Как проверить целостность обмоток электродвигателя

Как проверить целостность обмоток электродвигателя

При поломке электродвигателя, бывает недостаточно просто осмотреть его, чтобы понять причину неисправности.
Постараемся использовать наиболее простые технические способы и минимум оборудования.

Механическая часть

Механическая часть электродвигателя, грубо говоря, состоит всего из двух элементов:

1. Ротор — подвижный, вращающий элемент, который приводит в движения вал двигателя.
2. Статор — корпус с обмотками в центре которого находится ротор.

Два этих элемента между собой не прикасаются и разделены только с помощью подшипников.

Проверка электродвигателя начинается с внешнего осмотра

Прежде всего двигатель осматривают на предмет любых заметных дефектов, это могут быть, например, сломанные монтажные отверстия и подставки, потемнение краски внутри электродвигателя что явно говорит о перегреве, наличие загрязнений или посторонних веществ попавших внутрь двигателя, любые сколы и трещины.

Проверка подшипников

Большинство неисправностей электродвигателей вызваны неисправностью его подшипников. Ротор должен свободно втащатся внутри статора, подшипники которые расположены с двух сторон вала, должны минимизировать трение.
Есть несколько типов подшипников использующихся в электродвигателях. Два самых популярных типа: латунные подшипники скольжения и шарикоподшипники. Многие из них имеют фитинги для смазки, в другие смазка заложена при производстве и они как-бы «не обслуживаемые».

Для проверки подшипников, прежде всего, необходимо снять напряжение с электродвигателя и попробовать вручную прокрутить ротор (вал) двигателя.
Для этого поместите электродвигатель на твердую поверхность и положите одну руку на верхнюю часть двигателя, проверните вал другой рукой. Внимательно наблюдайте, старайтесь почувствовать и услышать трение, царапающие звуки, неравномерность вращения ротора. Ротор должен вращаться спокойно, свободно и равномерно.
После этого проверяют продольный люфт ротора, попробуйте потянуть-потолкать ротор в статоре. Характерный небольшой люфт допустим, но не более 3 мм, чем люфт меньше тем лучше. При большом люфте и неисправностях подшипников, двигатель «шумит» и быстро перегревается.

Часто проверить вращение ротора бывает проблематично из-за подключенного привода. Например, ротор двигателя исправного пылесоса довольно легко раскрутить одним пальцем. А чтоб провернуть ротор рабочего перфоратора, придется приложить усилие. Прокрутить вал двигателя, подключенного через червячный редуктор, вообще не получится из-за конструктивных особенностей этого механизма.
По этому проверять подшипники и легкость вращения ротора нужно только при отключенном приводе.

Причиной затрудненного движения ротора может быть отсутствие смазки в подшипнике, загустение солидола или попадание грязи в полость шариков, внутри самого подшипника.

Нездоровый шум во время работы электродвигателя создается неисправными, разбитыми подшипниками с повышенным люфтом. Для того чтоб убедится в этом достаточно пошатать ротор относительно стационарной части, создавая переменные нагрузки в вертикальной плоскости, и попробовать вставлять и вытаскивать его вдоль оси.

Электрическая часть электродвигателя

В зависимости от того, двигатель для постоянного или переменного тока, асинхронный или синхронный, отличается и его конструкция электрической части, но общие принципы работы, основанные на воздействии вращающегося электромагнитного поля статора на поле ротора который передает вращение (валу) приводу.

В двигателях постоянного тока магнитное поле статора создается не постоянными магнитами, а двумя электромагнитами, собранными на специальных сердечниках — магнитопроводах, вокруг которых расположены катушки с обмотками, а магнитное поле ротора создается током, проходящим через щетки коллекторного узла по обмотке, уложенной в пазы якоря.
В асинхронных двигателях переменного тока ротор выполнен в виде короткозамкнутой обмотки в которую не подается ток.

В коллекторных электродвигателях используется схема передачи тока от стационарной части на вращающиеся детали с помощью щеткодержателя.

Поскольку магнитопровод изготавливается из пластин специальных сталей, собранных с высокой надежностью, то поломки таких элементов происходят очень редко и под воздействием агрессивных условий работы или запредельных механических нагрузок на корпус. Потому проверять их магнитные потоки не приходится и основное внимание прикладывается состоянию электрообмоток.

Проверка щеточного узла

Графитовые пластины щеток должны создавать минимальное переходное сопротивление для нормальной работы двигателя, они должны быть чистыми и хорошо прилегать к коллектору.

Электродвигатель который много работал с серьезными нагрузками, как правило имеет загрязненные пластины на коллекторе с изрядно набитыми в пазах пластин, графитовыми стружками, что довольно сильно ухудшает изоляцию между пластинами.

Щетки усилием пружин прижимаются к пластинам коллекторного барабана. В процессе работы графит истирается а его стержень изнашивается по длине и прижимная сила пружин уменьшается, а это в свою очередь приводит к ослаблению контактного давления и увеличению переходного электрического сопротивление, что вызывает искрение в коллекторе. Начинается повышенный износ щеток и медных пластин коллектора.

Щеточный механизм осматривают на загрязненность, на выработку самых щеток, на прижимную силу пружин механизма, а также на предмет искрения в процессе работы.

Загрязнения убираются мягкой тряпочкой, смоченной спиртом. Зазоры (полости) между пластинами очищаются с помощью зубочистки. Щетки притирают мелкозернистой наждачной шкуркой.
Если на коллекторе имеются выбоины или выгоревшие участки, то его подвергают механической обработке и полировке до нужного уровня.

Проверка обмоток на обрыв или короткое замыкание

Проверка на короткое замыкание на корпус

Проверка производится с помощью мультиметра в режиме сопротивления. Зацепив один щуп тестера на корпус, поочередно прикасаются вторым щупом к выводам обмоток электродвигателя. В исправном электродвигателе сопротивление должно быть бесконечным.

Проверка изоляции обмоток относительно корпуса

Для нахождения нарушений диэлектрических свойств изоляции относительно статора и ротора применяют специальный прибор — мегомметр. Большинство бытовых мультиметров прекрасно справляются с замером сопротивления до 200МОм и хорошо подойдут для етой цели, но недостатком мультиметров есть низкое напряжение замера сопротивления, оно как правило не больше 10 вольт, а напряжение эксплуатации обмоток намного больше.
Но все же если не удалось найти «профессиональный прибор» замер сделаем тестером. Прибор выставляем в максимальное сопротивление (200МОм), один щуп фиксируем на корпусе двигателя или на заземляющем винте, обеспечив надежный контакт с металлом, а вторым поочередно, не прикасаясь руками, прижимаем щуп к контактам обмоток. Следует обеспечить надежную изоляцию щупов от рук и тела, так как измерения будут неверны.
Чем больше сопротивление тем лучше, иногда оно может составлять всего 100 МОм и ето может быть приемлемо.

Иногда в коллекторных двигателях графитовая пыль может «набиваться» между щеткодержателем и корпусом двигателя и можно будет увидеть куда меньшие показатели сопротивления, здесь следует обратить внимание не только на обмотки но и на потенциальные места «пробоя».

Проверка пускового конденсатора

Проверяют конденсатор тестером или же простым омметром.
Прикоснитесь щупами к выводам конденсатора, сопротивление должно начинаться с низких показателей и постепенно увеличиваться, так как небольшое напряжение, подающееся от батареек омметра, постепенно заряжает конденсатор. Если конденсатор остается короткозамкнутым или сопротивление не растет, то, вероятно, проблема с конденсатором, его необходимо заменить.

Как прозвонить электродвигатель мультиметром

Асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором

— асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором. Три обмотки двигателя уложены в пазы статора;
— асинхронный однофазный двигатель с короткозамкнутым ротором. В основном его применение находит в бытовой электротехнике в пылесосах, стиральных машинах, вытяжках, вентиляторах, кондиционерах;
— коллекторные двигатели постоянного тока установлены в электрооборудовании автомобиля (вентиляторы, стеклоподъемники, насосы);
— коллекторный двигатель переменного тока находит применение в электрических инструментах. К таким инструментам относятся электродрели, болгарки, перфораторы, мясорубки;
— асинхронный двигатель с фазным ротором имеет довольно мощный пусковой момент. Поэтому такие двигатели устанавливаются в приводах подъемников, кранах, лифтах.

Измерение сопротивления изоляции обмоток

Для проверки двигателя на сопротивление изоляции, электрики используют мегомметр с испытательным напряжением 500 В или 1000 В. Этим прибором измеряют сопротивление изоляции обмоток двигателей рассчитанных на рабочее напряжение 220 В или 380 В.

Для электродвигателей с номинальным напряжением 12В, 24в используют тестер, так как изоляция этих обмоток не рассчитана на испытание под высоким напряжением 500 В мегомметра. Обычно в паспорте на электродвигатель указывается испытательное напряжение при измерении сопротивлений изоляции катушек.

Сопротивление изоляции обычно проверяется мегомметром

Перед измерением сопротивления изоляции нужно ознакомиться со схемой подключения электродвигателя, так как некоторые соединения звездой обмоток бывают подключены средней точкой к корпусу двигателя. Если обмотки имеет одну или несколько точек соединений, “треугольник”, “звезда”, однофазный двигатель с пусковой и рабочей обмоткой, тогда изоляция проверяется между любой точкой соединения обмоток и корпусом.

Если сопротивление изоляции значительно меньше 20 Мом, обмотки разъединяют и проверяют каждую отдельно. Для целого двигателя сопротивление изоляции между катушками и металлическим корпусом должно быть не ниже 20 Мом. Если электродвигатель работал или хранился в сырых условиях, тогда сопротивление изоляции может быть ниже 20 Мом.

Тогда электродвигатель разбирают и просушивают несколько часов накальной лампой 60 Вт, помещенной в корпус статора. При измерении сопротивления изоляции мультиметром, выставляют предел измерений на максимальное сопротивление, на мегомы.

Как прозвонить электродвигатель на обрыв обмоток и межвитковое замыкание

Межвитковое замыкание в обмотках можно проверить мультиметром на омах. Если имеется три обмотки, тогда достаточно сравнить их сопротивление. Отличие в сопротивлении одной обмотки указывает на межвитковое замыкание. Межвитковое замыкание однофазных двигателей определить труднее, так как имеются только разные обмотки — это пусковая и рабочая обмотка, которая имеет меньшее сопротивление.

Сравнивать их нет возможности. Выявить межвитковое замыкание обмоток трехфазных и однофазных двигателей можно измерительными клещами, сравнивая токи обмоток с их паспортными данными. При межвитковом замыкании в обмотках, их номинальный ток возрастает, а величина пускового момента уменьшается, двигатель с трудом запускается или совсем не запускается, а только гудит.

Проверка электродвигателя на обрыв и межвитковое замыкание обмоток

Измерять сопротивление обмоток мощных электродвигателей мультиметром не получится, потому что сечение проводов велико и сопротивление обмоток находится в пределах десятых долей ома. Определить разницу сопротивлений, при таких значениях мультиметром, не представляется возможным. В этом случае исправность электродвигателя лучше проверять токоизмерительными клещами.

Если нет возможности подключить электродвигатель к сети, сопротивление обмоток можно найти косвенным методом. Собирают последовательную цепь из аккумулятора на напряжение 12В с реостатом на 20 ом. С помощью мультиметра (амперметра) выставляют реостатом ток 0,5 — 1 А. Собранное приспособление подключают к проверяемой обмотке и замеряют падение напряжения.

Прозвонка электродвигателя на обрыв и сопротивление изоляции

Меньшее падение напряжения на катушке укажет на межвитковое замыкание. Если требуется знать сопротивление обмотки, его рассчитывают по формуле R = U/I. Неисправность электродвигателя можно также определить визуально, на разобранном статоре или по запаху горелой изоляции. Если визуально обнаружено место обрыва, его можно устранить, припаять перемычку, хорошо изолировать и уложить.

Замер сопротивлений обмоток трехфазных двигателей проводят без снятия перемычек на схемах соединений обмоток “звезда” и “треугольник”. Сопротивление катушек коллекторных электродвигаталей постоянного и переменного напряжения также проверяют мультиметром. А при большой их мощности проверка ведется с помощью приспособления аккумулятор — реостат, как указано выше.

Сопротивление обмоток этих двигателей проверяют отдельно на статоре и роторе. На роторе лучше проверять сопротивление непосредственно на щетках, прокручивая ротор. В этом случае можно определить неплотное прилегание щеток к ламелям ротора. Устраняют нагар и неровности на ламелях коллектора, их шлифовкой на токарном станке.

Вручную эту операцию сделать трудно, можно не устранить эту неисправность, а искрение щеток только увеличится. Пазы между ламелями также прочищают. В обмотках электродвигателей может быть установлен плавкий предохранитель, тепловое реле. При наличии теплового реле проверяют его контакты и при необходимости чистят их.

Как проверить электродвигатель мультиметром в домашних условиях

Конструкции многих механизмов и оборудования имеют электродвигатель. Эта неотъемлемая часть практически всей электротехники предназначена для преобразования электрической энергии в механическую. Сложность конструкции определяет то, что она может довольно часто выходить из строя.

Нарушение установленных стандартов применения и некоторое воздействие могут стать причиной появления серьезных проблем, для определения которых можно использовать мультиметр. Чтобы не тратить деньги на услуги мастерской, надо узнать, как можно сомостоятельно прозвонить электродвигатель мультиметром. У этой работы есть довольно большое количество особенностей.

Классификация электродвигателей

При проверке электродвигателя на исправность следует учитывать, что не все разновидности моторов могут проверяться подобным образом. Существуют самые различные варианты исполнения электродвигателей, большинство неполадок можно диагностировать при помощи мультиметра. При этом необязательно быть специалистом в этой сфере.

Современные электродвигатели можно разделить на несколько групп:

1. Асинхронный трехфазный с короткозамкнутым ротором. Эта модель пользуется большой популярностью, так как устройство простое и подвергается диагностике при применении обычного измерительного инструмента.
2. Асинхронный конденсаторный, короткозамкнутый с одной или двумя фазами. Такой вариант исполнения устанавливается в бытовой технике, питаться устройство может от обычной сети 220 В. Сегодня подобный электродвигатель также получил широкое распространение, встречается практически в каждом доме. Проверка на неисправность в этом случае проводится при применении стандартного тестера. Однофазная модель обладает экономичностью и практичностью в применении.
3. Асинхронный, оснащенный фазным ротором. Прозвонок этого мотора проводится довольно часто, что связано с более мощным стартовым моментом. Устанавливается эта модель на различном производственном оборудовании и различной крупной технике. Примером назовем краны, подъемники или различные станки.
4. Коллекторные, которые питаются от постоянного тока. Ревизия подобного прибора проводится довольно часто, используется в различных автомобилях для вентиляторов и насосов, дворников. Подобный электромотор может сгореть по различным причинам, своевременная проверка позволяет определить проблему.
5. Коллекторный с переменным током. Ручной электрический инструмент получил весьма широкое распространение. Для передачи вращения устанавливается коллекторный мотор, проверить который можно при помощи мегаомметра.

Перед тем как проверить электродвигатель мультиметром, проводится его визуальный осмотр. Даже невооруженным взглядом можно определить сгоревшую обмотку или серьезные механические повреждения. Однако если визуально конструкция не имеет дефектов, то следует использовать специальный измерительный инструмент.

Конструктивные особенности

Устройство электродвигателей может существенно отличаться, но зачастую оно представлено сочетанием сходных элементов. Подвижный элемент принято называть ротором, неподвижный — стартером. Медная проволока может наматываться следующим образом:

1. Катушка только на роторе.
2. Катушка только на стартере.
3. Обмотка на подвижной и неподвижной части.

Критерии выбора мультиметра

Для тестирования различного электрооборудования применяют мультиметры. В продаже можно встретить различные варианты исполнения этого измерительного прибора, все они имеют свои особенности. Основными критериями выбора назовем следующие моменты:

1. Стрелочный или цифровой циферблат. Цифровой сегодня более востребован, так как обладает большим количеством различных функций и высокой точностью. Сегодня стрелочные модели практически не встречаются в продаже.
2. Функциональные возможности. Чем больше функций, тем более широкая область применения устройства. За счет этого повышается стоимость измерительного прибора.
3. Подсветка и кнопка удержания снятых показателей позволяют повысить комфорт применения мультиметра.
4. Чем ниже погрешность в работе, тем точнее тестер. Большинство моделей имеют погрешность не более 3%.
5. Если предусматривается профессиональное предоставление услуг, то следует уделить внимание модели с высокой степенью защиты от пыли или влаги. Чем выше степень защиты устройства, тем больше оно прослужит.
6. Класс электробезопасности. Все измерительные приборы делятся на 4 класса, которые определяют область применения мультиметра.

Проверить основные показатели электрического двигателя можно при применении самого простого оборудования.

Проверка асинхронного трехфазного двигателя

Наибольшее распространение получили асинхронные двигатели, которые рассчитаны на две или три фразы.

Трехфазный мотор обладает высокой производительностью. Существует две основные неполадки этой конструкции:

1. Контакт возникает в неположенном месте.
2. Контакт отсутствует.

Конструкция представлена тремя катушками, которые соединяются в форме звезды или треугольника. Чтобы сделать проверку правильно, следует учитывать, что работоспособность мотора определяется несколькими факторами:

1. Качество изоляции.
2. Надежность всех контактов.
3. Правильность намотки.

Сопротивление определяется следующим образом:

1. Замыкание на корпус обычно проверяется при помощи мегомметра. При отсутствии этого инструмента можно использовать тестер, выставляется максимальный омический показатель. В случае применения тестера не следует рассчитывать на то, что показатель будет точным.
2. Стоит учитывать, что перед использованием измерительного прибора следует отключить электрический двигатель от сети. В противном случае он сгорит.
3. Перед применением измерительного прибора следует произвести калибровку прибора. Для этого нужно поставить стрелку на ноль при замкнутом положении щупов.
4. Один щуп прикладывается к корпусу. Это делается для того, чтобы проверить наличие контакта. После этого проверяется показатель, для чего второй щуп также должен касаться корпуса. При нормальном показателе проводится проверка каждой фазы поочередно.

После проверки качества изоляции следует убедиться в том, что все три обмотки целые. Для этого можно их прозвонить. При обнаружении обрыва ее следует исправить, после чего дальше проводить проверку.

Тестирование двухфазной модели

1. В этом случае обязательно проверяется сопротивление на корпусе. Слишком низкий показатель указывает на то, что нужно выполнить перемотку статора.
2. Для получения более точных показателей рекомендуется использовать мегомметр, однако подобный измерительный инструмент встречается дома крайне редко.

Коллекторная конструкция

Коллекторные модели также получили весьма широкое распространение. Их конструктивные особенности существенно отличаются, если сравнить с асинхронными моделями. Проверка работоспособности при применении мультиметра проводится следующим образом:

1. Тестер устанавливается на определение Ом. Проверка начинается с замера сопротивления на коллекторных ламелях. Стоит учитывать, что в норме полученные данные не должны существенно различаться.
2. Далее измеряется показатель сопротивления, для чего один щуп прибора прикладывается к корпусу якоря, другой — к коллектору. Полученное значение сопротивления должно быть высоким, стремиться к бесконечности. Это указывает на то, что изоляция находится в хорошем состоянии.
3. Следующий шаг предусматривает определение статора на целостность обмотки. Для этого один щуп прикладывается на корпус статора, а другой — к выводам. Чем выше показатель, тем лучше.

При применении мультиметра проверить межвитковое замыкание не получится. Для этого применяется специальный аппарат.

Дополнительное оснащение

Электрические силовые установки довольно часто снабжаются специальными дополнительными элементами. Они предназначены для защиты устройства и оптимизации работы. Наиболее распространенным дополнительным оборудованием можно считать:

1. Термический предохранитель. При повышении температуры до критического значения может нарушиться целостность изоляции. Термический предохранитель позволяет решить проблему с целостностью изолирующего материала. Как правило, предохранитель убирается под изоляцию обмотки или фиксируется на корпусе. Получить доступ к выводам довольно просто, при применении обычного тестера можно получить требующуюся информацию.
2. В последнее время часто термический предохранитель заменяют на температурное реле. Выделяют два типа: замкнутый и разомкнутый. Марка устройства указывается на корпусе. Реле выбирается в соответствии с техническими параметрами электрического двигателя.
3. Датчики оборотов устанавливаются на стиральных машинах. Подобное оборудование работает по принципу измерения разности потенциалов в пластинке, через которую проходит наиболее слабый ток. При этом есть три контакта, третий предназначен для проверки тока в рабочем режиме. Не рекомендуется проверять величину электропитания на момент включенного двигателя, так как это может привести к сгоранию измерительного прибора.

Обычный мультиметр может применяться для диагностики самых различных показателей, а также проверки неисправностей. Однако если этот измерительный прибор не позволил выявить неполадку, то могут применяться другие специальные инструменты. Их высокая стоимость определяет низкую доступность. Кроме этого, профессиональным оборудованием нужно уметь правильно пользоваться.

Важно не только определить основные показатели, но и правильно их интерпретировать. Именно поэтому при отклонении показателей от нормы многие решают сдать электрический двигатель на проверку в фирму, которая специализируется на тестировании и ремонте подобного оборудования.

Читайте также  Чем отличается правый резец от левого