Что такое якорь электродвигателя: ✅ Что такое якорь в электродвигателе

Содержание

Что такое якорь в электродвигателе — Станция техобслуживания ЭкоПаркинг

Трехфазные асинхронные двигатели имеют свои особенности, их ротор и статор отличаются от тех, что используются в других типах электродвигателей. Например, ротор может иметь две конструкции: ротор с короткозамкнутым ротором и фазный ротор. Рассмотрим подробнее конструкцию каждого из них. Но сначала давайте вкратце рассмотрим, как работает асинхронный двигатель.

Содержание

Что такое якорь в электродвигателе

Во всех современных автомобилях для приведения в действие коленчатого вала и основных систем двигателя используется электростартер – специально разработанный электродвигатель, работающий от постоянного тока. Как и любой электродвигатель, стартер имеет неподвижную часть – статор – и подвижную часть – ротор, который традиционно называют якорем. Статор представляет собой несколько обмоток (называемых обмотками возбуждения), расположенных на стенке корпуса стартера, в то время как якорь является более сложной и функциональной деталью.

Якорь стартера выполняет несколько функций:

  • Генерация магнитного поля, которое, взаимодействуя с магнитным полем статора (обмотки возбуждения), приводит якорь во вращение;
  • Передача крутящего момента на коленчатый вал двигателя;
  • Сочетание всех компонентов – обмотки, коллектора, приводных частей – в единой конструкции.

Несмотря на разнообразие доступных сегодня стартеров, они имеют по сути один и тот же якорь, причем конструкция якоря не претерпела существенных изменений за последние полвека.

В то время машины с возвратно-поступательным движением еще не были широко распространены, хотя вполне осуществимые конструкции уже были предложены В. Кларком, К. Пейджем и др. Двигатель с вращающимся якорем оказался более технологичным.

Нередко при описании конструкции или работы электродвигателей и генераторов упоминаются ротор и статор. Конечно, очевидно, что это части этих электрических машин. Однако в некоторых случаях вместо слова ротор используется слово якорь. Обычно это предназначено для двигателей постоянного тока. Иногда, однако, слово “якорь” может также использоваться для обозначения других электрических машин. В связи с этим возникает вопрос: являются ли якорь и ротор одним и тем же? Или в разных контекстах они называются по-разному?

Якорь и возбудитель или статор и ротор?

Ротор и статор

Термины “ротор” и “статор”, безусловно, самые простые для понимания. Это связано с тем, что их физическое состояние определяет их имя. Другими словами, понятия ротор и статор относятся к частям электрических машин с учетом физического движения этих частей относительно друг друга. Более того, каждое из этих понятий всегда относится к одной и той же конкретной и неизменной части электрической машины. Несколько сложнее понять, что такое якорь и индуктор. Потому что в разных контекстах они могут означать совершенно разные части машин.

Предположительно, слово статор происходит от латинского sto – стоять. Английское слово stator происходит от латинского. Это означает, что статор – это неподвижная (статическая) часть электрогенератора или электродвигателя. Для того чтобы электрическая машина совершала какую-либо работу, необходимо, чтобы статор взаимодействовал с ротором. Это взаимодействие происходит посредством электромагнитной индукции.

Статор и ротор асинхронного электродвигателя

Слово ротор, вероятно, происходит от латинского rota, что означает колесо, и roto, что означает вращать. Ротор – это движущаяся (обычно вращающаяся) часть электрической машины. Ротор в основном выполнен в форме цилиндра или диска. По своей конструкции ротор соединен с валом. Через этот вал он либо приводится в движение (генератор), либо приводит в движение машину (электродвигатель).

Якорь

Термин “электрический якорь” обычно относится к одной из частей электрических машин с обмотками. Однако этот термин может также относиться к подвижной части катушки реле или электромагнита. В электрических машинах якорь может быть статором или ротором. Все зависит от обстоятельств. ГОСТ 27471-87 (Машины электрические вращающиеся. Определения) определяет якорь как

Часть коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины переменного тока, в которой протекает индукционный ток и ток нагрузки.

На практике под якорем обычно понимается часть электродвигателя, по обмоткам которого во время работы протекает сетевой ток. Другими словами, якорь – это та часть двигателя, к обмоткам которой подключается питание (рабочая обмотка).

В генераторе, с другой стороны, якорь – это часть двигателя, с которой поступает генерируемое напряжение. В коллекторном двигателе постоянного тока, например, якорь является ротором. В бескоммутаторном двигателе постоянного тока якорь является статором. В синхронных генераторах переменного тока якорь обычно является статором.

В некоторых маломощных генераторах переменного тока якорь является ротором, от которого через щетки отводится напряжение для генерации.

Эффективным методом снижения отклика является добавление компенсационной обмотки в цепь якоря двигателя. Они помещаются в специальные гнезда и соединяются последовательно. Дуга компенсационной обмотки направлена против поля якоря, создавая тем самым баланс. Их сила тока одинакова, поэтому баланс отслеживает все режимы работы, от отсутствия нагрузки до максимальной мощности. Присадочные раковины стоят дорого, поэтому их поставляют для редукторов средней и высокой мощности.

Якорь – это сердце электродвигателя, его мощность и эффективность.

Якорь – самая важная часть любого электродвигателя. Он создает крутящий момент машины. Ток нагрузки обмотки создает движущую силу. Якорь имеет фиксированные компоненты, конструкция отличается только типом двигателя: Постоянный или переменный ток.

СОДЕРЖАНИЕ:

2. из истории электромеханики.

3. конструкция якоря двигателя постоянного тока.

4. остальная конструкция двигателя постоянного тока. Типы электродвигателей.

5. принцип работы двигателя постоянного тока.

6. электродвижущая сила.

7. контроль скорости.

8. шунтирующая арматура.

9. реакция арматуры.

11. Электродвигатель с вогнутой и дисковой обмоткой.

12. ротор двигателя без коммутатора.

13. якорь двигателя переменного тока.

14. электрические и механические потери.

15. плановая очистка якорей.

16. Определение отказа.

17. перемотка арматуры. Этапы и особенности.

18. балансировка арматуры.

ВВЕДЕНИЕ.

Важный элемент конструкции электропривода, благодаря которому появилось невероятное количество машин. Он привносит в нашу жизнь комфорт, облегчение, путешествия и расслабление. Невозможно представить современный мир без электрических устройств. Редукторы устанавливаются в таких транспортных средствах, как поезда, трамваи и троллейбусы. Мощные станки занимают огромные заводские цеха. Бытовая техника, инструменты для сильной половины человечества – все работает благодаря мотору. Там, где требуется постоянная скорость, используются двигатели постоянного тока, характеризующиеся высокой мощностью, плавным пуском и отсутствием реактивного сопротивления. Что является важной частью? Он называется “ротор” или “якорь”. Некоторые функции специфичны для разных машин, но об этом подробнее ниже.

ИЗ ИСТОРИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКИ.

Немного предыстории. Считается, что первым электродвигателем была простая конструкция британского физика Майкла Фарадея. Позже он открыл магнитную индукцию замкнутого контура. 1822 год стал годом открытия эффекта магнитного соленоида. Французский ученый Андре Мари Ампер предложил поместить кусок железа внутрь катушки для увеличения потока. Лондон, 1833 год: Уильям Стерджен продемонстрировал публике устройство непрерывного тока. Это устройство стало первым, примененным в практике.

Через год физик Б. Якоби из Петербургской академии наук изобрел привод с прямым вращением рабочего вала. Это был сенсационный прорыв, который произвел фурор! Более ранние устройства имели катящийся или возвратно-поступательный якорь. Якоби установил двигатель, соединенный с гальваническими батареями, на лодке с веслами. На борт поднялись 16 пассажиров. Лодка развивала скорость даже против ветра.

Важной страницей в истории механики стало появление круглого якоря итальянца Пиччинотти. Следующим шагом стало открытие эффекта самовозбуждения. Американский изобретатель и экспериментатор Томас Дэвенпорт создал первый электродвигатель в результате своих экспериментов. В конце 1880-х годов появился ротор с беличьей клеткой. В 1886 году появился мотор, который придал современным машинам их отличительные характеристики.

В начале 20-го века наблюдалось быстрое развитие и совершенствование электротехники. Спустя десятилетия арматура появляется в различных конструкциях.

КОНСТРУКЦИЯ ЯКОРЯ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

Во-первых, это краткий обзор конструкции арматуры. Базовая структура двигателя DDC в основном такая же. Основными частями являются якорь, статор, коллектор и щетки. Якорь – это подвижная часть, представленная медной обмоткой, которая преобразует электрическую энергию в механическую. Он подает электрическую энергию от источника сети – в двигатель и снимает разность потенциалов в генераторе переменного тока. Статор является источником статического заряда F. Большинство приводов работают по принципу обратной полярности: притяжение-отталкивание. Этот принцип используется и сегодня. Направление поля определяется правилами “боравика”, “правая рука” для генераторов, “левая рука” для двигателей.

Якорь отвечает за несколько функций. Он генерирует магнитное поле, которое, взаимодействуя с конденсатором F, приводит его в движение. Он передает крутящий момент на вал. Он состоит из четырех компонентов: вала, сердечника, обмотки, коллектора и щеточного узла.

Коллекционер подается от сети через щетки. Они обеспечивают скользящий контакт, со временем изнашиваются и поэтому подлежат замене. Одна из щеток всегда подключена к плюсовому выводу, другая – к минусовому. Коллектор, состоящий из полуколец из ферромагнитного материала, разделенных воздушными зазорами. Это инвертор. Он имеет специальные выступы, к которым припаивается обмотка. Это дорогостоящий компонент, склонный к поломкам. Искры образуются, когда контактный графитовый узел выходит из строя, сильно засоряется, вызывая более серьезные повреждения, вплоть до растрескивания медной рамки, что сокращает срок службы устройства. Для предотвращения тушения требуется непрерывное обращение электронов. Коллектор, укомплектованный изолированными медными полукольцами, требует внимания.

Главный столб собран из стальных пластин. В небольших двигателях двигатель полностью состоит из постоянных магнитов.

Подробное описание устройства.

вал – Опорный стержень из высокопрочной электротехнической стали. В нем размещаются все остальные части. На обоих концах имеются пазы для подшипников. Более длинный конец передает крутящий момент на механизм.

Ядро – собранный барабан из штампованных стальных дисков, окрашенных или покрытых диэлектриком, против воздействия вредных вихрей Фуко. Диски надеваются непосредственно на вал и имеют углубления для фиксации сердечника и вала с помощью штифтов. Комплект сбалансирован на опорных роликах. Пакет пластин сжимается вместе за счет зажима спиц, что обеспечивает структурную целостность, а также механическую жесткость и предотвращает вращение блока. В рельефных боковых прорезях размещаются кабели. Торцевые пазы изготавливаются различной формы: овальные, прямоугольные, открытые, закрытые.

Намотка это медный провод круглого или прямоугольного сечения, покрытый лаком или эпоксидной смолой для его изоляции и предотвращения короткого замыкания. Укладка производится в два слоя, равномерно распределенных по всей поверхности барабана. Его части, идущие к коллектору, закреплены лентами (изоляционными кольцами). Пучок генерирует ЭДС и проводит ток. В настоящее время практикуется несколько видов спиральной намотки: петлевая намотка: простая, сложная; двойная волна: простая, сложная; комбинированная (“лягушка”).

Комбинированный иллюстрация разъем – плоская покомпонентная схема всех разъемов. Все слоты, отдельные разделы пронумерованы по порядку. Размещение плюсовых и минусовых точек отсчитывается непосредственно за единицами. Положение щеток на кольцах коллектора всегда указано: они располагаются точно под центром полюсов. Активные проводники рисуются сплошной линией, пассивные, где дно щели – пунктирной. Перед составлением чертежа рекомендуется составить сводную таблицу соединений.

Активные стороны пакета образуют разделыравное количеству слотов, они размещаются под соседними колонками, их смежные концы пересекаются. Каждая секция соответствует одному кольцу коллектора. Формируется компактный замкнутый кольцевой коллектор. Шаг сегмента соответствует шагу N-S. Процесс переключения с одной катушки на другую заставляет ток течь обратно, создавая дополнительную ЭДС в цепи.

ДРУГИЕ ЧАСТИ ПРОЕКТА DPT. ТИПЫ ДВИГАТЕЛЕЙ.

Обмотка возбуждения (Конденсатор) Полюса возбудителя установлены непосредственно в корпусе машины. В более крупных конструкциях используется цельный вспомогательный полюс с окрашенной катушкой. Эти элементы предназначены для усиления движения заряженных частиц и расположены между основными N-S.

Жилье обычно отливается из чугуна. Этот металл обладает высокой устойчивостью к истиранию. Он устойчив к коррозии и обладает высокой стойкостью к опасным условиям. Корпус дополнен вентиляционными отверстиями для лучшего охлаждения системы. Рама комплектуется цельными ручками для удобства транспортировки, погрузки и установки. Концы полюсных катушек выведены на распределительный блок. Здесь же подключаются концы обмотки статора и клеммы подключения щеток.

Питающие кабели прокладываются через одно или несколько отверстий. На больших машинах, где ток большой, коробка не ставится, а провода крепятся к нижней части основания. Якорь расположен в статоре. Передние и задние шины закрывают багажник двигателя. Крышки подшипников крепятся с внутренней стороны. В задней крышке находится щеточный контакт, который состоит из упорного элемента, удерживающего элемента и графитовых или металлографитовых фрагментов. Контакт передает ток на катушки ротора.

На валу находится охлаждающая крыльчатка. Упакованная конструкция устанавливается на опоры. Рама снижает уровень вибрации. Корпус дополнительно оснащен металлическими крышками: защитная вентиляция и выход воздуха. На корпусе установлена табличка с данными главного двигателя.

Моторные блоки могут быть параллельного, последовательного или независимого типа активации. От этого зависит обозначение контактов внутри распределительной коробки.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

Специфика работы двигателя постоянного тока. При включении ток сети проходит через обмотку индуктора. Соседние полюса создают обратную полярность и, следовательно, стабильное магнитное поле. Регулярный электрический ток протекает через ламели к ротору, который подвергается электромагнитной индукции статора. Это вызывает вращающий момент. Затем контакт щетка-коллектор координирует электроны от катушки ротора. Предложение продолжается.

Чтобы изменить направление скручивания независимой обмотки возбуждения, необходимо изменить направление обмотки ротора или тока возбуждения. Это достигается путем изменения полярности силовых проводов в монтажной коробке. Просто поменяйте местами кнопки + , – , между собой. Одновременное изменение цепи N-S статора и ротора не приведет к изменению вектора вращения. Для реверсирования движения машины с последовательным запуском требуется изменить ток в любой из обмоток. Реверсирование направления вращения в двигателе параллельного поколения лучше всего осуществляется путем изменения направления электрического тока в обмотке ротора. Причиной этого является резкое увеличение ЭДС в случае межвитковых замыканий. Достигнув критического уровня, он может привести к истощению аппарата.

ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА.

Согласно закону Фарадея, один сегмент создает собственную электродвижущую силу, которая зависит от намагниченности и скорости вращения якоря. F” от DPT генерируется катушками, активирующими основные клеммы +, -. Полная ЭДС катушки соответствует алгебраической сумме сил отдельных катушек. Общее сопротивление выражается суммой сопротивлений отдельных проводников обмотки. Вращение индуцирует ЭДС в якоре двигателя. Его физический смысл заключается в перемещении электрических зарядов от одного края к другому.

Направление тока определяется по правилу правой руки (для генератора действует правило левой руки). Поместите ладонь правой руки перпендикулярно силовым линиям, при этом большой палец должен быть направлен в сторону проводника, а остальные пальцы – в сторону электронов. Для определения вектора также используется “правило буравчика”: когда вы поворачиваете буравчик в направлении тока, ручка будет вращаться вдоль вектора индукции. Движущая сила обратна F. По этой причине ее часто называют противоположной ЭДС. Мгновенное значение ЭДС является суммой мгновенных значений всех сил проводника. Она пропорционально зависит от основного ЭМП, скорости. Выбор скорости изменяет знак мощности (положительный, отрицательный).

При положительном значении устройство работает как редуктор или тормозная система, получая энергию от источника питания. С отрицательной стороны он работает как генератор, отдавая энергию обратно в сеть (режим рекуперации).

КОНТРОЛЬ СКОРОСТИ.

Регулирование скорости возможно тремя способами: -за счет добавления сопротивления в цепь ротора через реостат; -за счет изменения магнитного потока обмотки возбуждения; -за счет регулирования сетевого напряжения; -шунтирование (гибридный метод). Резисторная схема довольно проста и стабильна, но не обеспечивает плавного пуска. Применяется для машин малой продолжительности. Он используется для машин малой длительности, скорость будет снижаться, так как в цепь якоря добавляется дополнительный резистор. Зависимость крутящего момента является гиперболической. Мощность остается постоянной.

Изменение шага в F дает плавный старт. Этот метод является вспомогательным и обеспечивает увеличение скорости при работе машины на холостом ходу. Регулировка U не дает дополнительных потерь мощности в цепи якоря. Характеристика управления всегда постоянна, а производительность стабильна на всех скоростях. Это дает широкий диапазон колебаний в обоих направлениях. С помощью специальных схем можно еще больше увеличить пролет. Согласование скорости оценивается по плавности изменения числового значения, ширине отстройки от максимума.

Номинальная скорость определяет эффективную скорость электродвигателя. Широтно-импульсный корректор автоматически управляет ротором. Плавное изменение скорости в широком диапазоне легко достигается, что является несомненным преимуществом. Период крутящего момента параллельно включенных редукторов изменяется с помощью реостата.

ПЕРЕПУСКНОЙ КЛАПАН.

Перепускной клапан – Этот метод представляет собой комбинацию регулирования напряжения и управления реостатом. Модель работает на низких скоростях. Максимальное напряжение якоря определяет максимально допустимую скорость вращения вала. Пикап приведет к тому, что машина перейдет в режим регенерации. Обмотки статора шунтируются для достижения определенной скорости.

РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ.

Влияние собственного магнитного поля ротора на основной импульс называется реакция якоря. Он действует как негативный аспект. В дополнение к смещению нейтральной линии, эта реакция смещает общую F из-за ее искривления под главными полюсами. Она уменьшается с одной стороны и характеризуется увеличением с другой стороны.

Эффективным методом снижения реакции является добавление компенсационной обмотки в цепь якоря двигателя. Они помещаются в специальные гнезда и соединяются последовательно. Дуга компенсационной обмотки направлена против поля якоря, тем самым создавая равновесие. Их сила тока одинакова, поэтому балансировка происходит от отсутствия нагрузки до максимальной мощности. Вспомогательный кожух стоит дорого и питает редукторы средней и высокой мощности.

Компенсация достигается другим способом: увеличением зазора между краями главных точек N, S и ротором. Эта техника требует больших затрат материала, но значительно увеличивает массивность конструкции. В микроприводах эта реакция компенсируется за счет выравнивания каждой щетки относительно ее нейтрального физического положения.

КОММУТАЦИЯ.

Коммутация – это совокупность чередующихся процессов включения, выключения, отключения сегментов катушки. Эта процедура сопровождается разворотом предыдущего направления. Иногда возникает искрение, что приводит к быстрому износу графитовых щеток и повреждению коллекторного узла.

Введение вспомогательных полюсов улучшает коммутацию якоря, увеличивает токопроводящую способность машины и уменьшает отрицательное влияние реакции якоря.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ С ПОЛЫМИ И ДИСКОВЫМИ ЯКОРЯМИ.

Два типа малоинерционных двигателей с полыми якорями наиболее часто используются в автоматизации полая арматураПолые и дисковые якоря устанавливаются в радиоуправляемых моделях и являются экономичными благодаря материалу изготовления и не имеют потерь в стали. Полая арматура представлена полым медным стержнем, окруженным пластиком. Кабель прокладывается по методу немецкого изобретателя Фрица Фаульхабера. Именно он в 1959 году запатентовал аналогичную обмотку без металлического сердечника. Такая конструкция позволила достичь высоких показателей тяги в небольшом устройстве. Эта разработка привела к уменьшению электромеханической постоянной. В физическом смысле это время, необходимое для разгона машины из неподвижного положения до скорости вращения с устойчивым крутящим моментом на шарнире.

Как и в обычных бескоммутаторных машинах, полый якорь представляет собой статический магнит. Концы секций крепятся к пластинам. Коллектор является частью дна полого стакана. Низкий момент инерции и быстрый, плавный пуск являются значительными преимуществами. Недостатком является большой воздушный зазор, что требует значительного увеличения MDS. Важной особенностью этих редукторов является отсутствие искрения, которое разъедает графитовые детали, что обеспечивает длительный срок службы оборудования.

Тарелка изготовлен из диэлектрического материала. Плоские (печатные) обмотки размещаются на боковых сторонах с помощью электрохимического или пленочного травления. Щетки находятся в непосредственном контакте с ним. Срок службы таких элементов невелик. Нагрузка вызывает деформацию пластины. Концы секций, выведенные на коллектор, удваивают срок службы. Монтаж печатной крышки аналогичен монтажу пластины. Ферромагнит, размещенный внутри рамы, снижает сопротивление.

Двигатель постоянного тока с полым якорем – это не диковинка. При необходимости его можно легко заменить.

РОТОР ДВИГАТЕЛЯ БЕЗ КОММУТАТОРА.

В бескоммутаторном двигателе постоянного тока ротор представляет собой сплошное кольцо из тонких проводников из электротехнической стали, плотно прилегающих друг к другу по всей внешней поверхности. Флип-флоп устанавливается на подшипники. Взаимодействие двух магнитов приводит к вращению ротора. Благодаря материалу, из которого изготовлена конструкция, трение отсутствует. ЭДС является односторонней. Положение катушки контролируется установленным датчиком. Высокая стоимость обусловлена технологической конструкцией. Огромная эффективность и надежность – достойная компенсация инвестиций.

ЯКОРЬ ДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.

Тип механизма – синхронный или асинхронный – изменяет конструкцию обмоток ротора. Причиной этого является источник возбуждения. В синхронной машине якорь не имеет коллектора. Он изготовлен из цельного куска металла. В асинхронном двигателе, где нет собственного узла вращающегося поля, конструкция отличается: она состоит из дискообразных листов электротехнической стали. Металлические слои не изолированы. Крепление сердечника аналогично креплению пластин ротора на валу якоря ДПТ. Катушки возбуждения установлены по окружности на статоре и подключены к трехфазной сети. Типы конструкций – изолированные секции, катушки – неизолированные стержни, закороченные кольцами.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ.

Процесс преобразования энергии сопровождается потерями. Физические основаны на изменении напряжения. Магнитные возникают из-за столбов вихрей Фуко. Электрические потери возникают в цепях конденсаторов и медных сепараторов. Потери определяются произведением квадрата тока и общего сопротивления скрученных проводов. Механические потери зависят от сил трения между элементами. Технические потери не зависят от передаваемого напряжения. Расчет технических потерь осуществляется в соответствии с действующими нормативными документами.

ПЛАНОВАЯ ОЧИСТКА АРМАТУРЫ.

После определенного периода коммерческой эксплуатации машину регулярно разбирают, а ее детали периодически очищают от пыли и грязи. Разборка выполняется последовательно и аккуратно. После демонтажа машины арматура передается на линии очистки. Он зажимается специальным подъемником и нагнетается сухим сжатым воздухом через форсунки. Затем пыль удаляется пылесосом. Рабочее колесо снимается, а затем переносится на инспекционную стойку.

Система тщательно осматривается на предмет повреждений. Сердечник протирается тряпкой, смоченной в бензине, остальные компоненты очищаются сухой тряпкой и высушиваются. Затем измеряется сопротивление изоляции с помощью мегомметра. Проверьте исправность устройства и выполните установку.

ИЗМЕРЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ.

Неисправность может быть вызвана скачками напряжения в сети, длительным использованием устройства в перегруженной среде с высокой влажностью. Искры, запах гари должны быть предупреждением: возможна неисправность. Проверка на наличие неисправностей начинается с внешнего визуального осмотра. Машина отключена от источника питания. Корпус и кабель проверяются на наличие механических повреждений. Поиск неисправности осуществляется с помощью тестера. Далее машина разбирается и проверяется внутренняя часть.

Если поверхность не имеет дефектов, то для обнаружения межобмоточных повреждений используется специальное устройство – трансформатор с разомкнутым магнитопроводом. Проверьте выводы статора на коллекторных кольцах с помощью мультиметра. С помощью мегомметра измерьте сопротивление между сердечником и ребрами. Проверьте состояние цепи на выходе катушки. Идентичные показания во всех зонах исключают внутренние неисправности. Обнаружение трещин требует ремонта.

ОБМОТКА ЯКОРЯ, ЭТАПЫ И ФУНКЦИИ.

Перемотка якоря включает в себя полную замену ферромагнитного провода и состоит из нескольких этапов. Процедура обычно считается довольно сложной и требует определенных навыков, упорства и времени. Если вы полный новичок и не располагаете достаточным количеством времени, лучше доверить переделку проводки специалисту. Другой вариант – купить новый, предварительно проконсультировавшись с консультантом.

Подготовка:

1 – Демонтаж машины. Прежде всего, отключите машину от электросети. Выньте двигатель, снимите защитную рамку и приступайте к разборке. Снимается крыльчатка вентилятора и боковые крышки, вынимаются подшипники и непосредственно якорь. Для облегчения и ускорения процесса демонтажа используйте специальный съемник. Тщательно очистите коллектор. Коллектор следует оставить на месте.

2. Затем изоляционное покрытие удаляется с помощью режущего инструмента. 3.

3. обратите внимание на последнюю нить, она не пересекается с другими нитями. Если шаг левосторонний, первый паз находится слева от последнего витка, если правосторонний – справа. Отметьте это. Отделите концы спаянного провода кусачками. Можно использовать стамеску, но будьте очень осторожны, чтобы не повредить ее. При демонтаже штабеля тщательно запоминайте шаги, чтобы избежать ошибок в дальнейшем. Вы можете делать фотографии или заметки. Для штабелирования повторите действия по демонтажу в обратном порядке.

4. подсчитайте количество кругов, пазов и планок.

5. элементы тщательно очищаются от нагара, пыли, грязи и лака. Зазоры очищаются щеткой. Неровности зачищаются наждачной бумагой. Диэлектрический материал вырезается до необходимого размера и количества прорезей.

Прямая установка.

Подготовьте голые медные проводники. Выберите сечение в соответствии с техническими характеристиками. Если такой возможности нет, можно воспользоваться таблицами выбора в зависимости от модели машины.

Выбирается направление укладки секций, и якорь наматывается вручную строго в соответствии с заводской процедурой. Конец узла плотно завязывается хлопчатобумажным шпагатом. Нить выбирается из натурального материала, так как синтетические нити плавятся под воздействием тепла.

Затем якорь нагревают до 50 градусов и опускают в емкость с достаточным количеством лака или эпоксидной смолы, чтобы он полностью погрузился в воду. Обычная заливка не рекомендуется, так как она оставляет много пустот. Вынуть, оставить для стекания глазури. Отложите в сторону для просушки. Для ускорения сушки можно использовать обычную духовку при температуре 80 градусов в течение 20 часов.

Намотка считается завершенной. Затем проверьте наличие обрыва в цепи, наличие участков короткого замыкания. Если есть сомнения, тест можно повторить. Последним шагом является установка деталей на свои места. Своевременный плановый осмотр, очистка деталей предотвращает непредвиденные поломки, может продлить срок службы оборудования.

БАЛАНСИРОВКА КЛАПАНОВ.

Для обеспечения бесперебойной и безотказной работы после ремонта. Балансировка производится на заводе на специальных динамических балансировочных станках. Дома строится простая конструкция. Используются два стальных лезвия, которые были чисто обработаны. Они располагаются параллельно на жестком основании. Концы направлены вверх. Расстояние между лопастями соответствует длине якоря. Элемент помещают на лезвие и наблюдают за его движением. Согласно законам физики, более тяжелая сторона опускается вниз. Цель конвергенции – переместить центр тяжести ближе к оси. Если вал вращается, вес добавляется к более легкой стороне. Груз размещается до тех пор, пока ось не достигнет равновесия и не остановится. Гиря снимается и взвешивается. Мы берем кусок металла того же веса и припаиваем его к более легкой стороне. Равномерная механическая нагрузка обеспечивает плавную работу. Центрирование уменьшит вибрацию и перегрев.

ВЫВОДЫ.

Без якоря не может работать ни один двигатель, как переменного, так и постоянного тока. Электрические машины, автомобили, бытовая техника, инструменты, крановые машины, канатные дороги – все работает на нем. Контролируя срок службы, мы также контролируем потенциальный износ деталей. Плановое техническое обслуживание, своевременная замена фрикционных деталей и соблюдение технических условий обеспечивают долговечность, надежность и безопасность машин.

Санкт-Петербург – Запрос “Ленинград” был перенаправлен сюда; см. также другие значения. Запрос “Петроград” был перенаправлен сюда; см. также другие значения. У слова “Санкт-Петербург” есть и другие значения: см. Санкт-Петербург (значение). Федеральный город … …Википедия

Якорь (электрические машины)

Якорь (электрические машины) – Якорь: Судовой якорь – это груз, предназначенный для удержания судна. В физике – брусок железа, приложенный к полюсам магнита. Якорь (электротехника) В электрических машинах подвижная часть электромагнита, состоящая из обмотки с… … Википедия

ANCHOR – Часть электрической машины, в обмотках которой индуцируется электродвижущая сила (за счет взаимного вращения обмоток и основного магнитного поля). Якорь обычно относится к машинам постоянного тока (в отличие от ротора) … Большой энциклопедический словарь

якорь – I; pl. якорь, его; м. 1. приспособление для удержания на месте судов, плавучих маяков и т.д. В виде металлического прута с ножками, которые втыкаются в землю. Стоит на якоре. Подъем I. Дай мне. (ниже). Якорь (подъемник)…. … Энциклопедический словарь

Якорь – I Судовой якорь – устройство для удержания судна и других судов во время стоянки на якоре в открытой воде. Их можно разделить на корабельные якоря и якоря для специального применения. Анкеры должны быть прочными, простыми в обращении и обеспечивать надежное крепление… ….

Электростанции* – I. Общие понятия. II. Типы электростанций для производства электроэнергии. III. Их классификация. IV. Здания и помещения станций E. V. Оборудование для электростанций. VI. Эксплуатация электростанции. VII. Морские электрические подстанции. VIII. Вагон и поезд Е. Станции. IX… Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауз и И.А. Эфрон

E. электростанции – I. Общие положения. II. Типы электростанций для выработки электроэнергии E. III. Их классификация. IV. E. станционные здания и помещения. V. Оборудование станции E. VI. Эксплуатация станции E. VII. Морские электрические подстанции. VIII. Автомобильные и железнодорожные станции E. IX… Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауз и И.А. Эфрон

Ротор – I Ротор (математический) то же, что вихрь в векторном поле. II Ротор в технике [от лат. roto вращать], (1) вращающаяся часть двигателей и рабочих машин, содержащая тела, получающие энергию от рабочего тела … … Большая советская энциклопедия

Санкт-Петербург – Запрос “Ленинград” был перенаправлен сюда; см. также другие значения. Запрос “Петроград” был перенаправлен сюда; см. также другие значения. У слова “Санкт-Петербург” есть и другие значения: см. Санкт-Петербург (значение). Федеральный город … …Википедия

Ротор (машины) – У этого термина существуют и другие значения: см. Ротор. Ротор Intermountain … Википедия

Часть коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины переменного тока, в которой индуктируется ток и протекает ток нагрузки.

Лучшие ответы

Электробуратино:

Видите ли, дорогой Серж XXX, – вопрос, как я его понял, – с уловом…. Скорее всего – НИЧЕГО!!! ! Так же называется часть электрогенератора или электродвигателя….. Только одного не понимаю – зачем нужны такие вопросы? ? Действительно ли вам нужны ответы на эти вопросы? ? Или просто пуха (поприкалываться) захотелось.

Лариса Дементьева:

Правда? Ротор – это то, что остается во вращении, а якорь – то, что делает его неподвижным.

Вася:

Якорь в двигателях постоянного тока, ротор в двигателях переменного тока.

Морской рабочий:

Так называется та часть, которая вращается внутри статора. Разница. На роторе нет обмотки, а на якоре есть обмотка.

Реалист:

Ротор в электрических машинах постоянного тока называется якорем.

Амир Кстаубаев:

Ротор – это вся вращающаяся часть эл. двигателя (от начала вала двигателя до конца вала), а якорь – это часть, круглая часть, где обмотка со стальными пластинами проходит именно там, где формируется ЭДС. (Ротор – это вся вращающаяся часть электродвигателя. Это целое.
С другой стороны, якорь – это часть ротора, в которой находится обмотка двигателя, где индуцируется ЭДС. На этой фотографии якорь и обмотки обозначены цифрой четыре).

Анатолий Лапшов:

По какой-то причине у электрического магнита нет ротора, а у асинхронных двигателей нет ротора, где якорь закорочен.

Обмотки возбуждения двигателя постоянного тока имеют катушки возбуждения (медный провод), намотанные в пазах полюсных наконечников таким образом, что когда ток возбуждения проходит через обмотку, полярность соседних полюсов меняется на противоположную. По сути, обмотка возбуждения действует как своего рода электромагнит, способный генерировать поток возбуждения, в котором вращается ротор электродвигателя, а затем легко и эффективно останавливать его.

Двигатель постоянного тока с коллекторным приводом

Статор (постоянный магнит)

Рисунок 1 – Вид в разрезе двигателя постоянного тока с постоянными магнитами

Ротор – это вращающаяся часть электрической машины.

статор – неподвижная часть двигателя.

Индуктор (система возбуждения) – это часть коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины, которая генерирует магнитный поток для создания крутящего момента. Индуктор должен содержать либо постоянные магниты или обмотки возбуждения. Индуктор может быть частью ротора или статора. В двигателе, показанном на рисунке 1, система возбуждения состоит из двух постоянных магнитов и является частью статора.

Якорь – это часть коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины, в которой индуцируется электродвижущая сила и протекает ток нагрузки [2]. Якорь может быть как ротором, так и статором. В двигателе, показанном на рисунке 1, ротор является якорем.

Кисти – являются частью цепи, по которой протекает ток к якорю. Щетки изготавливаются из графита или других материалов. Двигатель постоянного тока содержит одну или несколько пар щеток. Одна из двух щеток подключается к положительному, а другая – к отрицательному полюсу источника питания.

Коллектор – это часть двигателя, находящаяся в контакте со щетками. Щетки и коллектор используются для распределения электрического тока по обмоткам якоря [1].

Принцип работы коллекторного двигателя

Коллекторный двигатель может иметь постоянный магнит и статор с обмотками возбуждения.

Коллекторный двигатель с постоянными магнитами

Схема коллекторного двигателя с постоянными магнитами

Коллекторный двигатель постоянного тока с постоянным магнитом (PMM) является наиболее распространенным типом коллекторного двигателя постоянного тока. В индукторе этого двигателя находятся постоянные магниты, которые создают магнитное поле статора. Коллекторные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами (PMCMC) обычно используются в приложениях, не требующих высокой мощности. Коллекторный двигатель постоянного тока дешевле в производстве, чем коллекторный двигатель с обмоткой возбуждения.

Однако крутящий момент двигателя ПМ ограничен постоянным магнитным полем статора. PDPT с постоянными магнитами очень быстро реагирует на изменение напряжения. Постоянное поле статора облегчает регулирование скорости вращения двигателя. Недостатком двигателя постоянного тока с постоянными магнитами является то, что со временем магниты теряют свои магнитные свойства, что приводит к уменьшению поля статора и снижению КПД двигателя.

Двигатели с независимым и параллельным возбуждением

В двигателях с независимым возбуждением обмотка возбуждения электрически не связана с обмоткой якоря (рисунок выше). Обычно напряжение возбуждения UOV отличается от напряжения якоря U. Если напряжения одинаковы, то обмотка возбуждения должна быть подключена параллельно обмотке якоря. Использование независимого или параллельного возбуждения в электроприводе определяется системой электропривода. Свойства (характеристики) этих двигателей одинаковы [3].

В двигателе параллельного возбуждения ток обмотки возбуждения (возбудителя) и ток якоря не зависят друг от друга, а полный ток двигателя равен сумме тока возбуждения и тока якоря. Во время нормальной работы, При увеличении напряжения питания Общий ток двигателя увеличивается, что приводит к увеличению полей статора и ротора.

При увеличении общего тока двигателя скорость также увеличивается, а крутящий момент уменьшается. Когда двигатель загружен При увеличении тока якоря увеличивается ток якоря, что, в свою очередь, вызывает увеличение поля якоря.

При увеличении тока якоря ток индуктора (обмотки возбуждения) уменьшается, вызывая уменьшение поля индуктора, что приводит к снижению скорости двигателя и увеличению крутящего момента.

Коллекторный двигатель с параллельным полем имеет механические характеристики, при которых крутящий момент уменьшается на высоких скоростях и является высоким, но более постоянным на низких скоростях. Токи катушки и обмотки якоря не зависят друг от друга, поэтому общий ток двигателя равен сумме токов катушки и обмотки якоря. Это обеспечивает двигателям данного типа превосходные характеристики регулирования скорости.

Коллекторный двигатель постоянного тока с параллельными обмотками возбуждения обычно используется в приложениях, требующих мощности более 3 кВт, особенно в автомобильной и промышленной технике. По сравнению с PMDC, двигатель с параллельным возбуждением не теряет своих магнитных свойств со временем и является более надежным.

Недостатками двигателя с параллельным возбуждением являются его более высокая стоимость и возможность выхода двигателя из-под контроля, когда ток возбудителя падает до нуля, что, в свою очередь, может привести к поломке двигателя [5].

О происхождении терминов «якорь» и «ротор». Как проверить якорь электродвигателя в домашних условиях

Якорь электродвигателя относится к вращающейся части, на которой собирается грязь, образуется нагар. При неисправностях можно провести диагностику в домашних условиях визуально и при помощи мультиметра. На трущихся поверхностях не должно быть сколов, царапин и трещин. При обнаружении таковых проводят меры по их устранению.

Типичные неисправности

Якорь электродвигателя при нормальных режимах работы не подвергается износу. Заменяют только щетки, замеряя допустимую длину. Но при длительных нагрузках обмотки статора начинают нагреваться, что приводит к образованию нагара.

Из-за механических воздействий якорь электродвигателя может перекоситься при повреждении подшипниковых узлов. Двигатель будет работать, но постепенный износ ламелей или пластин приведет к окончательному выходу его из строя. Но для спасения недешевого оборудования часто достаточно провести профилактический ремонт и прибором можно будет пользоваться длительное время.

К негативным факторам, влияющим на якорь электродвигателя, относят попадание влаги на металлические поверхности. Критичным является длительное воздействие влажности и появление ржавчины. Из-за рыжих скоплений и грязи происходит повышение трения, это увеличивает токовую нагрузку. Контактные части греются, припой может отслаиваться, создавая периодическую искру.

В сервисном центре могут помочь, но это потребует определённых затрат. С поломкой можно справиться и самостоятельно, ознакомившись с вопросом: как проверить якорь электродвигателя в домашних условиях. Для диагностики понадобится прибор, замеряющий сопротивление и инструменты.

Как проводится диагностика неисправности?

Проверка якоря электродвигателя начинается с определения самой неисправности. Полный выход из строя этого узла происходит из-за рассыпавшихся щеток коллектора, разрушения слоя диэлектрика между пластинами, а также за счет короткого замыкания в электрической цепи. В случае искрения внутри прибора делают вывод об износе или повреждении токосъемников.

Искрение щеток начинается из-за появления зазора в месте контакта с коллектором. Этому предшествует падение прибора, высокая нагрузка на вал при заклинивании, а также нарушение целостности припоя на выводах обмоток.

Неисправность на работающем электродвигателе проявляется типичными состояниями:

  • Искрение основной признак неисправности.
  • Гул и трение при вращении якоря.
  • Ощутимая вибрация при работе.
  • Смена направления вращения при прохождении якорем траектории менее оборота.
  • Появление запаха оплавляющейся пластмассы либо сильный нагрев корпуса.

Что делать при появлении перечисленных отклонений в работе?

Частота вращения якоря электродвигателя поддерживается постоянной. При холостых оборотах неисправность может не проявляться. Под нагрузкой трение компенсируется увеличением тока, протекающего через обмотки. Если стали заметны отклонения в работе болгарки, дрели, стартера, то нужно снять подачу напряжения.

Дальнейшая эксплуатация приборов может привести к пожару или к поражению человека электрическим током. Первым делом рекомендуется осмотреть корпус изделия, оценить проводку на целостность, отсутствие оплавленных частей и повреждения изоляции. На ощупь проверяют температуру всех частей прибора. Рукой пробуют вращать якорь, он должен перемещаться легко, без заеданий. Если механические части целые и нет загрязнений переходят к разборке.

Диагностика внутренних частей

Обмотка якоря электродвигателя не должна иметь нагара, тёмных пятен, похожих на последствия перегрева. Поверхность контактных частей и области зазора не должна быть зосоренной. Мелкие частицы снижают мощность двигателя и повышают ток. Не стоит производить разборку приборов с включенной в сеть вилкой в целях безопасности проведения работ.

Рекомендуется проводить съемку процесса разборки для исключения сложностей при обратном процессе. Либо можно записывать на листок каждый шаг своих действий. Допускается некоторый износ щеток, ламелей. Но при обнаружении царапин следует выяснить причину их происхождения. Возможно, этому поспособствовала трещина в корпусе, которую можно заметить только при нагрузке.

Работа омметром

Искренние могло происходить из-за пропадания электрического контакта в одной из ламелей. Для замера сопротивления рекомендуется ставить щупы со стороны токосъемников. Вращая вал двигателя, наблюдают за показаниями циферблата. На экране должны быть нулевые значения. Если проскакивают цифры даже в несколько Ом, то это говорит о нагаре. При появлении бесконечного значения судят об обрыве в цепи.

Независимо от результатов далее следует проверить сопротивление между каждыми соседними ламелями. Оно должно быть одинаковым для каждого замера. При отклонениях нужно осмотреть все соединения катушек и поверхность прилегания щёток. Сами щетки должны иметь равномерный износ. При сколах и трещинах они подлежат замене.

Катушки соединяются с сердечником проводкой, которая могла отслоиться. Припой часто не выдерживает ударов от падений. У стартера ток через контакты может достигать 50А, что приводит к прогоранию некачественных соединений. Внешним осмотром определяют места повреждений. Если не обнаружили неисправности, то проводят замер сопротивления между ламелью и самой катушкой.

Если нет омметра?

При отсутствии мультиметра потребуется источник питания 12 Вольт и лампочка на соответствующее напряжение. У любого автолюбителя с таким набором не возникнет проблем. На вилку электроприбора подключают плюсовую и минусовую клеммы. В разрыв ставится лампа накаливания. Результат наблюдают визуально.

Вал якоря вращают рукой, лампа горит без скачков яркости. Если наблюдается затухание судят о неисправном двигателе. Скорее всего, произошло межвитковое замыкание. Полное пропадание свечения свидетельствует об обрыве в цепи. Причинами могут быть неконтакт щеток, обрыв в обмотке или отсутствие сопротивления в одной из ламелей.

Как «оживить» неисправный прибор?

Ремонт якоря электродвигателя начинают только после полной уверенности в неисправности узла. Царапины и сколы на ламелях убирают круговой проточкой поверхности. Нагар и копоть можно снять чистящими средствами для контактных электрических соединений. Разбитые подшипники перепрессовывают и меняют на новые. Важно соблюсти балансировку вала при сборке.

Вращение должно быть лёгким и без шума. Поврежденную изоляцию восстанавливают, можно использовать обычную изоленту. Соединения, вызывающие подозрения, лучше пропаять заново. При проблемах с катушками якоря рекомендуется прибегнуть к перемотке, которую можно выполнить самостоятельно.

Восстановление катушек

Перемотать якорь электродвигателя можно в условиях гаража, только требуется быть осторожным при нанесении каждого витка. Медная проводка подбирается аналогичной намотанной. Сечение нельзя менять, это приведёт к нарушению скоростных режимов работы двигателя. Бумага диэлектрическая потребуется для отделения обмоток. Катушки в конце заливают лаком.

Потребуется паяльник и навыки его использования. Места соединений обрабатывают кислотой, для нанесения оловянно-свинцового припоя пользуются канифолью. При демонтировании старой обмотки подсчитывают количество витков и наносят аналогичное количество новой намотки.

Корпус должен быть очищен от старого лака и других включений. Для этого подходит напильник, наждачка или горелка. Для якоря изготавливают гильзы, материалом служит электротехнический картон. Полученные заготовки укладывают в пазы. Намотанные катушки следует делать правыми витками. Выводы со стороны коллектора перематывают капроновой нитью.

Каждый провод припаивается к соответствующей ламели. Сборка должна заканчиваться очередными замерами сопротивления контактных соединений. Если все в норме и нет можно проверять работу электродвигателя под напряжением.

Электротехнический термин «якорь» намного старше слова электротехника. В эпоху великих географических открытий и развития мореплавания в мировом океане ощущалась острая потребность в магнитных компасах, основной частью которых была магнитная стрелка. Эти стрелки изготавливались из железа и намагничивались природными магнитами. Других попросту не было.

Для хорошего намагничивания требовались и хорошие магниты. Для усиления действия природных магнитов их армировали железом, прикрепляя его к камню с помощью немагнитных оправ из меди, серебра и даже золота. Все это украшалось стилизованными фигурками, орнаментами или надписями.

Магниты стоили дорого. В комплект магнита входил также съемный железный брусочек, который «прилепливался» к полюсам магнита. Этот брусочек имел с одной стороны кольцо, крючок или декоративную копию морского якоря для подвешивания гиревой чашки. Силу удержания этого брусочка магнитом всегда можно было измерить по весу гирь, укладываемых в чашку. Сам же брусочек с крючком и получил название «якорь магнита».

С изобретением в 1825 г. электромагнитов способ измерения их силы не изменился. Так, например, в преамбуле своего труда, вышедшего в 1838 г. в Петербурге под названием «О притяжении электромагнитов», российские академики Б.С. Якоби и Э.Х. Ленц прямо так и записали: «Сила притяжения определялась весом гирь, которые накладывались до тех пор, пока якорь не отрывался».

Электромагниты уже могли создавать мощные магнитные поля. Американский ученый Дж. Генри создал электромагнит, якорь которого был в состоянии удерживать груз весом в тонну. Но не в этом его главная заслуга как инженера. Он поставил якорь электромагнита на шарнир и заставил при притяжении ударять по колокольчику. Так появился первый электромагнитный звонок.

Приспособив контакты к подвижному якорю, американец получил никому доселе неизвестный прибор — реле, устройство для автоматической коммутации электрических цепей по сигналу извне, позволяющее передавать телеграфные сигналы на практически любые расстояния.

В современных электромагнитных реле подвижная часть магнитопровода и до сего времени называется якорем, хотя и не имеет никакого внешнего сходства с удерживающим устройством корабля на рейде.

Изобретательская мысль Дж. Генри на этом не остановилась. Он сделал магнитопровод с катушкой и установил его горизонтально, как коромысло лабораторных аналитических весов.

При качаниях устройства (якоря), контакты, укрепленные на концах коромысла, периодически касались выводов двух гальванических элементов, запитывавших катушку токами различного направления. Соответственно, коромысло, качаясь, притягивалось к двум постоянным магнитам, входившим в систему.

Установка работала непрерывно, сообщая якорю 75 качаний в минуту. Так появилась одна из первых конструкций электродвигателя с возвратно-поступательным движением. Впрочем, превратить его во вращательное для того времени не составляло никакого труда.

Генри писал: «Мне удалось привести в движение небольшую машину силой, которая до сих пор не находила применения в механике, я говорю о магнитном притяжении. Я не придаю большого значения этому изобретению, ибо в теперешнем его виде оно представляет только физическую игрушку. Однако не исключена возможность, что при дальнейшем развитии принципа это сможет быть использовано для практических целей».

Машины с возвратно-поступательным движением тогда распространения не получили, хотя были предложены вполне работоспособные конструкции У. Кларком, Ч. Пейджем и др. Технологически более удобным в применении оказался электродвигатель с вращающимся якорем.

Затем наступила эра трехфазного переменного тока. Никто вращающиеся узлы у двигателей переменного тока якорем не называл, и это было справедливо. Как не назвать вращающееся магнитное поле вихрем, а вращающуюся часть ротором ? Но в машинах постоянного тока (и в двигателях, и в генераторах) терминология осталась прежней. Якорь вращается, а полюсной наконечник называется башмаком, слово, которое можно встретить сейчас только в сказках XVIII в.

Может, стоит изменить технологию? Не будем спешить. Сейчас получают распространение многофазные линейные электродвигатели для монорельсовых поездов. Здесь в качестве ротора используется намертво укрепленный монорельс, а в качестве статора (от латинского — стоящий неподвижно) используются обмотки, установленные на магнитопроводе стремительно мчащегося электровоза. Да и надо ли менять установившиеся понятия, рискуя внести еще большую путаницу?

: Напишите пожалуйста понятно о устройстве электродвигателей постоянного тока. Можно на примере одного из типов. Ведь с одной стороны принцип работы очень простой, а с другой, если разобрать один из электродвигателей, то там много деталей, назначение которых не очевидно. А на сайтах в начале поисковой выдачи есть только название этих деталей, в лучшем случае. Планирую с детьми собрать простой электродвигатель, чтобы это помогло им в понимании техники и они не боялись ее осваивать.

Первый этап развития электродвигателя (1821-1832) тесно связан с созданием физических приборов для демонстрации непрерывного преобразования электрической энергии в механическую.

В 1821 году М. Фарадей, исследуя взаимодействие проводников с током и магнитом, показал, что электрический ток вызывает вращение проводника вокруг магнита или вращение магнита вокруг проводника. Опыт Фарадея подтвердил принципиальную возможность построения электрического двигателя.

Для второго этапа развития электродвигателей (1833-1860) характерны конструкции с вращательным движением якоря.

Томас Дэвенпорт — американский кузнец, изобретатель, в 1833 году сконструировал первый роторный электродвигатель постоянного тока, создал приводимую им в движение модель поезда. В 1837 году он получил патент на электромагнитную машину.

В 1834 году Б. С. Якоби создал первый в мире электрический двигатель постоянного тока, в котором реализовал принцип непосредственного вращения подвижной части двигателя. 13 сентября 1838 г. лодка с 12 пассажирами поплыла по Неве против течения со скоростью около 3 км/ч. Лодка была снабжена колесами с лопастями. Колеса приводились во вращение электрическим двигателем, который получал ток от батареи из 320 гальванических элементов. Так впервые электрический двигатель появился на судне.

Испытания различных конструкций электродвигателей привели Б. С. Якоби и других исследователей к следующим выводам:

  • расширение применения электродвигателей находится в прямой зависимости от удешевления электрической энергии, т. е. от создания генератора, более экономичного, чем гальванические элементы;
  • электродвигатели должны иметь по возможности малые габариты, большую мощность ибольший коэффициент полезного действия;
  • этап в развитии электродвигателей связан с разработкой конструкций с кольцевым неявнополюсным якорем и практически постоянным вращающим моментом.

Третий этап развития электродвигателей характеризуется открытием и промышленным использованием принципа самовозбуждения, в связи с чем был окончательно осознан и сформулирован принцип обратимости электрической машины. Питание электродвигателей стало производиться от более дешёвого источника электрической энергии — электромагнитного генератора постоянного тока.

В 1886 году электродвигатель постоянного тока приобрёл основные черты современной конструкции. В дальнейшем он всё более и более совершенствовался.

В настоящее время трудно представить себе жизнь человечества без электродвигателя. Он используется в поездах, троллейбусах, трамваях. На заводах и фабриках стоят мощные электрические станки. Электромясорубки, кухонные комбайны, кофемолки, пылесосы — всё это используется в быту и оснащено электродвигателями.

Подавляющее большинство электрических машин работает по принципу магнитного отталкивания и притяжения. Если между северным и южным полюсами магнита поместить проволоку и пропустить по ней ток, то её вытолкнет наружу. Как это возможно? Дело в том, что проходя по проводнику, ток формирует вокруг себя круговое магнитное поле по всей длине провода. Направление этого поля определяют по правилу буравчика (винта).

При взаимодействии кругового поля проводника и однородного поля магнита, между полюсами магнитное поле с одной стороны ослабевает, а с другой усиливается. То есть среда становится упругой и результирующая сила выталкивает провод из поля магнита под углом 90 градусов в направлении, определяемом по правилу левой руки (правило правой руки используется для генераторов, а правило левой руки подходит только для двигателей). Эта сила называется «амперовой» и её величина определяется по закону Ампера F=BхIхL, где В – значение магнитной индукции поля; I – ток, циркулирующий в проводнике; L – длина провода.

Это явление использовали как основной принцип работы первых электродвигателей, этот же принцип используют и поныне. В двигателях постоянного тока малой мощности для создания постоянного магнитного поля применяются постоянные магниты. В электромоторах средней и большой мощности однородное магнитное поле создают с помощью обмотки возбуждения или индуктора.

Рассмотрим принцип создания механического движения с помощью электричества более подробно. На динамической иллюстрации показан простейший электромотор. В однородном магнитном поле вертикально располагаем проволочную рамку и пропускаем по ней ток. Что происходит? Рамка проворачивается и по инерции двигается какое-то время до достижения горизонтального положения. Это нейтральное положение – мёртвая точка — место, где воздействие поля на проводник с током равно нулю. Чтобы движение продолжилось, нужно добавить ещё хотя бы одну рамку и обеспечить переключение направление тока в рамке в нужный момент. На обучающем видео внизу страницы хорошо виден этот процесс.

Современный двигатель постоянного тока вместо одной рамки имеет якорь с множеством проводников, уложенных в пазы, а вместо постоянного подковообразного магнита имеет статор с обмоткой возбуждения с двумя и более полясами. На рисунке показан двухполюсный электромотор в разрезе. Принцип его работы следующий. Если по проводам верхней части якоря пропустить ток движущийся «от нас» (отмечено крестиком), а в нижней части — «на нас» (отмечено точкой), то согласно правилу левой руки верхние проводники будут выталкиваться из магнитного поля статора влево, а проводники нижней половины якоря по тому же принципу будут выталкиваться вправо. Поскольку медный провод уложен в пазах якоря, то, вся сила воздействия будет передаваться и на него, и он будет проворачиваться. Дальше видно, что когда проводник с направлением тока «от нас» провернётся вниз и станет против южного полюса создаваемого статором, то он будет выдавливаться в левую сторону, и произойдёт торможение. Чтобы этого не случилось нужно поменять направление тока в проводе на противоположное, как только будет пересечена нейтральная линия. Это делается с помощью коллектора – специального переключателя, коммутирующего обмотку якоря с общей схемой электродвигателя.

Таким образом, обмотка якоря передаёт вращающий момент на вал электромотора, а тот в свою очередь приводит в движение рабочие механизмы любого оборудования, такого как, например, станок для сетки рабицы. Хотя в этом случае используется асинхронный двигатель переменного тока, основной принцип его работы идентичен принципу действия двигателя постоянного тока – это выталкивание проводника с током из магнитного поля. Только у асинхронного электромотора вращающееся магнитное поле, а у электродвигателя постоянного тока – поле статичное.

Конструктивно все электрические двигатели постоянного тока состоят из индуктора и якоря, разделенных воздушным зазором.

Индуктор (статор) электродвигателя постоянного тока служит для создания неподвижного магнитного поля машины и состоит из станины, главных и добавочных полюсов. Станина служит для крепления основных и добавочных полюсов и является элементом магнитной цепи машины. На главных полюсах расположены обмотки возбуждения, предназначенные для создания магнитного поля машины, на добавочных полюсах — специальная обмотка, служащая для улучшения условий коммутации.


Якорь электродвигателя постоянного тока состоит из магнитной системы, собранной из отдельных листов, рабочей обмотки, уложенной в пазы, и коллектора служащего для подвода к рабочей обмотке постоянноготока.

Коллектор представляет собой цилиндр, насаженный на вал двигателя и избранный из изолированных друг от друга медных пластин. На коллекторе имеются выступы-петушки, к которым припаяны концы секций обмотки якоря. Съем тока с коллектора осуществляется с помощью щеток, обеспечивающих скользящий контакт с коллектором. Щетки закреплены в щеткодержателях, которые удерживают их в определенном положении и обеспечивают необходимое нажатие щетки на поверхность коллектора. Щетки и щеткодержатели закреплены на траверсе, связанной с корпусомэлектродвигателя.

Коллекторный движок он очень хорош. Он чертовски легко и гибко регулируется. Можно повышать обороты, понижать, механическая характеристика жесткая, момент он держит на ура. Зависимость прямая. Ну сказка, а не мотор. Если бы не одна ложка дегтя во всей этой вкусняшке — коллектор.

Это сложный, дорогой и очень ненадежный узел. Он искрит, создает помехи, забивается проводящей пылью от щеток. А при большой нагрузке может полыхнуть, образовав круговой огонь и тогда все, капец движку. Закоротит все дугой наглухо.

Но что такое коллектор вообще? Нафига он нужен? Выше я говорил, что коллектор это механический инвертор. Его задача переключать напряжение якоря туда сюда, подставляя обмотку под поток.

Коллектор в электрических машинах выполняет роль выпрямителя переменного тока в постоянный (в генераторах) и роль автоматического переключателя направления тока во вращающихся проводниках якоря (в двигателях).

Когда магнитное поле пересекается только двумя проводниками, образующими рамку, коллектор будет представлять собой одно кольцо, разрезанное на две части, изолированные одна от другой. В общем случае каждое полукольцо носит название коллекторной пластины.

Начало и конец рамки присоединяются каждый к своей коллекторной пластине. Щетки располагаются таким образом, чтобы одна из них была всегда соединена с проводником, который будет двигаться у северного полюса, а другая — с проводником, который будет двигаться у южного полюса.

Рис. 2. Упрощенное изображения коллектора

Рис. 3. Выпрямление переменного тока с помощью коллектора

Сообщим рамке вращательное движение в направлении по часовой стрелке. В момент, когда вращающаяся рамка займет положение, изображенное на рис. 3, А, в ее проводниках будет индуктироваться наибольший по величине ток, так как проводники пересекают магнитные силовые линии, двигаясь перпендикулярно к ним.

Индуктированный ток из проводника В, соединенного с коллекторной пластиной 2, поступит на щетку 4 и, пройдя внешнюю цепь, через щетку 3 возвратится в проводник А. При этом правая щетка будет положительной, а левая отрицательной.

Дальнейший поворот рамки (положение В) приведет снова к индуктированию тока в обоих проводниках; однако направление тока в проводниках будет противоположно тому, которое они имели в положении А. Так как вместе с проводниками повернутся и коллекторные пластины, то щетка 4 снова будет отдавать электрический ток во внешнюю цепь, а по щетке 3 ток будет возвращаться в рамку.

Отсюда следует, что, несмотря на изменение направления тока в самих вращающихся проводниках, благодаря переключению, произведенному коллектором, направление тока во внешней цепи не изменилось.

В следующий момент (положение Г), когда рамка вторично займет положение на нейтральной линии, в проводниках и, следовательно, во внешней цепи тока опять не будет.

В последующие моменты времени рассмотренный цикл движений будет повторяться в том же порядке. Таким образом, направление индуктированного направление тока во внешней цепи благодаря коллектору все время будет оставаться одним и тем же, а вместе с этим сохранится и полярность щеток.

Щёточный узел необходим для подвода электроэнергии к катушкам на вращающемся роторе и переключения тока в обмотках ротора. Щётка — неподвижный контакт (обычно графитовый или медно-графитовый). Щётки с большой частотой размыкают и замыкают пластины-контакты коллектора ротора. Как следствие, при работе ДПТ происходят переходные процессы, в обмотках ротора. Эти процессы приводят к искрению на коллекторе, что значительно снижает надёжность ДПТ. Для уменьшения искрения применяются различные способы, основным из которых является установка добавочных полюсов. При больших токах, в роторе ДПТ возникают мощные переходные процессы, в результате чего, искрение может постоянно охватывать все пластины коллектора, независимо от положения щёток. Данное явление называется кольцевым искрением коллектора или «круговой огонь». Кольцевое искрение опасно тем, что одновременно выгорают все пластины коллектора и срок его службы значительно сокращается. Визуально кольцевое искрение проявляется в виде светящегося кольца около коллектора. Эффект кольцевого искрения коллектора не допустим. При проектировании приводов устанавливаются соответствующие ограничения на максимальные моменты (а следовательно и токи в роторе), развиваемые двигателем. Конструкция двигателя может иметь один или несколько щеточно-коллекторных узлов.

А на дворе то уже 21 век и дешевые и мощные полупроводники сейчас на каждом шагу. Так зачем нам нужен механический инвертор если мы можем сделать его электронным? Правильно, незачем! Так что берем и заменяем коллектор силовыми ключами, а еще добавляем датчики положения ротора, чтобы знать в какой момент переключать обмотки.

А для пущего удобства выворачиваем двигатель наизнанку — гораздо проще вращать магнит или простенькую обмотку возбуждения, чем якорь со всей этой тряхомудией на борту. В качестве ротора тут выступает либо мощный постоянный магнит, либо обмотка питаемая с контактных колец. Что хоть и смахивает на коллектор, но не в пример надежней его.

И получаем что? Правильно! Бесщеточный двигатель постоянного тока aka BLDC. Все те же няшные и удобные характеристики ДПТ, но без этого мерзкого коллектора. И не надо путать BLDC с синхронными двигателями. Это совсем разные машины и разным принципом действия и управления, хотя конструктивно они ОЧЕНЬ схожи и тот же синхронник вполне может работать как BLDC, добавить ему только датчиков да систему управления. Но это уже совсем другая история. про него подробнее.

Продолжая тему двигателя постоянного тока нужно отметить, что принцип действия электродвигателя основывается на инвертировании постоянного тока в якорной цепи, чтобы не было торможения, и вращение ротора поддерживалось в постоянном ритме. Если изменить направление тока в возбуждающей обмотке статора, то, согласно правилу левой руки, изменится направление вращения ротора. То же самое произойдёт, если мы поменяем местами щёточные контакты, подводящие питание от источника к якорной обмотке. А вот если поменять «+» «-» и там и там, то направление вращения вала не изменится. Поэтому, в принципе, для питания такого мотора можно использовать и переменный ток, т.к. ток в индукторе и якоре будет меняться одновременно. На практике такие устройства используются редко.

Думаю многие из вас кто баловался с движками могли заметить, что у них есть ярко выраженный пусковой ток, когда мотор на старте может рвануть стрелку амперметра, например, до ампера, а после разгона ток падает до каких-нибудь 200мА.

Почему это происходит? Это работает противоэдс. Когда двигатель стоит, то ток который через него может пройти зависит только лишь от двух параметров — напряжения питания и сопротивления якорной обмотки. Так что предельный ток который может развить движок и на который следует рассчитывать схему узнать несложно. Достаточно замерить сопротивление обмотки двигателя и поделить на это значение напряжение питания. Просто по закону Ома. Это и будет максимальный ток, пусковой.

Но по мере разгона начинается забавная вещь, обмотка якоря движется поперек магнитного поля статора и в ней наводится ЭДС, как в генераторе, но направлена она встречно той, что вращает двигатель. И в результате, ток через якорь резко снижается, тем больше, чем выше скорость.

А если движок дополнительно еще подкручивать по ходу, то противоэдс будет выше питания и движок начнет вкачивать энергию в систему, став генератором.


Что касается электрической схемы включения двигателя, то их несколько и они показаны на рисунке. При параллельном соединении обмоток, обмотка якоря делается из большого количества витков тонкой проволоки. При таком подключении коммутируемый коллектором ток будет значительно меньше из-за большого сопротивления и пластины не будут сильно искрить и выгорать. Если делать последовательное соединение обмоток индуктора и якоря, то обмотка индуктора делается из провода большего диаметра с меньшим количеством витков, т.к. весь якорный ток устремляется через статорную обмотку. При таких манипуляциях с пропорциональным изменением значений тока и количества витков, намагничивающая сила остаётся постоянной, а качественные характеристики устройства становятся лучше.

На сегодняшний день двигатели постоянного тока мало используются на производстве. Из недостатков этого типа электрических машин можно отметить быстрый износ щёточно-коллекторного узла. Преимущества – хорошие характеристики запуска, лёгкая регулировка частоты и направления вращения, простота устройства и управления.

В настоящее время двигатели постоянного тока независимого возбуждения, управляемые тиристорными преобразователями, используются в промышленных электроприводах. ’Эти при­воды обеспечивают регулирование скорости в широком диапазо­не. Регулирование скорости вниз от номинальной осуществляется изменением напряжения на якоре, а вверх — ослаблением потока возбуждения. Ограничения, по мощности и скорости обусловлены свойствами используемых двигателей, а не полупроводниковых приборов. Тиристоры могут соединяться последовательно или па­раллельно, если они имеют недостаточно высокий. класс по напря­жению или току. Ток якоря и момент ограничены перегрузочной способностью двигателя по нагреву.

Принцип работы:

Сборка двигателя постоянного тока ПО ДЕТАЛЯМ :

Для любопытных могу еще подробно рассказать про или например что такое . Ну и совсем для жаждущих — подробно про . Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия —

В отличие от асинхронных двигателей, некоторые виды двигателей имеют в конструкции подвижные элементы, изнашивающиеся в процессе трения. Без замены истершихся деталей функционирование эл двигателя невозможно. В этом случае есть два варианта: купить электродвигатель или его отремонтировать. Если причина выхода из строя оборудования — замыкание или обрыв обмотки якоря, то ремонт электродвигателя осуществляется при помощи перемотки якоря .

Самостоятельно определить неисправность якоря довольно трудно. Зачастую аварийные ситуации или износ одного узла или детали, могут привести сразу к нескольким поломкам или возникновению сопутствующих дефектов. Необходима проверка с помощью специального инструмента и проведение испытаний на стендах. Поэтому для ремонта якоря промышленных электродвигателей даже производственным и машиностроительным организациям, имеющим свои сервисные и ремонтные службы, рекомендуется обращаться в специализированные фирмы.

Ремонт якоря электродвигателя включает следующие операции:

  • перемотку якоря электродвигателя;
  • балансировку.

Балансировка якоря электродвигателя

Вращение якоря электродвигателя происходит постоянно с высокой угловой скоростью, а равнодействующее сил не скомпенсировано. Разбалансировка приводит к быстрому выходу из строя подшипников и разрушения якоря электродвигателя. Поэтому кроме устранения механических повреждений и восстановления функционирования обмотки работы по ремонту якоря электродвигателя должны осуществляться с его последующей обязательной балансировкой.

Балансировка якоря электродвигателя осуществляется на балансировочном станке после проведения всех операций по ремонту обмотки якоря . Качество балансировочных работ зависит от опыта, знаний и умений специалиста, поэтому операцию должен проводить специально обученный ремонтный персонал. Несоблюдение этих требований: отсутствие специального оборудования, необученный персонал или организация ремонта якоря электродвигателя без последующей балансировки приводит к необходимости проведения ремонта после ремонта.

Качественно выполнить ремонт якоря электродвигателя, произвести его балансировку, восстановить работоспособность эл двигателя после некачественного ремонта якоря поможет ООО ПТК «Электропромремонт». Компания ЭЛЕКТРОПРОМРЕМОНТ осуществляет перемотку якоря промышленных электродвигателей любого типоразмера и мощности в Москве и Московской области. Благодаря собственным производственным мощностям, наличию станков, стендов и специального инструмента, обученного и квалифицированного персонала, перемотка якоря даже крупных партий электродвигателей в рамках плановых мероприятий производится качественно и в сжатые сроки.

Заказать перемотку якоря электродвигателя можно просто, обратившись к специалистам компании ООО ПТК «Электропромремонт».

Как проверить якорь двигателя в пылесосе

Содержание

  1. Проверка обмотки двигателя пылесоса
  2. Как проверить двигатель пылесоса на исправность
  3. Видео
  4. Как проверить якорь электродвигателя
  5. Коллекторные двигатели и основные неисправности якоря
  6. Проверка асинхронного электродвигателя
  7. Как проверить якорь пылесоса мультиметром
  8. Комментарии 49
  9. Типичные неисправности
  10. Как проводится диагностика неисправности?
  11. Что делать при появлении перечисленных отклонений в работе?
  12. Диагностика внутренних частей
  13. Работа омметром
  14. Если нет омметра?
  15. Как «оживить» неисправный прибор?
  16. Восстановление катушек
  17. Почему неисправность инструмента чаще всего касается именно ротора?
  18. Проверка ротора болгарки различными методами
  19. Способы проверки и диагностирования
  20. Индикатор, как способ проверки витков при коротком замыкании
  21. Дроссельная проверка межвиткового замыкания
  22. Видео

Проверка обмотки двигателя пылесоса

Как проверить двигатель пылесоса на исправность

Еще до того, как приступить к трудоемкой операции по разбору двигателя в поисках неисправности, проверьте, есть ли напряжение на двигателе пылесоса. Для этого нужно снять крышку и измерить мультиметром нагрузку на входной клемме. Проверка работы пусковой кнопки, исправность семистора и плавкого предохранителя на корпусе мотора поможет предотвратить глубокую разборку узла.

В пылесосах установлены синхронные коллекторные двигатели. Работают они от однофазного тока напряжением 220 В. Устройство состоит из вращающейся части, совмещенной с валом – ротором (якорем) и неподвижной – статором. Коллектор принимает напряжение от сети через передаточный узел, от графитовыех щеток. При нормальной работе двигателя щетки искрят умеренно. Повышенное образование искр – повод для ревизии технического состояния двигателя пылесоса. Как самостоятельно проверить двигатель пылесоса мультиметром?

Проверка ведется визуальным и инструментальным методом. В качестве тестера используют мультиметр – универсальный аппарат для проверки любого устройства, использующего электрический ток. Им можно измерить сопротивление двигателя пылесоса в контуре. Это удобный способ найти обрыв в линии, используя замкнутую цепь.

Смысл другой операции, прозвонки, заключается в определение наличия контакта между двумя проводами. Перед тем, как прозвонить двигатель пылесоса мультиметром переключатель режимов устанавливается в режим «зуммер». При замерах, на положительный результат подается звуковой сигнал. Так проверяют исправность предохранителей и исправность схем. Этим способом находят короткое замыкание – когда 2 или несколько проводов спаялись.

Для того чтобы найти сопротивление обмотки двигателя пылесоса нужно измерить показатель между соседними ламелями и он должен быть одинаковым. В этом случае сопротивление полоски исчезающее мало, для измерения используется двумя приборами, амперметром и вольтметром. Оба они работают в мультиметре. Для этого устанавливается последовательно с объектом измерения резистор на 20 Ом. Результат определяют, одновременно снимая показания с амперметра и вольтметра. Подсчет сопротивления ведется по формуле R=U/I.

Чтобы измерить целостность обмотки двигателя пылесоса, ищут пару и прозванивают каждую по очереди, измеряя сопротивление. Показание «бесконечность» означает обрыв, установить место повреждения невозможно – прозвонка двигателя пылесоса показала его непригодность к дальнейшей эксплуатации. Если один вывод работает в разных парах, значит найдено КЗ.

Есть и добавочные способы, как проверить двигатель пылесоса на исправность. Пробой на корпус определяется, если хотя бы один провод в контакте с корпусом покажет 0. Измерение между корпусом и медными пластинами должно равняться бесконечности. Если при измерении сопротивления между ламелями ротора, в двух соседних пластинах сопротивление больше в 2 раза, чем в других контактах – нужно искать обрыв.

Межвитковое замыкание в домашних условиях не определяется. Но если все замеры проведены, а электродвигатель не запускается, возможно, это именно тот случай, когда неисправность определяют специальным прибором.

Видео

Практический урок – как проверить на обрыв обмотки коллекторного двигателя