Как правильно прозвонить ротор электродвигателя мультиметром. Какие тесты необходимо провести для выявления неисправностей якоря. На что обратить внимание при визуальном осмотре ротора. Как интерпретировать результаты измерений.
Визуальный осмотр якоря электродвигателя
Перед проведением электрических измерений необходимо тщательно осмотреть якорь на наличие видимых повреждений. На что следует обратить внимание при визуальном осмотре:
- Наличие обгоревших или оборванных обмоток
- Запах гари
- Следы активного искрения на коллекторе
- Оплавленные ламели коллектора
- Повреждение или износ подшипников
- Отсоединившиеся проводники обмоток
Если при осмотре обнаружены явные дефекты, дальнейшая диагностика может не потребоваться — якорь нуждается в ремонте или замене. Если видимых повреждений нет, переходим к электрическим измерениям.
Необходимые инструменты для проверки якоря
Для полноценной диагностики якоря электродвигателя понадобятся следующие инструменты:
- Мультиметр (тестер)
- Мегаомметр на 1000В (для проверки изоляции)
- Измеритель индуктивности (для поиска межвитковых замыканий)
Основной инструмент — это мультиметр. С его помощью можно выполнить большинство необходимых проверок. Мегаомметр и измеритель индуктивности нужны для более глубокой диагностики.
Прозвонка обмоток якоря мультиметром
Прозвонка обмоток якоря выполняется в несколько этапов:
- Установите мультиметр в режим измерения сопротивления, предел 200 Ом.
- Измерьте сопротивление между противоположными ламелями коллектора (тест на 180°). Значения должны быть одинаковыми для всех пар.
- Измерьте сопротивление между соседними ламелями. Значения также должны быть равны.
- Проверьте сопротивление между каждой ламелью и корпусом якоря. Должна быть бесконечность.
Отклонение значений сопротивления в большую сторону указывает на обрыв обмотки. Уменьшение сопротивления говорит о межвитковом замыкании.
Интерпретация результатов прозвонки
Как правильно оценить результаты измерений:
- Равенство сопротивлений между противоположными и соседними ламелями — якорь исправен
- Большое сопротивление между некоторыми ламелями — обрыв обмотки
- Малое сопротивление — короткое замыкание в обмотке
- Любое сопротивление между ламелями и корпусом — пробой изоляции на корпус
При обнаружении любой из перечисленных неисправностей якорь требует ремонта или замены.
Проверка изоляции обмоток якоря
Для проверки состояния изоляции обмоток якоря используется мегаомметр:
- Подключите один провод мегаомметра к корпусу якоря.
- Вторым проводом поочередно касайтесь каждой ламели коллектора.
- Сопротивление изоляции должно быть не менее 0.5 МОм.
- Меньшее значение говорит о нарушении изоляции и необходимости сушки якоря.
При работе с мегаомметром соблюдайте правила электробезопасности — напряжение достигает 1000В!
Поиск межвитковых замыканий в обмотках
Межвитковые замыкания сложно обнаружить обычным мультиметром. Для их выявления используется измеритель индуктивности:
- Измерьте индуктивность каждой обмотки якоря.
- Сравните полученные значения между собой.
- Существенное снижение индуктивности одной из обмоток указывает на межвитковое замыкание.
При отсутствии измерителя индуктивности можно воспользоваться методом сравнения падения напряжения на обмотках при пропускании небольшого тока.
Особенности проверки якоря коллекторного двигателя
При диагностике якоря коллекторного двигателя следует учитывать некоторые нюансы:
- Обязательно проверяйте состояние коллектора — отсутствие подгаров, выработки, межламельных замыканий.
- Измеряйте сопротивление между соседними ламелями — оно должно быть одинаковым.
- Проверьте биение коллектора — не должно превышать 0.1 мм.
- Обратите внимание на состояние изоляции провода обмоток, особенно в месте выхода из пазов.
При обнаружении дефектов коллектора может потребоваться его проточка или замена якоря целиком.
Диагностика якоря асинхронного двигателя
Особенности проверки якоря (ротора) асинхронного двигателя:
- Проверьте целостность стержней беличьей клетки — не должно быть обрывов и трещин.
- Измерьте сопротивление между кольцами ротора — должно быть очень малым (доли Ома).
- Проконтролируйте отсутствие замыканий стержней на корпус ротора.
- Проверьте состояние изоляции листов магнитопровода ротора.
При повреждении стержней или колец короткозамкнутого ротора может потребоваться его перезаливка или замена.
Как проверить якорь электродвигателя в домашних условиях
Содержание
- Коллекторные синхронные двигатели
- Асинхронные двигатели
Несмотря на надежность и долговечность, электродвигатели время от времени выходят из строя. Установить причину поломки и исправить ее можно самостоятельно – вам понадобится тестер, знания и немного терпения. Как проверить якорь электродвигателя в домашних условиях вы узнаете, прочитав эту статью. Мы рассмотрим два типа двигателей, чаще всего использующихся в быту и на производстве.
Коллекторные синхронные двигатели
Именно они применяются в бытовых устройствах (миксерах, стиральных машинах, электродрелях и т.п.), поэтому рассчитаны на работу от сети 220В. Их «сердце» — это якорь, состоящий из неподвижного статора и обмотки на валу. Если причина неполадок кроется в нем, начинать проверку следует с визуального осмотра.
При обнаружении:
- перегоревших или оборванных обмоток;
- запаха гари;
- активного искрения;
- оплавленных ламелей коллектора;
- выхода из строя подшипников;
- отсоединения проводков;
Если на первый взгляд дефекты не заметны, для более точного обследования придется вооружиться мультиметром. Проверка проходит поэтапно:
- Прозвоните попарные выводы обмоток статора к ламелям. Показания сопротивления на каждом должны совпадать.
- Проверьте сопротивление между корпусом якоря и ламелями – в идеале оно стремится к бесконечности.
- Прозвоните выводы, чтобы проверить целостность обмотки.
- Проверьте состояние цепи между выводами якорной обмотки и корпусом статора.
Наличие пробоя на корпус – знак, что двигатель требует замены сломанных деталей и полного ремонта. Подключать его к сети в этом случае запрещено.
Асинхронные двигатели
Асинхронные электродвигатели широко применяются не только в промышленности (на станках, в компрессорах, насосах), но и в быту (в холодильниках, стиральных машинах некоторых моделей). При их неисправности визуальный осмотр следует начинать с обмоток статора, играющих роль якоря.
Перед тем, как прозвонить якорь электродвигателя, необходимо проверить другие узлы и детали (так как причина может быть в их повреждении) – кабели подключения, магнитные пускатели, тепловое реле, конденсатор, а также проверить наличие напряжения. Если все в порядке, убедитесь в том, что электропитание отсутствует, и разберите двигатель.
Причины, по которым обмотки статора перестают работать, чаще всего следующие:
- обрыв витков;
- большая влажность;
- межвитковое замыкание.
Если при осмотре не выявлены неполадки, дальнейшая диагностика проводится с помощью мультиметра. В агрегатах на 380В, которые подключаются «треугольником» или «звездой», каждая обмотка проверяется по отдельности. Отклонение значения сопротивления на них должно быть не более 5%. Затем обмотки прозваниваются на корпус и друг с другом. Сопротивление должно стремиться к бесконечности, другие показания говорят о том, что присутствует пробой обмоток между собой или на корпус. Эта проблема решается путем полной перемотки.
В электродвигателях на 220В достаточно прозвонить рабочую и пусковую обмотки. Сопротивление у первой должно быть в полтора раза ниже, чем у второй.
Самый сложный этап проверки – поиск межвиткового замыкания, поскольку при визуальном осмотре выявить его не представляется возможным. Нужно воспользоваться специальным измерителем индуктивности. Если значение на всех обмотках одинаково – неполадки отсутствуют. Наиболее низкое значение на какой-либо из обмоток указывает на ее повреждение.
Сопротивление изоляции обмоток проверяется мегомметром на 1000В, который подключается к отдельному источнику питания. Один провод подсоединяется к корпусу агрегата в месте, которое не окрашено, другой – к каждому выводу обмотки поочередно. Значение должно быть больше 0.5 Мом, меньший показатель говорит о том, что двигатель необходимо просушить. При проведении измерений старайтесь не касаться проводов и будьте предельно внимательны. Во избежание несчастных случаев обесточьте двигатель и строго соблюдайте все меры предосторожности.
Теперь вы знаете, как проверить якорь электродвигателя тестером, и можете без привлечения специалиста выявить причину неполадок и устранить ее, сэкономив деньги и время.
Полная проверка ротора электродвигателя
Любой электроинструмент рано или поздно выходит из строя. Основная причина ̶̶ неисправность электродвигателя. Отдавать инструмент на диагностику в мастерскую ̶̶ дорого и отнимает много времени. Поэтому найти причину поломки лучше самостоятельно. Тем боле, что, сделать это не сложно.
Приступим к диагностике. Основное приспособление, которое нам понадобится – мультиметр.
Для начала разберем электродвигатель и извлечем якорь. Необходимо его осмотреть. Часто повреждение обмотки видно невооруженным глазом. Если обрыва проводов и места короткого замыкания не видно, проводим три теста.
1. Тест на 180 градусов
- Мультиметр устанавливаем в режим измерения сопротивления, предел измерения 200 Ом.
- Щупы подсоединяем к двум ровно противоположным контактом коллектора. Две эти точки находятся друг от друга на 180 градусов.
- Измеряем сопротивление. Запоминаем или записываем.
- Далее производим замеры по кругу, между остальными противоположными пластинами.
Подводим итоги. Сами значения сопротивления нам неинтересны. Главное, чтобы они были одинаковы. То есть, если мультиметр при первом измерении показал, например, значение 1,5 Ом, то и между остальными противоположными пластинами должно быть такое же сопротивление. Если сопротивление между некоторыми точками больше ̶̶ значит в этой обмотке обрыв. Если сопротивление, наоборот, меньше ̶̶ короткое замыкание.
На графике отчетливо отслеживается внутренне замыкание в одной из обмоток.
2. Тестирование соседних контактов
- Прибор остается в том же положении — измерение сопротивления, предел 200 Ом.
- Щупы мультиметра подключаем к двум соседним пластинам коллектора.
- Производим измерение, запоминаем результат.
- Далее производим замер между следующей парой контактов. И так далее, по кругу.
- Сравниваем результаты.
В этом тесте, как и в предыдущем, главное – равенство значений. И, так же как и в прошлом тесте, увеличение сопротивления обозначает обрыв провода обмотки, а уменьшение сопротивления – короткое замыкание.
На графике видно внутренне, межвитковое замыкание в одной из обмоток.
3. Проверка замыкания на корпус
- Мультиметр установлен в режим измерения сопротивления ̶̶ 200 Ом.
- Один щуп прибора ставим на пластину коллектора, второй на корпус якоря (вал или магнитопровод).
- Поочередно производим замеры между каждой ламелью и корпусом.
Если мультиметр показывает «1» ̶̶ замыкания на корпус нет. Если показывает какие-либо значения, или «0» и издает звуковой сигнал, то изоляция пробита.
Результаты проверки
Якорь электродвигателя исправен если:
1. Сопротивление между всеми противоположными контактами равно.
2. Сопротивление между всеми соседними контактами равно.
3. Сопротивление между пластинами коллектора и корпусом равно бесконечности «1».
Рекомендации
У электронных мультиметров, особенно бытового назначения, есть некоторая погрешность. Поэтому лучше использовать стрелочный прибор. Если же такового нет, желательно определить и учитывать погрешность в измерениях. Делается это следующим образом:
- в режиме измерения сопротивления, с пределом 200 Ом, соединяем щупы вместе;
- если показания прибора «ноль» ̶̶ погрешности нет;
- если вместо нуля какая либо другая цифра, это и будет погрешность.
Допустим, мультиметр показал 0,1 Ом. Значит, в первом и втором тесте разница сопротивлений менее чем 0,1 Ом не считается повреждением.
Техника безопасности
Во время проверки ротора, необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
- перед разборкой отключить электродвигатель от сети;
- в поврежденном якоре могут быть острые кромки, оторванные пластины коллектора или торчать поврежденные провода, поэтому необходимо использовать рабочие перчатки.
Смотрите видео
Пайка колец короткого замыкания | Использование индукции
Возможность одновременной пайки всех стержней ротора на одном конце короткозамкнутого ротора для электродвигателя без искривления кольца является замечательным достижением, которое стало возможным благодаря использованию индукционного нагрева. Экономия производственного времени становится еще приятнее благодаря постоянству и точности, которые вы увидите при пайке. Это конкретное приложение является хорошим примером для демонстрации скорости, эффективности и точности индукционной пайки с источниками питания eldec. В нашей статье объясняется, как работает типичная установка для роторов с короткозамкнутым ротором, указываются типы широко используемых индукционных источников питания, а также приводится видеодемонстрация.
Индукционная пайка короткозамыкающих колец при производстве электродвигателей
Наша стандартная установка для пайки короткозамыкающих колец включает коаксиальный трансформатор с кольцевым индуктором, установленный на столе и подключенный к генератору средней частоты eldec (MFG). ) тросовой сборкой длиной несколько метров. Кольцо короткого замыкания расположено на кольцевом индукторе, который имеет примерно те же размеры, что и кольцо короткого замыкания. Ротор с стержнями ротора вставлен вертикально в желобообразный расцепитель короткозамыкающего кольца. После добавления сплава в виде гранул процесс пайки запускается простым нажатием кнопки. Выход источника питания контролируется пирометрически в прямой зависимости от заданной заданной температуры. Заданная температура достигается на максимальной мощности, после чего температура поддерживается до тех пор, пока ранее добавленный сплав не расплавится и не завершится процесс пайки. Время работы до этого момента может быть установлено заранее; однако его также можно отслеживать и завершать вручную, что позволяет полностью контролировать систему и процесс.
Размещение индуктора под ротором обеспечивает более равномерное распределение тепла между внутренним и внешним диаметром. Напротив, горелка фокусирует тепло на внешнем диаметре кольца. Индукционный нагрев также позволяет быстрее нагреть кольцо и стержни до температуры пайки, что означает, что меньше тепла перемещается по стержням в пакет ротора. И, поскольку сплав обычно вытягивается к более горячим участкам соединения, нагрев снизу с помощью индукции обеспечивает более равномерное вытягивание сплава по всему соединению стержня/кольца. Кроме того, при использовании индукционного источника питания с пирометром можно установить оптимальную температуру пайки и поддерживать ее, пока сплав плавится и течет. С другой стороны, использование горелки — это ручной процесс, который должен выполняться очень опытным оператором.
Для малых и средних электродвигателей мы рекомендуем использовать среднечастотный генератор (MFG) ECO LINE мощностью до 150 кВт от eldec, пирометр для контроля температуры и специально изготовленный кольцевой индуктор с полевым управлением на паяльном столе, который могут быть отрегулированы для различных размеров двигателя. Практически не требующие технического обслуживания среднечастотные генераторы ECO LINE работают бесшумно, занимают мало места и могут быть легко интегрированы в контроллер ячейки благодаря стандартному высокоскоростному ПЛК и множеству вариантов управления. Кроме того, источники питания доступны с одним или несколькими выходными трансформаторами. Эти варианты подключения позволяют подавать энергию последовательно (с одной стороны за раз), одновременно (мощность подается параллельно и индивидуально контролируется) или симметрично (мощность подается параллельно и работает вместе, индивидуально не контролируется).
Пайка больших короткозамкнутых роторов
При производстве крупных электродвигателей, например, для ветряных турбин и крупных промышленных двигателей, наша стандартная конфигурация системы включает коаксиальный трансформатор с кольцевым индуктором, установленный на столе и подключенный к среде eldec . генератор частоты (ГЧГ) кабельной сборкой длиной несколько метров. Размер необходимой системы зависит от размера ротора с короткозамкнутым ротором и скорости, необходимой для производства. Размеры систем обычно варьируются от MFG 50 до MFG 250 компании Eldec; тем не менее, эти мощные индукционные источники питания доступны в линейке ECO LINE с номинальной мощностью от 5 до 150 кВт и частотами от 8 до 40 кГц. Среднечастотные генераторы eldec CUSTOM LINE рассчитаны на мощность до 500 кВт и выше для крупных промышленных электродвигателей. Крупнейшая в США система роторов с короткозамкнутым ротором eldec имеет мощность 400 кВт и позволяет припаивать кольца с наружным диаметром до 40 дюймов и толщиной 3 дюйма.
Все среднечастотные генераторы ECO LINE могут быть в стандартной комплектации оснащены функцией Power Boost , которая позволяет увеличить номинальную мощность 100 % непрерывного режима работы еще на 50 % на срок до трех минут, прежде чем потребуется вернуться к 100% установка выходной мощности. Сильные стороны включают технологию транзисторов IGBT, точное дозирование энергии и рейтинг эффективности более 90%.
Стандартная комплектная система включает:
- Индукционный блок питания
- Коаксиальный выходной трансформатор (5-15 м)
- Рефрижераторный чиллер для водяного охлаждения
- Кольцевой индуктор для каждого размера ротора, припаиваемый к системе
- Оптический пирометр для точной регулировки температуры
- Стол для пайки для поддержки ротора и индуктора
Среднечастотные генераторы eldec (как ECO, так и CUSTOM LINES) имеют множество вариантов конфигурации, которые можно подобрать для конкретных применений электродвигателей и генераторов, включая (но не ограничиваясь):
- Припой короткозамкнутых колец на роторах с короткозамкнутым ротором и припой прядей на статорах с формованной обмоткой для приводов автомобилей и локомотивов, а также больших насосов, промышленных двигателей и ветрогенераторов
- Термоусадочная посадка статоров в корпуса двигателей
- Термозажим валов и роторов двигателей
Посмотреть видео
В нашем видео ниже показана установка системы и процесс пайки большого короткозамкнутого ротора для ветряной турбины. Обратите внимание, что видео в этом примере было ускорено в демонстрационных целях. Фактическая скорость зависит от размера ваших деталей, размера и частоты источника питания, а также конструкции катушек индукционного нагрева.
Разработка и производство блоков питания по индивидуальному заказу
Каждая новая система индукционной пайки в eldec начинается с проверки конструкции нашими опытными инженерами. Затем индукционные катушки проектируются по индивидуальному заказу с оптимальными расстояниями между муфтами и геометрией, чтобы соответствовать вашей конкретной детали. После сборки каждый блок питания перед отправкой полностью проверяется и тестируется для обеспечения качества изготовления и технологических возможностей. После изготовления индукционной катушки наш персонал по разработке процессов может помочь вам оптимизировать параметры мощности в соответствии с конкретными требованиями проекта. Чтобы узнать больше, позвоните нам или закажите консультацию, и мы вам перезвоним.
Что такое контактные кольца и почему они используются в некоторых двигателях?
Вы здесь: Домашняя страница / Часто задаваемые вопросы + основы / Что такое токосъемные кольца и почему они используются в некоторых двигателях?
Даниэль Коллинз Оставить комментарий
Токосъемные кольца — также называемые вращающимися электрическими соединениями, электрическими вертлюгами и коллекторными кольцами — это устройства, которые могут передавать мощность, электрические сигналы или данные между стационарным компонентом и вращающийся компонент. Конструкция токосъемного кольца будет зависеть от его применения — например, для передачи данных требуется токосъемное кольцо с более широкой полосой пропускания и лучшим подавлением электромагнитных помех (электромагнитных помех), чем то, которое передает энергию, — но основными компонентами являются вращающееся кольцо и неподвижные щетки. .
Изображение предоставлено: Moog Inc.
Если вращение одного компонента включает фиксированное число оборотов, можно использовать катушки с достаточной длиной кабеля и скоростью вращения, чтобы обеспечить требуемое количество оборотов, хотя управление кабелем в этом настройка может быть довольно сложной. Но если один компонент вращается непрерывно, использование кабелей для передачи сигналов между вращающимся и неподвижным компонентами во многих случаях нецелесообразно или ненадежно.
Токосъемные кольца в двигателях переменного тока
Изображение предоставлено Brighthubengineering.com В версии асинхронного двигателя переменного тока, называемой двигателем с фазным ротором, контактные кольца используются не для передачи мощности, а для введения сопротивления в ротор обмотки. В двигателе с фазным ротором используются три контактных кольца, обычно изготовленных из меди или медного сплава, которые крепятся к валу двигателя (но изолированы от него). Каждое контактное кольцо соединено с одной из трех фаз обмоток ротора. Щетки контактных колец, изготовленные из графита, соединены с резистивным устройством, например реостатом. Поскольку токосъемные кольца вращаются вместе с ротором, щетки поддерживают постоянный контакт с кольцами и передают сопротивление обмоткам ротора.
Изображение предоставлено Википедией
Добавление сопротивления к обмоткам ротора делает ток ротора более синфазным с током статора. (Напомним, что двигатели с фазным ротором представляют собой тип асинхронного двигателя, в котором электрические поля ротора и статора вращаются с разной скоростью). В результате создается более высокий крутящий момент при относительно низком токе. Однако токосъемные кольца используются только при пуске из-за их более низкой эффективности и падения крутящего момента на полной скорости вращения. Когда двигатель достигает своей рабочей скорости, токосъемные кольца замыкаются, а щетки теряют контакт, поэтому двигатель работает как стандартный асинхронный двигатель переменного тока (также известный как «беличья клетка»).
Контактное кольцо или коллектор?
Возможно, вы заметили, что конструкция и функция токосъемного кольца очень похожи на коллектор. Хотя между ними есть сходство, между контактными кольцами и коммутаторами есть важные различия. Физически контактное кольцо представляет собой непрерывное кольцо, тогда как коммутатор сегментирован. Функционально контактные кольца обеспечивают непрерывную передачу энергии, сигналов или данных. В частности, в двигателях переменного тока они передают сопротивление обмоткам ротора.
Коммутаторы, с другой стороны, используются в двигателях постоянного тока для изменения полярности тока в обмотках якоря. Концы каждой катушки якоря соединены с коллекторными стержнями, расположенными друг от друга на 180 градусов. При вращении якоря щетки подают ток на противоположные сегменты коммутатора и, следовательно, на противоположные катушки якоря.
Токосъемные кольца используются практически во всех приложениях, которые включают вращающееся основание или платформу, от промышленного оборудования, такого как индексные столы, намотчики и автоматические сварочные аппараты, до ветряных турбин, медицинских аппаратов визуализации (КТ, МРТ) и даже в парке развлечений. аттракционы, которые работают в стиле проигрывателя. Хотя традиционным применением контактных колец была передача энергии, они также могут передавать аналоговые и цифровые сигналы от таких устройств, как датчики температуры или тензометрические датчики, и даже данные через Ethernet или другие шинные сети.
