Ремонт электродвигателя своими руками: практика электромонтёра

Главная страница » Ремонт электродвигателя своими руками: практика электромонтёра

Электродвигатели применяются в составе оборудования разного назначения, в том числе бытового. На бытовой технике, в отличие от промышленной, устанавливаются асинхронные моторы небольшой мощности (не выше 1 – 1,5 кВт). Достаточно широко применяются маломощные электродвигатели в дачном хозяйстве. В большинстве своём электромоторы асинхронного действия показывают надёжную и долгосрочную работу. Тем не менее, казусы случаются. И тогда неизбежной видится проблема — ремонт электродвигателя своими руками или с помощью сервиса. Первый вариант ремонта обычно возможен при лёгких симптомах. Второй – это уже капитальный ремонт, включая перемотку.

Частая причина неработоспособности двигателя АИР

Конечно, дефект асинхронного электромотора, полученный в результате повреждения проводников обмотки статора — ситуация сложная. Здесь, как правило, требуется обязательная перемотка обмотки статора, то есть ремонт электродвигателя, который сложно выполнить своими руками в быту.

Нерабочий мотор, по мнению пользователя, на деле может оказаться вполне работоспособным электрооборудованием. Достаточно выполнить определённый ремонт электродвигателя

В таких случаях ремонта электродвигателя, связанного с перемоткой обмоток статора, требуется не только специальное оборудование, но также опыт производства электромеханических ремонтных работ. Правда, если поставить перед собой цель, ремонт электродвигателя дома своими руками — задача вполне выполнимая.

Инструмент на разборку и тестирование

Однако здесь (в статье) речь пойдёт о распространённом, так сказать «лёгком» дефекте, который достаточно просто устраняется самостоятельным ремонтом электродвигателя с применением стандартного набора инструмента электрика:

• отвёртка плоская,
• отвертка четырехгранная,
• плоскогубцы,
• тестер электрический (стрелочный прибор),
• молоток слесарный.

Практика эксплуатации в быту маломощных асинхронных моторов показывает: распространённой причиной прекращения работы электромоторов становится КЗ (короткое замыкание) обмотки статора на корпус.

Нередко владельцы «заболевшего» мотора долго не думают и попросту избавляются от проблемы путём закупки нового движка. Дефектный электромотор не пытаются даже исследовать должным образом, не говоря уже о попытках сделать ремонт электродвигателя.

Новый электродвигатель обязательно имеет пластиковую крышку на валу и резиновые пробки внутри пластмассовых втулок, через которые внутрь коробки заводится электрический кабель

Ремонт электродвигателя: устранить КЗ своими руками

Симптомы для ремонта КЗ на корпусе традиционны: при попытке запуска мотора срабатывает защитный автоматический выключатель. Сразу следует уточнить – если подобная ситуация имеет место, не нужно пытаться повторять пуск двигателя от раза к разу.

Повторные действия могут действительно стать причиной пробоя изоляции обмотки статора по причине высоких пусковых токов. Тогда капитального ремонта электродвигателя точно не избежать. Если сработала защита, следует обесточить цепь питания, отключить питающий кабель от БРНО (коробки с клеммами).

Клеммная коробка трёхфазного асинхронного электромотора. Питающий кабель отключают от клемм при ремонте мотора, извлекают из клеммной коробки БРНО

Прежде чем начинать выполнять ремонт электродвигателя, следует удостовериться лишний раз в наличии КЗ. Здесь поможет электрический тестер — прибор, традиционно применяемый электриками. Прежде всего, обмотки статора исследуются на целостность (отсутствие обрыва). Также выполняется проверка на межвитковое замыкание. Щупы прибора, включенного на измерение сопротивления в Омах, поочерёдно соединяют с парами клемм БРНО.

Шкала измерительного прибора должна показывать сопротивление не менее десяти Ом (как правило, 10 — 15),. Однако точная величина сопротивления зависит от характеристики конкретного экземпляра мотора. На трёхфазном моторе при отсутствии межвиткового замыкания, значения сопротивления между всеми выводами обмотки должны быть одинаковыми.

Ремонт электродвигателя — проверка целостности обмоток, а также межвиткового и короткого замыкания на корпус. Удобно пользоваться стрелочным измерительным прибором. Здесь показано соединение щупов для проверки замыкания одной части обмотки на корпус

Если тест на сопротивление обмоток статора не показал существенной разницы между показаниями при замерах и не отметился нулевыми показаниями, движок на 90-95% можно считать рабочим. Во всяком случае, ремонт электродвигателя в виде перемотки обмоток статора явно исключается.

Остаётся определить традиционно частую причину – короткое замыкание обмоток статора на корпус. В этом варианте исследований один щуп тестера соединяют с корпусом двигателя, обеспечив надёжный контакт, а вторым щупом поочерёдно трогают клеммы выводов статорных обмоток внутри БРНО.

Обычное явление КЗ – наличие показаний прибора, которых быть не должно в принципе.

Ремонт электродвигателя: какое КЗ реально устранить?

По сути, существует два вида КЗ (короткого замыкания) на корпусную часть:

1. Прямое замыкание, с пробоем изоляции обмотки.
2. Косвенное замыкание, по причине высокой влажности обмотки.

Второй вариант как раз и заставляет производить ремонт электродвигателя чаще обычного. Измерительным стрелочным прибором (тестером, мегомметром) такое замыкание определяется появлением показаний сопротивления между корпусом и статорной обмоткой в несколько единиц или десятков кОм.

Причём показания на каждой отдельной обмотке, как правило, отмечаются разными значениями. При таком развитии событий ремонт электродвигателя проводится несложной методикой. Для исполнения ремонтных работ потребуется:

1. Демонтировать электромотор от места установки.
2. Отвернуть крепёж кожуха крыльчатки, снять кожух и крыльчатку.
3. Снять крепёжные винты передней и задней корпусных крышек.
4. Демонтировать крышки и вынуть ротор электромотора.

Оставшийся в «чистом» виде статор переносят к расположенной поблизости электрической розетке, размещают на безопасном удалении от бытовых горючих материалов. Рекомендуется приспособить в качестве подставки под статор негорючий материал (к примеру, силикатный кирпич).

Внутрь основания статора асинхронного электродвигателя (в области размещения ротора) вставляют электролампу (60-100 Вт), вкрученную в патрон с присоединённым кабелем и вилкой. Зажигают электролампу включением вилки в розетку.

Ремонт электродвигателя простыми действиями: внутрь освобождённой от ротора статорной части помещают обычную лампу накаливания и оставляют включенной, как минимум на сутки

Технология ремонта электродвигателя своими руками: выдержка статора под нагревом не менее 24 часов (иногда требуется до 48 часов). По истечении этого времени лампу накаливания отключают и заново проверяют тестером сопротивление между корпусом и выводами статорной обмотки.

В большинстве случаев, после ремонта электродвигателя таким способом, измерительный прибор уже не фиксирует наличия какой-либо проводимости. Косвенное короткое замыкание движка удаётся устранить в 90% из 100%, применив методику долговременной просушки статорной обмотки. По завершению прогрева статора электромотор мотор собирают, монтируют на рабочем месте, запускают в работу.

Видео в тему: как снять электродвигатель вентилятора на ремонт?

Видео ниже напоминает о неудобствах работы, когда вместо конус-замковой полумуфты используется старый вариант насадки шкивов (крыльчаток) на вал электродвигателя. Попутно рассматривается задача — как снять электродвигатель и крыльчатку вытяжного вентилятора:

Пошаговая инструкция перемотки электродвигателей своими руками

Во многих бытовых устройствах и самодельных конструкциях в качестве привода используются электрические машины небольшой мощности. Несмотря на высокую надежность электромоторов, их выход из строя по ряду причин — не редкость. Учитывая относительно высокую стоимость этих устройств, практичнее осуществлять их ремонт, а не замену. Предлагаем рассмотреть возможность перемотки электродвигателей в домашних условиях.

Виды электродвигателей и особенности их ремонта

Как правило, в быту используются коллекторные моторы постоянного тока и бесколлекторные асинхронные двигатели переменного тока. Именно ремонт этих приводов мы и будем рассматривать. Информацию о принципе действия и конструктивных особенностях асинхронных и коллекторных машин можно найти на нашем сайте.

Что касается синхронных приводов, то в быту они практически не используются, поэтому в данной публикации эта тема не затрагивается.

Особенности ремонта асинхронной машины

Проблемы с двигателем любого типа могут иметь механический или электрический характер. В первом случае свидетельствовать о неисправности может сильная вибрация и характерный шум, как правило, это говорит о проблемах с подшипником (обычно в торцевой крышке). Если вовремя не устранить неисправность, вал может заклинить, что неминуемо приведет к выходу из строя обмоток статора. При этом тепловая защита автоматического выключателя может не успеть сработать.

«Сгоревшие» провода обмотки статора

Исходя из практики, в 90% выход из строя асинхронных машин возникают проблемы с обмоткой статора (обрыв, межвитковое замыкание, КЗ на корпус). При этом короткозамкнутый якорь, как правило, остается в рабочем состоянии. Поэтому даже при механическом характере повреждений необходимо произвести проверку электрической части.

Проверка обмотки

В большинстве случаев проблема может быть обнаружена по внешнему виду и характерному запаху (см. рис. 1). Если эмпирическим путем неисправность установить не удается, переходим к диагностике, которая начинается с прозвонки на обрыв. Если таковая обнаруживается, выполняется разборка двигателя (этот процесс будет описан отдельно) и тщательный осмотр соединений. Когда дефект не обнаружен, можно констатировать обрыв в одной из катушек, что требует перемотки.

Если прозвонка не показала обрыва, следует переходить к измерению сопротивления обмоток, при этом учитывать следующие нюансы:

• сопротивление изоляции катушек на корпус должно стремиться к бесконечности;
• у трехфазного привода обмотки должны показывать одинаковое сопротивление;
• у однофазных машин сопротивление пусковых катушек превышает данные показания рабочих обмоток.

Помимо этого следует учитывать, что сопротивление статорных катушек довольно низкое, поэтому для его измерения бессмысленно использовать приборы с низким классом точности, к таковым относятся большинство мультиметров. Исправить ситуацию можно собрав несложную схему на потенциометре с добавлением дополнительного источника питания, например автомобильной аккумуляторной батареи.

Схема для измерения сопротивления обмоток

Методика измерений следующая:

1. Подключается катушка привода к схеме, представленной выше.
2. Потенциометром устанавливается ток 1 А.
3. Производится расчет сопротивления катушке по следующей формуле: , где R_К и U_ПИТ были описаны на рисунке 2. R – сопротивление потенциометра, – падение напряжения на измеряемой катушке (показывает вольтметр на схеме).

Стоит также рассказать о методике, позволяющей определить место межвиткового замыкания. Это делается следующим образом:

Статор, освобожденный от ротора, подключается через трансформатор к пониженному питанию, предварительно поместив к нему стальной шарик (например, от подшипника). Если катушки рабочие, шарик будет циклически двигаться по внутренней поверхности безостановочно. При наличии межвиткового КЗ, он «прилипнет» к этому месту.

Особенности ремонта коллекторных приводов

У данного типа электромашин чаще возникают механические неисправности. Например, стирание щеток или засорение контактов коллектора. В таких ситуациях ремонт сводится к чистке контактного механизма или замене графитовых щеток.

Тестирование электрической части сводится к проверке сопротивления обмотки якоря. В этом случае щупы прибора двум соседним контактам (ламелям) коллектора, после снятия показаний производится измерение далее по кругу.

Проверка обмотки якоря коллекторного электродвигателя

Отображенное сопротивление должно быть примерно одинаковым (с учетом погрешности прибора). Если наблюдается серьезное отклонение, то это говорит, что имеет место быть межвитковое КЗ или обрыв, следовательно, необходима перемотка.

Обмоточные данные электродвигателей

Это справочные данные, поэтому самый надежный способ получить такую информацию – обратиться к соответствующим источникам. Эти данные также могут приводиться в паспорте к изделию.

В сети можно встретить советы, в которых рекомендуют при перемотке вручную пересчитать витки и измерить диаметр провода. Это трата времени. Значительно проще и надежней по маркировке двигателя найти всю необходимую информацию, в которой будут указаны следующие параметры:

• номинальные рабочие характеристики (напряжение, мощность, потребляемый ток, число оборотов и т.д.);
• количество проводов для одного паза;
• Ø проволоки (как правило, в данном показателе изоляция не учитывается);
• информация о внешнем и внутреннем диаметре статора;
• количество пазов;
• с каким шагом выполняется обмотка;
• размеры ротора и т.д.

Ниже представлен фрагмент таблицы с намоточными данными для электромашин типа 5A.

Пример таблицы с намоточными данными

Пошаговая инструкция перемотки электродвигателя своими руками

Необходимо сразу предупредить, что без спецоборудования и навыков работы перемотка катушек будет, скорее всего, бесполезным занятием. С другой стороны отрицательный опыт это тоже опыт. Понимание сложности процесса является лучшим объяснением его стоимости.

Первый этап — демонтаж

Мы приводим алгоритм действий для асинхронных машин, он следующий:

1. Отключаем привод от сети (380 или 220 В).
2. Демонтируем электромотор с конструкции, где он был установлен.
3. Снимаем задний защитный кожух охлаждающего вентилятора.
4. Демонтируем крыльчатку.
5. Откручиваем крепление торцевых крышек, после чего снимаем их. Начинать желательно с фронтальной части, после ее демонтажа ротор легко «выйдет» с тыловой крышки.
6. Вытаскиваем ротор.

Данный процесс можно существенно облегчить, если использовать специальное устройство – съемник. С его помощью легко освободить вал двигателя от шкива или шестерни, в также снять торцевые крышки.

Съемник для демонтажа

Мы не будем приводить инструкцию по разборке коллекторного двигателя, поскольку особо не отличается. Строение электромашины данного типа можно найти на нашем сайте.

Этап второй — снятие обмотки

Очередность действий следующая:

1. При помощи ножа снимаем бандажный крепеж и изоляционное покрытие с мест соединений проводов. В некоторых инструкциях рекомендуется зафиксировать схему соединений, например, сделав фотоснимок. Делать это особого смысла нет, поскольку это справочная информация и узнать ее по марке двигателя не составляет проблемы.
2. Используя зубило, сбиваем верхушки проводов с каждого торца статора.
3. Освобождаем пазы, используя пробойник соответствующего диаметра.
4. Очищаем статор от грязи, копоти, лака пропитки.

Статор, освобожденный от обмотки

На этом этапе мы рекомендуем остановиться, взять корпус и отвезти его специалистам. Самостоятельный демонтаж позволит снизить стоимость восстановительных работ. Как уже упоминалось выше, без спецоборудования качественно перемотать катушки довольно сложно. Для понимания сложности процесса опишем его технологию, что позволит облегчить выбор.

Перемотка статора (финальная фаза)

Процесс состоит из следующих действий:

1. Установка изоляторов в каждый паз (гильзование).
2. Толщина материала и его характеристики подбираются по справочнику.
3. Определяются обмоточные данные по марке двигателя.
4. На специальном станке производится намотка необходимого количества витков всыпных катушек. В сети можно найти фото и параметры самодельных ручных станков, но качество их работ довольно сомнительное. Станок для намотки всыпной обмотки
5. Катушечные группы укладываются в пазы, после чего производится их обвязка и соединение. Эти процессы довольно сложные и выполняются вручную.
6. Осуществляется пропитка. Для этого корпус нагревается до температуры 45°С – 55°С и полностью погружается в емкость с пропиточным лаком. Заливать лаком провода не имеет смысла, поскольку в этом случае все равно останутся пустоты.
7. После пропитки корпус помещают в специальную камеру, где осуществляется сушка при температуре 130-135°С.
8. Финальное тестирование катушек омметром.
9. Сборка и пробный запуск (если в ремонт передавались на только корпус, а и остальные детали и крепления).

Если на восстановление сдавался только корпус, рекомендуем перед тем, как включать мотор, проверить катушки.

Перемотка якоря

Процесс замены обмотки коллекторного двигателя несколько похож за исключением небольших нюансов, связанных с особенностью исполнения. Например, на перемотку отправляют якорь, а не корпус, при условии, что проблема возникла не с катушками возбуждения. Помимо этого имеются следующие отличия:

• Для намотки применяется специальный станок, более сложной конфигурации.
• Обязательно необходима проточка, балансировка якоря (в финальной части процесса), а также его чистка и шлифовка.
• При помощи специального фрезерного станка производится нарезка коллектора.

Для перечисленных процессов требует спецоборудование, без него перемотка электродвигателей — пустая трата времени.