Перемотка статоров электродвигателей.
Собственно хочу здесь немного приблизить к вопросу перемотки электродвигателей, всех тех, кто с этим не знаком, и тех, кто по той или иной причине интересуется этим вопросом, хотя бы из любопытства.
Ну что ж, начнём.
Вот собственно тот самый мотор, который и надо перемотать:
Для начала разбираем электродвигатель, снимаем с него крышку вентилятора, сам вентилятор, крышки и ротор:
Затем, если необходимо, снимаем намоточные данные двигателя. После этого срубаем лобовую часть со стороны схемы и разбираем электродвигатель. После удаления обмотки очищаем пазы от старой изоляции и продуваем статор.
Вырубаем лобовую часть обмотки двигателя:
Так выглядит срубленная лобовая часть обмотки:
Вид на статор с вырубленной лобовой частью обмотки:
Удаление катушек:
Полностью очищенный статор:
Теперь нам надо вложить в пазы пазовую изоляцию. Для этого сначала измеряем длину статора, затем прибавляем к замеренной длине ещё 1 сантиметр - на так называемый «галстук».
В данном случае галстук не изготовляется, так как используется изоляционный материал СИНТОФЛЕКС, при использовании которого можно исключить элемент «галстук», просто сделав выпуск за статорное железо в 5 мм на каждую сторону.
Вот из такого материала мы и будем заготавливать пазовую изоляцию:
Здесь показан принцип замера длины железа статора:
После того, как сделаны замеры длины статора, надо определить ширину пазовой изоляции. Для этого делаем пробную гильзовку паза и определяем ширину пазовой изоляции, при которой изоляция будет максимально плотно лежать в пазе, не выступая за границы самого паза. Примерно вот так:
Вид одной уже вставленной гильзы пазовой изоляции в пазе:
После этого расчерчиваем по размерам всё количество заготовок гильз пазовой изоляции, необходимое для гильзовки пазов:
Затем нарезаем расчерченный шаблон и отрезаем уголки заготовок, чтоб при укладке провода не поранить себе пальцы (особенно под ногтями) об острые углы.
Вид готовой нарезанной изоляции перед вложением в пазы:
Затем производим гильзовку пазовой изоляции, т.е. вкладываем эту изоляцию в пазы.
Вид вложенной в пазы изоляции:
После чего приступаем к расчерчиванию и нарезке «заглушек» пазовой изоляции, так называемых «стрелок», которые будут изолировать и удерживать провод в открытой части паза. Длина этих «стрелок» равна длине той пазовой изоляции, которую мы вложили в паз. А ширина равна примерно половине ширины пазовой изоляции. Вид нарезанных «стрелок»:
После того как, готова вся пазовая изоляция, необходимо снять шаблон для катушек. Шаблон выбирается исходя из шага обмотки и изготавливается из проволоки. В данном случае для этого двигателя шаг 1-11, и выбираем шаблон так, чтоб катушки при укладке сильно не выпирали в лобовых частях и чтобы избежать касания лобовой части обмотки на корпус.
Вид готового шаблона:
Для намотки катушек прежде всего нужен провод необходимого диаметра и, если обмотки двигателя наматываются в параллельные проводники, необходимое количество катушек с нужными диаметрами.
Вид бухт с эмальпроводом:
Для намоток катушек используется ручной намоточный станок. Он может быть оборудован счётчиком количества витков, или без счётчика. В данном случае показан простой намоточный станок с установленным на нём шаблоном под РАВНОСЕКЦИОННЫЕ катушки:
После установки шага штырей намоточного станка по проволочному шаблону, устанавливаем между штырями деревянную распорку, которая не даст стягиваться деревянному шаблону при намотке на него провода и исключает изменение размеров намотанных катушек. Вид готового к намотке ручного намоточного станка:
После этого можно наматывать катушки с нужным количеством витков, равномерно распределяя его по ширине шаблона и стараясь избегать перехлёста проводников при намотке, иначе всыпание проводов в пазы статора будет затруднено. Вид намотанных катушек на шаблоне:
После этого можно начинать укладывать катушки в пазы статора.
Вид уже намотанных катушек, готовых к укладке:
При укладке катушек понадобится специальное приспособление - трамбовка. Она предназначена для утрамбовки проводников в пазах, когда это необходимо, и для трамбовки «стрелок». Вид трамбовки:
После чего собственно и начинаем процесс укладки, или «всыпания», провода в пазы статора.
Пример всыпания проводников в паз статора:
После всыпания вставляем стрелки в пазы:
Вставленные в пазы статора стрелки:
Таким образом, по заданному шагу со смещением по электрическому градусу укладываются все остальные катушки. В данном случае у нас их 6 штук по 2 секции:
Вид уложенных катушек со стороны схемы:
Плёнкоэлектрокартон в рулоне:
Нарезаем его на заготовки такого вида:
И собственно вкладываем его между катушками, отделяя катушки разных фаз друг от друга:
Обвязка лобовой части:
Обвязанная и сформованная лобовая часть:
Вид вложенной межфазной изоляции со стороны схемы:
Теперь нам надо собрать схему соединения фазных катушек.
Для изоляции эмальпровода в схеме используются трубки разного диаметра. Предпочтительней трубки ТКР, чем ПХВ, так как они не оплавляются, т.е. более стойкие к температуре.
Перед тем, как соединять все собранные фазы вместе в соединение «звезда», производим межфазную прозвонку и прозвонку на корпус. Для этого используется мегомметр. От самых «крутых» и до самых простых, как в данном случае:
Вид собранной схемы:
Производим пайку или сварку схемы. Сварка производится посредством понижающего трансформатора с угольной насадкой. Либо, как в данном случае, просто спаивается с помощью паяльника обычным припоем.
После этого аналогично производим обвязку лобовой части.
После обвязки и формовки лобовой части со стороны схемы надо произвести трамбовку пазов. Так как пазовая изоляция, «стрелки», выпирает из пазов и ротор попросту сдерёт их.
Трамбовка пазов:
Вид перемотанного статора:
Перед этапом пропитки перемотанного статора необходимо произвести сборку мотора, прозвонить мегомметром сопротивление между обмотками и корпусом и провести замеры тока электродвигателя на холостом ходу токовыми измерительными клещами.
Лишь после этого вновь разбираем электродвигатель, при необходимости трамбуем стрелки и производим пропитку лаком. Рекомендую производить пропитку электроизоляционным лаком МЛ-92. После пропитки (окунания в лак) статор электродвигателя подвешивается для стекания излишков лака, после чего производится сушка готового пропитанного статора в печи с естественной вентиляцией при температуре не ниже 120 градусов в течении не менее 2 часов.
В бытовых условиях можно также использовать быстросохнущий лак НЦ, без водных добавок. После пропитки таким лаком требуется его вентиляция на воздухе и сушка в печи около 20 минут. Хотя сушку можно провести и без печи на открытом воздухе в течение 3 часов.
Вид готового просушенного после пропитки лаком статора электродвигателя:
Далее производим сборку электродвигателя. После сборки ещё раз прозваниваем обмотки статора мегомметром, так как в процессе сушки статора в печи может происходить некоторая деформация (от сжатия при сушке лака) лобовых частей обмотки, что может привести к касанию корпуса обмоткой.
После чего мотор подключается к сети и производится измерение потребляемого электродвигателем тока.
Любой инструмент подвержен перегрузкам и различным повреждениям. Можно уронить электроинструмент, пролить на него жидкость, в результате чего на обмотках появится ржавчина, которая приведёт в негодность двигатель. Своими руками перемотка электродвигателя осуществляется довольно просто, но потребуется наличие минимального комплекта инструментов.
Самое главное — нужна сноровка и опыт в ремонте. При неправильной эксплуатации электроинструмента, весь удар на себя берёт именно обмотка ротора. Проволока, из которой она изготовлена, может разорваться или обгореть. Но если заменить обмотку, то ресурс инструмента значительно увеличится.
Инструменты и приспособления
Для того чтобы самостоятельно осуществить перемотку якоря электродвигателя своими руками, потребуется наличие следующих инструментов и приспособлений.
- Мультиметра или индикатора напряжения, а также лампы 12 В (мощность не более 40 Вт), мегомметра.
- Обмоточного провода, его диаметр должен быть точно такой же, как и на вышедшем из строя электродвигателе.
- Картон диэлектрический толщиной 0,3 мм.
- Электрический паяльник.
- Толстые хлопчатобумажные нити.
- Эпоксидная смола или лак.
- Наждачная бумага.
Прежде чем начинать проводить работы, необходимо точно установить поломку. Для этого необходимо визуально осмотреть электродвигатель и проверить, идёт ли на коллектор напряжение. Осуществить диагностику кнопки запуска, прозвонить ее с помощью мультиметра. Только в том случае, если цепь питания полностью исправна, необходимо разбирать электродвигатель и заниматься его ремонтом.
Подготовка к перемотке
Прежде чем приступать к работе, необходимо изучить инструкцию по перемотке электродвигателей. Своими руками если это делать, потребуется не менее 4 часов, и это только на перемотку якоря. Перед началом ремонта необходимо выполнить следующие действия.
- Посчитать число пазов на якоре.
- Пересчитать количество ламелей на коллекторе.
- Определить, с каким шагом произведена намотка. Чаще всего укладываются катушки в начальный паз, после чего в седьмой, а крепится на первом.
Также иногда используется сброс влево или вправо. Если происходит намотка со сбросом вправо, катушка уходит вправо от начала обмотки. Например, если в якоре 12 пазов, шаг намотки 1-6 и сброс производится вправо, закладывается обмотка в первом, после чего в восьмом и проводится крепление во втором пазах. Все эти моменты обязательно необходимо учитывать, иначе после ремонта окажется, что электродвигатель вращается в другую сторону.
Направление намотки и начальный паз
Для того чтобы осуществить перемотку эл. двигателей в бытовых условиях, необходимо запоминать, записывать, либо же фотографировать каждый этап проведения работ. Это существенно облегчит ремонт, позволит избежать неточностей при сборке. Чтобы определить направление намотки и начальный паз, необходимо найти катушку, не прикрытую другими. Именно она является последней.
В том случае, если обмотка уложена вправо, то начальный паз находится справа от крайней катушки. Именно отсюда и необходимо начинать укладку провода. Только таким образом можно добиться максимально точной намотки, очень близкой к заводской. Если исходная обмотка симметрична, в ней укладываются попарно катушки, то начальных пазов будет два. Найти их можно точно так же, как и в прошлом случае.
Особенности
Мастеру обязательно нужно узнать, сколько витков провода уложено в одном пазу и во всей катушке. Для этого необходимо катушку, расположенную сверху, отделить и посчитать, сколько в ней витков. Если необходимо, то производите разборку при помощи газовой горелки. Число витков в пазу напрямую зависит от:
- числа ламелей на коллекторе;
- количества пазов на якоре.
После подсчёта необходимо подготовить коллектор, демонтаж его не требуется. Для этого нужно просто измерить значение сопротивления между корпусом и ламелями.
Сопротивление должно быть в пределах 200-250 кОм. После этого необходимо полностью демонтировать старый проводник, для этого удаляете обмотку. Тщательно защищаете все пазы и корпус якоря. Нагар, заусеницы, обязательно шлифуете при помощи наждачной бумаги. После этого из картона необходимо нарезать прямоугольные отрезки, соответствующие размерам пазов в якоре.
Намотка нового провода
После этого можно приступать к намотке новых проводников. Схема обязательно должно быть такой же, как и на заводской. Начинайте укладку с начального паза, соблюдайте сброс и шаг намотки. Крепеж производится при помощи хлопчатобумажных ниток непосредственно у коллектора. Синтетические нитки не рекомендуется применять, так как они подвержены горению.
После завершения всех работ необходимо проверить обмотки на межвитковое замыкание и обрывы. Если нет поломок, то необходимо нанести эпоксидную смолу или лак на обмотку. Чтобы ускорить процесс, необходимо якорь поместить в духовку, установив температуру в ней 80 градусов. Сушка должна проводиться не менее 20 часов.
Балансировка ротора
Для того чтобы электроинструмент после ремонта работал максимально эффективно, потребуется сделать балансировку. Так как все работы выполняются в домашних условиях, обязательно следует соблюдать определенные рекомендации. Перемотка электродвигателя своими руками выполняется довольно просто, намного сложнее окажется произвести балансировку.
- Подберите два стальных лезвия. Они должны быть ровные и гладкие.
- Эти лезвия обязательно устанавливаются параллельно и крепятся к жесткому основанию.
- Между ними необходимо соблюдать расстояние, которое равно размеру ротора.
- Размещаете на этих стальных лезвиях ротор и наблюдаете, как он перемещается.
- Обязательно якорь начнёт проворачиваться, наиболее тяжелая часть окажется снизу.
- Нужно сместить центр тяжести к оси ротора, закрепляя на нем грузы.
После балансировки якорь должен быть неподвижным.
Для того чтобы уравнять стороны ротора, необходимо навесить на нем небольшие грузики, изготовленные из пластилина. Только после того, как достигнете равновесия, необходимо снять пластилиновые грузики, взвесить их, припаять металл. После этого обязательно перепроверьте балансировку.
Особенности проверки асинхронных моторов
Асинхронные двигатели могут быть одно- и трехфазными. Существуют особенности проверки этих машин.
- У однофазных асинхронников у пусковой обмотки сопротивление больше, чем у рабочей. Проверить это можно при помощи любого мультиметра.
- Между обмотками и корпусом электродвигателя сопротивление должно быть большим.
- В трехфазных моторах у всех обмоток одинаковое сопротивление.
Чтобы узнать более точные параметры двигателя, нужно прочитать информацию, которая находится на его корпусе. На нем имеется пластина со всеми параметрами работы, а иногда даже со схемами соединения обмоток.
Разборка асинхронного мотора
Прежде чем осуществлять перемотку статора асинхронного электродвигателя, необходимо его полностью разобрать. Для этого потребуется использовать съемник, так как крышки установлены на подшипниках очень плотно. Старайтесь все работы проводить как можно аккуратнее, чтобы не допустить разрушение крышки и не повредить обмотку.
Короткозамкнутые роторы очень редко ломаются, поэтому при ремонте его трогать не нужно. Потребуется менять только обмотки на статоре. В том случае, если присутствует почернение на проводах, это говорит о поломке в двигателе. Все соединения в асинхронных двигателях практически незаметны, так как они очень хорошо изолированы, ведь произведен крепеж бандажом.
Удаление обмотки
После разборки обязательно удалите старую обмотку. Для этого потребуется при помощи острого ножа срезать все верёвки и избавиться от клея. Провода максимально очищаются от грязи, электрические соединения при этом не разрушаете. Желательно производить фотографирование всех соединений, чтобы при сборке сделать всё правильно. Обязательно составляете схему соединения всех обмоток, можно использовать для этого справочники.
Затем необходимо выбить колья, изготовленные из текстолита или дерева, которые находятся внутри пазов статора. После этого демонтировать прокладки, освобождая провода. Найдите крайний провод, отведите его к середине статора, он должен полностью отклеиться от обмотки. После этого разматываете следующий виток, до тех пор, пока полностью не освободите паз.
Намотка провода
Способов перемотки статора асинхронного электродвигателя существует несколько, но при выборе любого из них обязательно запоминаете каждый шаг при разборке. Это позволит облегчить ремонт, причём, значительно. Для намотки потребуется медный провод в лаковой изоляции, его сечение должно быть таким же, как и на ремонтируемом электродвигателе.
Убедитесь в том, что на корпусе и магнитопроводе электродвигателя отсутствуют повреждения. После этого необходимо изготовить гильзы, установить их в пазы на статоре. Чтобы не заниматься подсчетом количества витков, не определять толщину, прочность и термостойкость материалы для изготовления гильз, можно воспользоваться справочной литературой. Для этого необходимо узнать тип и модель асинхронного мотора.
Все работы в специализированных мастерских производятся на станках. Автоматом производится даже подсчет числа витков. Но как в домашних условиях перемотать электродвигатель, если таких условий нет? Придётся всё считать самостоятельно, либо же брать все данные из сервисной книжки к электродвигателю.
Завершение намотки
После того как уложите все обмотки в пазах, необходимо вставить между катушками изоляторы. Бандаж необходимо проводить на тыльной стороне статора. Проводите нить через все петли, старайтесь при этом стягивать все изоляторы и провода. Добейтесь того, чтобы изоляционные пластины не соскользнули со своих мест.
Обязательно по завершению выполнить диагностику всей обмотки, после чего прогреть статор и нанести специальный лак. Статор обязательно нужно полностью погружать в лак. Именно так сможете добиться максимальный механической прочности обмоток, ведь заполните пустоты и пазы. На этом перемотка электродвигателя своими руками окончена, можно приступать к эксплуатации.
Во многих бытовых приборах сегодня используются электродвигатели. Главная их особенность в том, что они работают асинхронно. Это позволяет держать постоянную частоту вращения ротора даже при меняющихся нагрузках.
Все выпускаемые электродвигатели имеют разные конструктивные особенности. Каждая модификация может отличаться по количеству полюсов, типу ротора, и других составных частей. Технология перемотки электродвигателей делается по общему принципу, в некоторых нюансах могут быть различия.
Если устройство вышло из строя, то нужно обратиться в мастерскую. При ее отсутствии можно попытаться сделать перемотку двигателя в домашних условиях. Желательно иметь для этого необходимые навыки, но в целом этот процесс не такой сложный на вид.
«Движки» имеют два типа обмотки:
- статорная;
- роторная.
Если учесть, что конструкция и размеры устройств разные, можно дать общую инструкцию для перемотки двигателей. Остановимся на тех, которые используются в бытовых приборах и питаются от переменного тока.
Осмотр двигателя
В случае поломки следует извлечь двигатель из бытового прибора. Очистив составные элементы, проводится внешний осмотр обмоток. Главное точно определить, где произошел пробой. Иногда случается так, что сгорают роторная и статорная обмотки. И тогда нужно их полностью заменить.
Когда возникает неисправность, внутри корпуса двигателя повышается температура. Это приводит к нарушению изоляции на всех элементах. Поэтому, в ремонте электродвигателя заменяются обмотки, и изоляционные покрытия.
Подготовительные работы
Для начала разберемся, как правильно перемотать электродвигатель. Первое что следует сделать – это определить параметры провода и количество витков в катушке. Тут поможет интернет. На форумах люди обсуждают подобные проблемы, а так же рассказывают о личном опыте, как они перематывали двигатели.
ВАЖНО! Необходимо найти точно такую же модель устройства, в противном случае после ремонта «движок» может не запуститься!
При отсутствии нужной информации в интернете, можно узнать ее самостоятельно при осмотре «движка». При сильном выгорании «укладок» находим наиболее целый участок обмотки. Его нужно почистить.
Чтобы избавить провода от нагара воспользуйтесь растворителями. Теперь «катушки» не стоит жалеть, они уже не пригодны. Если не получается очистить обмотку растворителем, то можно ее обжечь.
Есть различные схемы перемотки электродвигателей. Прежде чем извлекать «катушки», следует обратить внимание, как они соединены между собой. И тогда в точности можно скопировать их сборку.
Выступающую верхушку «укладки» надо срезать. Для этого подготовим соответствующий инструмент, все зависит от сечения провода. Чем оно больше, тем серьезнее инструмент понадобится. Срезанную часть нужно разделить на отдельные провода. Так удобнее определить сечение и количество витков.
Сняв обмотку, проверяем железо, на которую она была намотана. Сталь должна быть гладкой без вмятин и заусенций. Дефекты способны повредить изоляционный слой медных проводов, что приведет к очередному пробою. Поэтому все неровности следует зачистить наждачной бумагой.
Если в стальных пазах имеется нагар, от него тоже следует избавиться. Это поможет избежать дальнейших сложностей при работе с изоляцией и проводами.
Как подобрать провод
Чтобы мощность электродвигателя была прежней, следует подбирать провод с таким же сечением, какое и было. Это позволит намотать заданное количество витков.
Если не удается этого сделать, то берется максимально приближенное сечение. Следует помнить о законе Ома, чем меньше диаметр проводника, тем выше его сопротивление.
ВАЖНО! К подбору проводов относятся очень серьезно. Неправильное сечение приведет к перегреву двигателя, изоляционный лак будет плавиться и как следствие приведет к замыканию!
Наматывать обмотку нужно с помощью шаблона, который изготавливается самостоятельно из картона. Он должен соответствовать размерам «железа». Чтобы добиться аккуратного расположения витков используют специальный станок для намотки провода. Это все, что нужно для перемотки двигателя.
Укладка, выполненная вручную, может иметь дефекты. Возникает вероятность уложить провода не плотно, что приведет к увеличению размеров обмотки, и трудностям ее монтажа.
Монтаж и пропитка
Перемотка статора электродвигателя своими руками не представляет особых трудностей. Главное в этом деле – аккуратность.
ВАЖНО! Вставленная в пазы изоляция не должна торчать. Поэтому лишнюю часть обрезают, иначе в процессе работы двигателя, она может задевать ротор!
Чтобы сделать полную изоляцию всех токопроводящих частей применяют специальный лак. На рынке он представлен в большом ассортименте. Но по факту он разделяется на два типа. Первый засыхает при обычных температурах, а второй только после термической обработки.
Проверка и включение
Перед первым после ремонта запуском двигателя его нужно как следует проверить. Для начала все вставленные «катушки» прозванивают. Это поможет узнать наличие обрыва или плохого контакта. Между «укладками» замеряется сопротивление, чтобы при включении не возникло короткого замыкания.
Сразу подавать 220 В на двигатель не стоит, лучше подать пониженное напряжение. Пусть ротор крутится медленно, тут главное выяснить, не греется ли двигатель. Если все прошло хорошо, и не появился дым, значит, ремонт двигателя прошел удачно.
В интернете есть много фото по перемотке двигателей. Это поможет новичкам наглядно ознакомиться с процессом.
Фото процесса перемотки электродвигателей
В быту и небольших мастерских используются электродвигатели. Иногда они выходят из строя . Определить, можно ли их отремонтировать самостоятельно, или необходимо обращаться к мастеру, поможет эта статья. Неисправности электродвигателей можно разделить на две группы - механические, например, заклинивший подшипник или оборванный вал и электрические - механический обрыв обмотки или выход её из строя из-за перегрева электродвигателя.
Неисправности электродвигателей
Причин перегрева электродвигателя может быть много, но основная причина — это неправильно подобранная защита от превышения номинального тока или её полное отсутствие.
Электродвигатели, используемые в быту, можно разделить на две группы
- асинхронные с короткозамкнутым или с фазным ротором, автомобильные генераторы
- коллекторные электродвигатели постоянного и переменного тока
Каждый тип электродвигателей имеет свои особенности при перемотке сгоревших обмоток.
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым или фазным ротором
Перед ремонтом электродвигатель необходимо очистить ветошью от пыли и грязи. Очищенный двигатель подвергают полной разборке
. Перед заменой обмоток шкив или муфту, находящиеся на переднем валу электродвигателя, можно не снимать, но с ними нельзя оценить состояние переднего подшипника. Пришедшие в негодность подшипники электродвигателя могут быть причиной выхода из строя двигателя
.
При отсутствии горелых мест и характерного запаха обмотки отсоединяют друг от друга и прозванивают мегомметром изоляцию друг относительно друга и корпуса и тестером проверяют целостность. Если изоляция не повреждена, а тестер показывает обрыв, то можно попробовать найти место обрыва и устранить неисправность без перемотки. Часто обрывается провод, выходящий из двигателя. В этом случае его можно заново припаять или заменить.
При отсутствии обрывов и целостной изоляции возможная неисправность - это межвитковое замыкание . В трехфазных электродвигателях, подключённых к трехфазной сети, это проверяется достаточно просто. Необходимо токоизмерительными клещами или амперметром измерить ток на всех фазах поочерёдно или, если есть возможность, то одновременно. Разность значений в 2–3 раза однозначно говорит о межвитковом замыкании и необходимости перемотки. Этими же методами проверяют ротор в электродвигателях с фазным ротором.
В однофазных или трехфазных, но подключённых в однофазную сеть двигателях о витковом замыкании говорит сильный нагрев при включении без нагрузки, при условии отсутствия обрывов, нарушений изоляции, механических неисправностей двигателя и пусковой аппаратуры. Например, однофазный двигатель на старых стиральных машинах греется при постоянно включённой пусковой обмотке.
Если принято решение о перемотке электродвигателя, то лучше всего обратиться для ремонта в специализированную мастерскую . В «домашних» условиях очень сложно качественно выполнить эту работу, что может привести к быстрому выходу его из строя. Но если есть необходимость или желание произвести ремонт электродвигателя своими руками, то в youtube по запросу «перемотка электродвигателей своими руками» можно найти видеоролики с подробными инструкциями.
Перемотка
Процесс перемотки можно разделить на три этапа
- Разборка
- Намотка
- Сборка
Разборка
Нужно продолжать разборку и удалить обмотки - полностью или, если позволяет конструкция, только повреждённые, чтобы перематывать только их. Перед полным удалением разрезают нитки, связывающие провода вместе и зарисовывают схему соединения. Проще всего удалить старые обмотки путём выжигания газовой горелкой или на костре. Можно поставить статор «на попа» на кирпичи, заполнить дровами и поджечь.
Снять обмотки можно также с помощью зубила и молотка, но в этом случае труднее определить схему подключения и порядок укладки обмоток в пазы.
В однофазных двигателях иногда можно снять одну обмотку не трогая остальные. В этом случае нужно внимательно рассмотреть, как крепятся обмотки и снять повреждённую.
Фазный ротор разбирается аналогично, но перед выжиганием нужно снять токосъемные кольца.
Выжженные обмотки аккуратно вынимают из пазов, стараясь хотя бы одну сохранить целой. Это необходимо для определения размеров обмотки, сечения проволки и числа витков. При разборке также зарисовывают схему укладки обмоток в пазы с указанием направления намотки. Если известен тип электродвигателя, данные для ремонта можно найти в соответствующих справочниках.
Намотка
Зная количество обмоток, размер каждой и число витков путём умножения можно определить нужную длину проволки. Сечение провода берётся такое же, как на сгоревшем. Его измеряют штангенциркулем или микрометром . Если сечение взять меньше, то двигатель будет перегреваться при номинальных нагрузках, а если больше, то проволка может не поместиться в своих пазах.
Намотка обмоток выполняется на станке, аналогичному тем станкам, на которых мотаются катушки трансформатора. После намотки нужного количества витков обмотка вынимается из станка, перевязывается обмоточной ниткой и откладывается в сторону. Процесс повторяется столько раз, сколько необходимо обмоток.
В пазы вставляют новые прокладки из электроизоляционного материала. Эти прокладки называют «гильзы». Толщину и материал можно определить по справочнику. Если нет данных на перематываемый двигатель, можно взять на аналогичной мощности. Длина берётся на несколько миллиметров длиннее толщины статора, ширина такой, чтобы полностью закрыть внутреннюю поверхность паза.
Согласно схеме укладывают в пазы обмотки, соблюдая направление намотки. Если в один паз укладывается две обмотки, а также в местах соприкосновения прокладывают полоски изоляционного материала.
Для укладки проволки в пазы используется специальный инструмент - трамбовка. Уложенные обмотки закрепляются прокладками из того же материала, из которого изготавливались гильзы. Эти прокладки называют «стрелки». Длина стрелок равна длине гильз, а ширина вполовину меньше.
Закреплённые обмотки соединяются между собой скрутками, которые пропаиваются. К тем выводам, на которые будет подаваться напряжение, подключают провода соответствующего сечения и длины. Их необходимо промаркировать с указанием начала и конца.
Соединённые обмотки увязывают обмоточной ниткой или шпагатом. Провода выводят наружу через отверстие в корпусе статора и подключают к клеммнику.
Перемотанный статор пропитывают лаком. Для этого его полностью погружают в лак с последующей сушкой. Температура пропитки и сушки зависят от используемого лака и указываются в инструкции.
Фазный ротор перематывается аналогично, только на вал двигателя одеваются токосъемные кольца, к которым подключаются провода.
Сборка
Собранный и высушенный двигатель можно собирать. Перед сборкой проверяют подшипники и при необходимости меняют в них смазку или сами подшипники. После сборки двигатель проверяется на целостность изоляции и работоспособность в режиме холостого хода и под нагрузкой, с измерением тока на всех фазах.
Коллекторные электродвигатели постоянного и переменного тока
Прежде всего неисправность видна по увеличившемуся искрению на коллекторе и нагреву. Вначале необходимо почистить, а при необходимости проточить и продорожить коллектор. Если это не помогает, то нужно омметром последовательно замерить сопротивление последовательно между всеми соседними пластинами коллектора. Если значения значительно отличаются друг от друга, то вышел из строя коллектор или витковое в обмотках якоря (в двигателе переменного тока - ротора). В этом случае двигатель нужно отдать на ремонт в специализированную организацию . Дома отремонтировать его практически невозможно.
В том случае, если якорь целый, проверяют обмотки возбуждения на целостность омметром и на витковое замыкание. Для этого их соединяют последовательно, при необходимости закорачивая щётки или зачищая изоляцию на соединительных проводах. На соединённые обмотки подают пониженное напряжение 12–36 v. Напряжение на повреждённой обмотке будет значительно пониженным. Её заменяют тем же способом, как в однофазных двигателях малой мощности.
Перемотка обмотки асинхронного двигателя на гибридную обмотку «славянка»
При перемотке бесколлекторного двигателя его можно перемотать по технологии «славянка». Метод заключается в намотке тонкой проволокой дополнительных обмоток статора. Двигатели, намотанные по этому методу, имеют повышенный пусковой и рабочий момент, перегрузочную способность и КПД, пониженный пусковой ток и уровень шума. Из-за «мягкой» нагрузочной характеристики их используют на электротранспорте.
Во многих бытовых устройствах и самодельных конструкциях в качестве привода используются электрические машины небольшой мощности. Несмотря на высокую надежность электромоторов, их выход из строя по ряду причин – не редкость. Учитывая относительно высокую стоимость этих устройств, практичнее осуществлять их ремонт, а не замену. Предлагаем рассмотреть возможность перемотки электродвигателей в домашних условиях.
Виды электродвигателей и особенности их ремонта
Как правило, в быту используются коллекторные моторы постоянного тока и бесколлекторные асинхронные двигатели переменного тока. Именно ремонт этих приводов мы и будем рассматривать. Информацию о принципе действия и конструктивных особенностях асинхронных и коллекторных машин можно найти на нашем сайте.
Что касается синхронных приводов, то в быту они практически не используются, поэтому в данной публикации эта тема не затрагивается.
Особенности ремонта асинхронной машины
Проблемы с двигателем любого типа могут иметь механический или электрический характер. В первом случае свидетельствовать о неисправности может сильная вибрация и характерный шум, как правило, это говорит о проблемах с подшипником (обычно в торцевой крышке). Если вовремя не устранить неисправность, вал может заклинить, что неминуемо приведет к выходу из строя обмоток статора. При этом тепловая защита автоматического выключателя может не успеть сработать.
Исходя из практики, в 90% выход из строя асинхронных машин возникают проблемы с обмоткой статора (обрыв, межвитковое замыкание, КЗ на корпус). При этом короткозамкнутый якорь, как правило, остается в рабочем состоянии. Поэтому даже при механическом характере повреждений необходимо произвести проверку электрической части.
Проверка обмотки
В большинстве случаев проблема может быть обнаружена по внешнему виду и характерному запаху (см. рис. 1). Если эмпирическим путем неисправность установить не удается, переходим к диагностике, которая начинается с прозвонки на обрыв. Если таковая обнаруживается, выполняется разборка двигателя (этот процесс будет описан отдельно) и тщательный осмотр соединений. Когда дефект не обнаружен, можно констатировать обрыв в одной из катушек, что требует перемотки.
Если прозвонка не показала обрыва, следует переходить к измерению сопротивления обмоток, при этом учитывать следующие нюансы:
- сопротивление изоляции катушек на корпус должно стремиться к бесконечности;
- у трехфазного привода обмотки должны показывать одинаковое сопротивление;
- у однофазных машин сопротивление пусковых катушек превышает данные показания рабочих обмоток.
Помимо этого следует учитывать, что сопротивление статорных катушек довольно низкое, поэтому для его измерения бессмысленно использовать приборы с низким классом точности, к таковым относятся большинство мультиметров. Исправить ситуацию можно собрав несложную схему на потенциометре с добавлением дополнительного источника питания, например автомобильной аккумуляторной батареи.
Методика измерений следующая:
- Подключается катушка привода к схеме, представленной выше.
- Потенциометром устанавливается ток 1 А.
- Производится расчет сопротивления катушке по следующей формуле: , где R К и U ПИТ были описаны на рисунке 2. R – сопротивление потенциометра, – падение напряжения на измеряемой катушке (показывает вольтметр на схеме).
Стоит также рассказать о методике, позволяющей определить место межвиткового замыкания. Это делается следующим образом:
Статор, освобожденный от ротора, подключается через трансформатор к пониженному питанию, предварительно поместив к нему стальной шарик (например, от подшипника). Если катушки рабочие, шарик будет циклически двигаться по внутренней поверхности безостановочно. При наличии межвиткового КЗ, он «прилипнет» к этому месту.
Особенности ремонта коллекторных приводов
У данного типа электромашин чаще возникают механические неисправности. Например, стирание щеток или засорение контактов коллектора. В таких ситуациях ремонт сводится к чистке контактного механизма или замене графитовых щеток.
Тестирование электрической части сводится к проверке сопротивления обмотки якоря. В этом случае щупы прибора двум соседним контактам (ламелям) коллектора, после снятия показаний производится измерение далее по кругу.
Отображенное сопротивление должно быть примерно одинаковым (с учетом погрешности прибора). Если наблюдается серьезное отклонение, то это говорит, что имеет место быть межвитковое КЗ или обрыв, следовательно, необходима перемотка.
Обмоточные данные электродвигателей
Это справочные данные, поэтому самый надежный способ получить такую информацию – обратиться к соответствующим источникам. Эти данные также могут приводиться в паспорте к изделию.
В сети можно встретить советы, в которых рекомендуют при перемотке вручную пересчитать витки и измерить диаметр провода. Это трата времени. Значительно проще и надежней по маркировке двигателя найти всю необходимую информацию, в которой будут указаны следующие параметры:
- номинальные рабочие характеристики (напряжение, мощность, потребляемый ток, число оборотов и т.д.);
- количество проводов для одного паза;
- Ø проволоки (как правило, в данном показателе изоляция не учитывается);
- информация о внешнем и внутреннем диаметре статора;
- количество пазов;
- с каким шагом выполняется обмотка;
- размеры ротора и т.д.
Ниже представлен фрагмент таблицы с намоточными данными для электромашин типа 5A.
Пошаговая инструкция перемотки электродвигателя своими руками
Необходимо сразу предупредить, что без спецоборудования и навыков работы перемотка катушек будет, скорее всего, бесполезным занятием. С другой стороны отрицательный опыт это тоже опыт. Понимание сложности процесса является лучшим объяснением его стоимости.
Первый этап – демонтаж
Мы приводим алгоритм действий для асинхронных машин, он следующий:
- Отключаем привод от сети (380 или 220 В).
- Демонтируем электромотор с конструкции, где он был установлен.
- Снимаем задний защитный кожух охлаждающего вентилятора.
- Демонтируем крыльчатку.
- Откручиваем крепление торцевых крышек, после чего снимаем их. Начинать желательно с фронтальной части, после ее демонтажа ротор легко «выйдет» с тыловой крышки.
- Вытаскиваем ротор.
Данный процесс можно существенно облегчить, если использовать специальное устройство – съемник. С его помощью легко освободить вал двигателя от шкива или шестерни, в также снять торцевые крышки.
Мы не будем приводить инструкцию по разборке коллекторного двигателя, поскольку особо не отличается. Строение электромашины данного типа можно найти на нашем сайте.
Этап второй – снятие обмотки
Очередность действий следующая:
- При помощи ножа снимаем бандажный крепеж и изоляционное покрытие с мест соединений проводов. В некоторых инструкциях рекомендуется зафиксировать схему соединений, например, сделав фотоснимок. Делать это особого смысла нет, поскольку это справочная информация и узнать ее по марке двигателя не составляет проблемы.
- Используя зубило, сбиваем верхушки проводов с каждого торца статора.
- Освобождаем пазы, используя пробойник соответствующего диаметра.
- Очищаем статор от грязи, копоти, лака пропитки.
На этом этапе мы рекомендуем остановиться, взять корпус и отвезти его специалистам. Самостоятельный демонтаж позволит снизить стоимость восстановительных работ. Как уже упоминалось выше, без спецоборудования качественно перемотать катушки довольно сложно. Для понимания сложности процесса опишем его технологию, что позволит облегчить выбор.
Перемотка статора (финальная фаза)
Процесс состоит из следующих действий:
Если на восстановление сдавался только корпус, рекомендуем перед тем, как включать мотор, проверить катушки.
Перемотка якоря
Процесс замены обмотки коллекторного двигателя несколько похож за исключением небольших нюансов, связанных с особенностью исполнения. Например, на перемотку отправляют якорь, а не корпус, при условии, что проблема возникла не с катушками возбуждения. Помимо этого имеются следующие отличия:
- Для намотки применяется специальный станок, более сложной конфигурации.
- Обязательно необходима проточка, балансировка якоря (в финальной части процесса), а также его чистка и шлифовка.
- При помощи специального фрезерного станка производится нарезка коллектора.
Для перечисленных процессов требует спецоборудование, без него перемотка электродвигателей – пустая трата времени.