоянные магниты или электромагниты, которые создают статорное магнитное поле. В литературе по электрическим машинам вместо слова «статор» чаще употребляются термины «магнитная система» или «индуктор». На рисунке ниже показана конструкция ДПТ в разных проекциях. Теперь давайте посмотрим, как работает коллекторный двигатель постоянного тока!

Принцип действия

При протекании тока по обмотке якоря возникает магнитное поле, направление которого можно определить с помощью правил буравчика. Постоянное магнитное поле статора взаимодействует с полем якоря, и он начинает вращаться за счет того, что одноименные полюса отталкиваются, притягиваясь к разноименным. Что прекрасно иллюстрирует рисунок ниже.

При переключении щеток на другие ламели ток начинает течь в обратном направлении (если рассматривать приведенный выше пример), магнитные полюса меняются местами и процесс повторяется.

В современных коллекторных машинах двухполюсную конструкцию не применяют из-за неравномерности вращения, в момент переключения направления тока силы, действующие на якорь, будут минимальными. А если включить двигатель, вал которого остановился в этом “переходном” положении – он может вообще не начать вращаться. Поэтому коллектор современного двигателя постоянного тока имеет значительно больше полюсов и секций обмоток, укладываемых в пазы футерованного сердечника, чем достигается оптимальная плавность хода и крутящий момент на валу.

Принцип работы коллекторного двигателя простым языком для чайников раскрыт в следующем видео, настоятельно рекомендуем его прочитать.

Типы КДПТ и схемы соединения обмоток

По способу возбуждения коллекторные двигатели постоянного тока бывают двух типов:

1. С постоянными магнитами (маломощные двигатели мощностью десятки и сотни ватт).
2. С электромагнитами (мощные машины, например, на грузоподъемных механизмах и станках).

Различают такие виды КДТТ по способу соединения обмоток:

• Последовательное возбуждение (в старой русской литературе и от старых электриков можно услышать название «Последовательный», от англ. Serial). Здесь обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря. Преимуществом такой схемы является высокий пусковой момент, а недостатком – падение частоты вращения при увеличении нагрузки на вал (мягкая механическая характеристика), и то, что двигатель буксует (неконтролируемое увеличение оборотов с последующим выходом из строя к подпятникам и якорю) на холостом ходу или при нагрузке на вал менее 20-30% от номинальной.
• Параллельный (также называемый «шунт»). Соответственно, обмотка возбуждения подключается параллельно обмотке якоря. При малых скоростях на валу крутящий момент высок и стабилен в относительно широком диапазоне оборотов, а при увеличении оборотов снижается. Преимуществом являются стабильные обороты в широком диапазоне нагрузки на вал (ограниченной его мощностью), а недостатком – при обрыве цепи в цепи возбуждения она может выйти из строя.
• Зависимый. Обмотки возбуждения и якоря питаются от разных источников. Такое решение позволяет более точно контролировать скорость вращения вала. Особенности работы аналогичны ДПТ с параллельным возбуждением.
• Смешанный. Часть обмотки возбуждения включена параллельно, а часть последовательно с якорем. Объедините преимущества последовательного и параллельного типов.

Графический символ на схеме вы видите ниже.

В зарубежной и современной отечественной литературе, а также на схемах можно встретить и другое представление УГО для КДТ, как это было показано на предыдущем рисунке в виде круга с двумя квадратами, где круг обозначает якорь и два квадрата представляют кисти.

Схема соединения и реверс

Схема соединения обмоток статора и ротора определяется при изготовлении, и, в зависимости от того, где используется конкретный двигатель, нужно выбрать соответствующее решение. В некоторых режимах работы (например, в режиме торможения) схемы включения обмоток могут быть изменены или введены дополнительные элементы.

К ним относятся маломощные коллекторные двигатели постоянного тока с использованием: полупроводниковых ключей (транзисторов), тумблеров или кнопок, специализированных драйверных микросхем или с использованием маломощных реле. Большие мощные машины подключаются к сети постоянного тока через двухполюсные контакторы.

Ниже вы видите обратную схему подключения двигателя постоянного тока к сети 220В. На практике схема будет аналогична в производстве, но диодного моста в ней не будет, так как все линии подключения таких двигателей проложены от тяговых подстанций, где переменный ток выпрямляется.

Реверс осуществляется изменением полярности на обмотке возбуждения или на якоре. Нельзя менять полярность и там, и там, так как направление вращения вала не изменится, как это бывает у универсальных коллекторных двигателей при работе на переменном токе.

Для плавного пуска двигателя в цепь питания обмотки якоря или обмотки якоря и обмотки возбуждения (в зависимости от схемы их соединения) вводят регулировочное устройство, например реостат, но вал точно так же регулируют скорость, но вместо реостата часто используют набор постоянных резисторов, соединенных с помощью набора контакторов.

В современных приложениях изменение скорости вращения осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и полупроводникового ключа, что и сделано в аккумуляторном электроинструменте (например, отвертке). Эффективность этого метода намного выше.

Область применения

Щёточные электродвигатели постоянного тока применяются повсеместно как в быту, так и в промышленных устройствах и механизмах, кратко рассмотрим область их применения: дворников), в стеклоподъемниках, для запуска двигателя (стартер представляет собой коллекторный двигатель постоянного или смешанного возбуждения) и других приводов.

В грузоподъемных механизмах (кранах, подъемниках и др.) применяются КДПТ, которые работают от сети постоянного тока напряжением 220В или любым другим доступным напряжением.

В детских игрушках и маломощных радиоуправляемых моделях используются КДТТ с трехполюсным ротором и постоянными магнитами на статоре.

В составе ручного аккумуляторного электроинструмента – различные дрели, шлифовальные машины, электрошуруповерты и т.п.

Обратите внимание, что в современном дорогом электроинструменте устанавливаются бесколлекторные двигатели, но бесколлекторные.

Преимущества и недостатки

Проанализируем плюсы и минусы коллекторного двигателя постоянного тока. Преимущества:

1. Отношение габаритов к мощности (весовые и габаритные показатели).
2. Простота регулировки оборотов и реализация плавного пуска.
3. Пусковой момент.

К недостаткам КДПТ относятся:

1. Изношенные щетки. Высоконагруженные двигатели, которые регулярно эксплуатируются, требуют регулярного осмотра, замены щеток и обслуживания коллектора в сборе.
2. Коллектор изнашивается из-за трения щеток.
3. Возможно искрение щеток, что ограничивает применение во взрывоопасных местах (тогда используйте КДТТ во взрывозащищенном исполнении).
4. Из-за постоянного переключения обмоток этот тип двигателя постоянного тока вносит помехи и искажения в цепь питания или сеть, что приводит к сбоям в работе и проблемам в работе других элементов схемы (особенно актуально для электронных схем).
5. В магнитах с постоянными магнитами магнитные силы со временем ослабевают (размагничиваются), и КПД двигателя снижается.

Итак, мы рассмотрели, что такое щеточный двигатель постоянного тока, как он устроен и каков его принцип работы. Если у вас есть вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Сопутствующие материалы:

• Что такое анод и катод
• Как работает магнитный пускатель
• Как понизить напряжение
• Что такое асинхронный двигатель

Опубликовано: 05. 06.2019 Обновлено: 05.06.2019 Пока без коментариев

Генератор Крюк Коллектор Коммутатор Электродвигатель Запасные части

Коллектор генератора переменного тока, двигатель пылесоса 24-сегментный коллектор якоря крюкового типа

Конкурентные преимущества

Мы имеем полный опыт экспорта.

2. Мы напрямую поставляем нашу продукцию во многие страны, такие как США, Франция, Турция, Индия, Бразилия, Аргентина, Мексика и т.д.

3. Наш коллектор широко используется во многих отраслях промышленности, таких как электроинструменты, автомобильная промышленность, оконные подъемники, электродрель и т. д. тип, планарный тип, от OD 4 мм до OD 150 мм, которые широко применяются в автомобильной промышленности, электроинструментах, бытовой технике и других двигателях, мы будем очень признательны, если какой-либо конкретный запрос от вас, и искренне желаем, чтобы была возможность быть полезным.

 

Параметры коммутатора

Материалы	0,03% или 0,08% серебряной меди или по индивидуальному заказу
Размер	Индивидуальный
Коллектор типа	Тип крюка/подъемный тип
Применение	применяются к автомобильной промышленности, электроинструментам, бытовой технике и другим двигателям
Упаковка	Подходит для наземной и морской перевозки
Производственная мощность	1000000 шт/месяц

0 Модель №0

Внешний диаметр (мм)	ID (мм)	Общая высота (мм)	Длина сегмента (мм)	Крюк/подъемник диам. (мм)	Бар №
S-02001	37,5	φ13	24	20,5	38,5	32
S-03002	15,75	φ13	11.25	9,5	16	24
S-03003	24	φ9	17	14	25	24
S-03003B	24,5	φ10	17,5	14	25,5	24
S-03003C	24,5	φ10	17,5	14	25,5	24
С-02004	24	φ9	15	13	24,5	24
S-03004A	23,2	φ9	15	13	24	24
S-03005	24	φ9	17	14	25	24
С-03005А	24	φ9	17	14	25	24
S-03006	37,5	φ13	26	23	38,5	32
S-03007	25,5	φ10	17	14	26,5	24
С-03007Б	25,5	φ10	17	14	26,5	24
S-03008	23,5	φ9	14	12	24	24
S-03009	24	φ9	16,6	14	29	24
ДЗКД-РЗ32-010	28,5	φ12	17,5	16	34,3	24
S-03011	23,5	φ9	17,5	14	28	24
ДЗКД-РЗ32-012	23,5	φ10	18	16,4	28,5	24
S-03013	23	φ8	16	14	23,5	24
S-03014	28,5	φ11	20	17	29,5	24
S-03015	22,5	φ9	17,5	17,2	30	10
S-03016	28	φ14	20	19,2	36,8	12
С-03016А	28	φ14,2	20	19,2	36,8	12
S-03017	28,5	φ9	17,5	15	29,5	24
S-03018	34,3	φ13	22	20,5	41,5	24
S-03019	24,5	φ10	17,5	14	25,5	24
С-03019А	24,5	φ10	17,5	14	25,5	24
S-03020	28,5	φ11	17	14	29,5	24
S-03021	20,5	φ10	18	13,5	30,5	12
КЗКК-РЗ12-022	20,5	φ10	17,8	13,5	26	12
S-03024	40,4	φ13	24	20	42	50
S-03025	23,2	φ8	17,5	17	30	12
QZQC-RZ32-026	20,2	φ8	14,6	14,1	25	16
КЗКК-РЗ32-026А	20,2	φ8	14,6	14,1	25,5	16
QZQC-RZ12-027	18,9	φ8	14,5	12,8	24	12
S-03028	15,5	φ7	11,4	11,7	20	9
S-03030	22,5	φ9,2	18	17,7	30,6	10
S-03031	22,5	φ12	21	20,5	30,5	10
S-03032	28,5	φ12	17,5	14,5	29,5	24
S-03033	30	φ10	20	17	35,5	24
С-03033А	30	φ11	21	18	36	24
S-03033B	30	φ11	21	18,5	36	24
S-03033C	30	φ11	21	18,5	36	24
ДЖЗКК-РЗ32-037	22	φ8	16	14,2	27	16
S-03038	35,4	φ14	42,5	38	48	23
С-03038А	35,4	φ14	42,5	38	48	23
S-03044	22,5	φ10	17,5	17	28,5	10
S-03045	35,5	φ15,75	23,5	20	46	19
С-03046А	37,5	φ14	42	38	49,5	23
С-03046Б	37,5	φ14	42	38	49,5	23
S-03047	45	φ15,5	50	44,4	62	21
S-03048	34	φ10,2	38,5	34,5	46,5	23
S-03050	15	φ5	16,5	15,5	20	12

Коллектор фото

 

Информация, необходимая для запроса коммутатора:

, если клиент может отправить нам более подробную информацию, включая чертеж ниже.

1. Размеры коллектора: внешний диаметр, внутренний диаметр, общая высота и высота меди, номер стержня.

2. Тип коллектора: крюкового типа, с подставкой или планировщиком

3. Материал меди: Agcu/Cu

4. Применение коммутатора

5. Необходимое количество

6. Медная втулка нужна или нет

7. Прочие технические требования.

Если возможно, было бы лучше, если бы клиент мог отправить нам образцы.

 

 

Компания Nide производит более 1200 различных типов статора электродвигателя и щеточного коллектора ротора якоря, включая крюковые, стоячие, оболочковые, плоские, с внешним диаметром от 4 мм до 150 мм, и мы являемся профессионалами в производстве коллекторов. на протяжении многих лет. Коллекторы широко применяются в автомобильной промышленности, электроинструментах, бытовой технике и других двигателях. Если наши существующие модели вам не подходят, мы также можем разработать новые инструменты по вашему чертежу и образцам.