Как проверить электродвигатель в домашних условиях мультиметром, сопротивление обмоток

Запчасти
Содержание
  1. Классификация электродвигателей
  2. Конструктивные особенности
  3. Какие неисправности в электродвигателе позволяет выявить мультиметр
  4. Проверка на обрыв или целостность обмотки
  5. Проверка на короткое замыкание
  6. Как найти обрыв или межвитковое замыкание
  7. Критерии выбора мультиметра
  8. Проверка асинхронного трехфазного двигателя
  9. 2. Тестирование соседних контактов
  10. Общая инструкция, как проверить двигатель мультиметром
  11. Проверяем обрыв
  12. Тестируем на замыкание между витками
  13. Проверяем на короткое замыкание
  14. Тестирование двухфазной модели
  15. Проверка электродвигателя внешним осмотром
  16. Проверка асинхронных движков
  17. Коллекторная конструкция
  18. Дополнительное оснащение
  19. Измерение сопротивления изоляции обмоток
  20. Проверка мультиметром однофазных коллекторных ЭД
  21. Как определить межвитковое замыкание
  22. Как проверить якорь электродвигателя: 4 типа разных конструкций
  23. Синхронные модели с фазным ротором
  24. Якорь асинхронного электродвигателя
  25. Коллекторные электродвигатели: 3 метода анализа обмотки
  26. Двигатели постоянного тока
  27. Как проверить обмотку электродвигателя на статоре: общие рекомендации
  28. Личный опыт: проверка статорных обмоток асинхронного электродвигателя
  29. Техника безопасности
  30. Подготовка
  31. Проверка двигателей постоянного тока

Классификация электродвигателей

При проверке электродвигателя на исправность следует учитывать, что не все типы двигателей можно проверить таким способом. Существует ряд вариантов исполнения электродвигателей, большинство проблем можно диагностировать мультиметром. Однако не обязательно быть специалистом в этой области.

Современные электродвигатели можно разделить на несколько групп:

  1. Асинхронный трехфазный с короткозамкнутым ротором. Эта модель очень популярна, так как устройство простое и диагностируется при помощи обычного измерительного инструмента.
  2. Асинхронный конденсатор, короткозамкнутый с одной или двумя фазами. Этот вариант устанавливается в бытовую технику, устройство может питаться от обычной сети 220 В. Сегодня такой электродвигатель также широко распространен, он встречается практически в каждом доме. Проверка неисправности в этом случае проводится штатным тестером. Однофазная модель экономична и практична в использовании.
  3. Асинхронный, с фазным ротором. Набор этого двигателя осуществляется достаточно часто, что связано с более мощным пусковым моментом. Данная модель устанавливается на различное производственное оборудование и различное крупногабаритное оборудование. Примером могут служить краны, подъемники или различные машины.
  4. Коллектор, который питается от постоянного тока. Капитальный ремонт такого устройства проводится достаточно часто, он используется в различных автомобилях для вентиляторов и насосов, стеклоочистителей. Сгореть такой электродвигатель может по разным причинам, своевременная проверка позволит определить проблему.
  5. Коллектор переменного тока. Ручные инструменты очень распространены. Для передачи вращения установлен коллекторный двигатель, что можно проверить мегаомметром.

Перед проверкой электродвигателя мультиметром его осматривают визуально. Даже невооруженным глазом можно определить сгоревшую обмотку или серьезное механическое повреждение. Но если конструкция визуально не имеет дефектов, следует использовать специальный измерительный инструмент.

Конструктивные особенности

Как снять статорУстройство электродвигателей может существенно различаться, но чаще всего оно представлено комбинацией однотипных элементов. Подвижный элемент называется ротором, неподвижный элемент – стартером. Медную проволоку можно намотать следующим образом:

  1. Катушка только на роторе.
  2. Катушка только на стартере.
  3. Намотка на подвижную и неподвижную часть.

Какие неисправности в электродвигателе позволяет выявить мультиметр

Довольно часто для проверки двигателей переменного тока используют мультиметр – многофункциональный электронный измерительный прибор. Он имеется практически у каждого мастера на все руки и позволяет выявить некоторые виды неисправностей электроприборов, в том числе и электродвигателей.

Проверка электродвигателей разных типов мультиметром

Наиболее распространенными неисправностями, возникающими в электрических машинах этого типа, являются:

  • открытая обмотка (ротор или статор);
  • короткое замыкание;
  • промежуточное закрытие.

Рассмотрим каждую из этих проблем подробнее и разберем методы выявления таких ошибок.

Проверка на обрыв или целостность обмотки

Обрыв обмотки – достаточно частое явление при обнаружении неисправности двигателя. Размыкание обмотки может происходить как в статоре, так и в роторе.

Если в обмотке, соединенной по схеме «звезда», произошел обрыв одной фазы, то тока в ней не будет, а в других фазах значения тока будут завышены, при этом двигатель работать не будет. Также может быть обрыв параллельной ветви фазы, что приведет к перегреву полезной ветви фазы.

Проверка электродвигателей разных типов мультиметром

Если одну фазу обмотки (между двумя проводниками), соединенной по схеме «треугольник», оборвать, то ток в двух других проводниках будет значительно меньше, чем в третьем проводнике.

При обрыве обмотки ротора будут возникать колебания тока с частотой, равной частоте скольжения, и колебания напряжения, при этом возникнет гул и скорость двигателя уменьшится, также возникнут вибрации.

Эти причины указывают на неисправность, но фактическую неисправность можно определить, прозвонив и измерив сопротивление каждой обмотки двигателя.

В двигателях, рассчитанных на переменное напряжение 220 В, пусковая и рабочая обмотки называются Величина сопротивления пусковой обмотки должна быть в 1,5 раза больше рабочей обмотки.

В двигателях на 380 В, соединенных по схемам «звезда» или «треугольник», необходимо разобрать всю цепь и проверить каждую обмотку отдельно. Сопротивление каждой из обмоток такого электродвигателя должно быть одинаковым (с отклонением не более пяти процентов). Но в случае обрыва дисплей мультиметра покажет высокое значение сопротивления, стремящееся к бесконечности.

Обмотки двигателя также можно проверить с помощью функции «прозвонка» мультиметра. Этот метод позволяет быстро обнаружить обрыв в цепи, так как звукового сигнала не будет, в исправной цепи мультиметр издаст звук, также возможна световая индикация.

Проверка на короткое замыкание

Также распространенной неисправностью электродвигателей является короткое замыкание на корпус. Для выявления этой ошибки (или ее отсутствия) выполните следующие действия:

  • значения измерения сопротивления мультиметром выставляются на максимум;
  • щупы соединяются между собой для проверки исправности измерительного прибора;
  • щуп подсоединяется к корпусу двигателя;
  • второй щуп подключается по очереди к клеммам каждой фазы;

Проверка электродвигателей разных типов мультиметром

Результатом таких действий при работающем двигателе будет высокое сопротивление (несколько сотен или тысяч МОм). Еще удобнее проверять пробой корпуса «прозвонкой» мультиметра: все те же действия, описанные выше, нужно произвести в режиме прозвонки, а наличие звукового сигнала будет означать нарушение целостности изоляции обмоток и короткого замыкания на дом. Кстати, эта ошибка не только негативно влияет на работу самого оборудования, но и опасна для жизни и здоровья человека при отсутствии специальных защитных устройств.

Как найти обрыв или межвитковое замыкание

Если признаков повреждения не видно, пора приступать к измерению цифровым тестером. Для этого сделайте следующее:

  1. Вставьте измерительные провода в разъемы на передней панели.
  2. Выберите непрерывность с помощью переключателя режимов, подключите оголенные концы щупов, счетчик издаст звуковой сигнал. Пауза остановит звук. При этом проверяется наличие, исправность аккумулятора, измерительных проводов, розеток. Этот режим позволяет прозвонить схему, не глядя на индикатор, на слух.
  3. Если прибор без зуммера, то включается режим измерения сопротивления на нижнем пределе, обычно это «200» Ом. Регулировка наконечников проводов отразится на индикаторе мультиметра цифрами, указывающими сопротивление проводов зонда в диапазоне 0,6÷1,5 Ом.

Обрыв ищут прозваниванием или измерением сопротивления проводов, проводов, всех катушек, предварительно разобрав соединение с их концами. Ротор проверяется путем измерения каждой пары проводов.

Межвитковое замыкание обмоток, выполненных из относительно толстого провода с малым сопротивлением, невозможно определить мультиметром. Замыкание на несколько витков уменьшит общее сопротивление на доли ома, не показанные на экране.

Критерии выбора мультиметра

Мультиметры используются для проверки различного электрооборудования. В продаже можно найти разные варианты этого измерительного прибора, каждый из них имеет свои особенности. Наиболее важными критериями выбора являются следующие:

  1. Стрелка или цифровой циферблат. Цифровой сегодня более востребован, так как имеет большое количество различных функций и высокую точность. Сегодня стрелочные модели практически не продаются.
  2. Функциональность. Чем больше функций, тем шире область применения устройства. Это увеличивает стоимость измерительного прибора.
  3. Подсветка и кнопка удержания показаний позволяют повысить комфорт использования мультиметра.
  4. Чем меньше погрешность в работе, тем точнее тестер. Большинство моделей имеют погрешность не более 3%.
  5. Если предполагается оказание профессиональной услуги, следует обратить внимание на модель с высокой степенью защиты от пыли или влаги. Чем выше степень защиты устройства, тем дольше оно прослужит.
  6. Класс электробезопасности. Все измерительные приборы делятся на 4 класса, которые определяют область применения мультиметра.

Проверить основные показатели электродвигателя можно с помощью самого простого оборудования.

Проверка асинхронного трехфазного двигателя

Как проверить электродвигатель
Наибольшее распространение получили асинхронные двигатели, которые рассчитаны на два или три комплекта.

Трехфазный двигатель имеет высокую производительность. У этой конструкции есть две основные проблемы:

  1. Контакт не в том месте.
  2. Контакта нет.

Конструкция представлена ​​тремя витками, которые соединены в виде звезды или треугольника. Чтобы правильно провести проверку, необходимо помнить, что работоспособность двигателя определяется несколькими факторами:

  1. Качество изоляции.
  2. Надежность для всех контактов.
  3. Правильная обмотка.

Сопротивление определяется следующим образом:

  1. Короткое замыкание на землю обычно проверяют мегомметром. При отсутствии этого инструмента можно воспользоваться тестером, устанавливается максимальное значение омического сопротивления. При использовании тестера не стоит полагаться на точность индикатора.
  2. Следует помнить, что перед использованием измерительного прибора электродвигатель необходимо отключить от сети. В противном случае он сгорит.
  3. Перед использованием измерительного прибора его необходимо откалибровать. Для этого установите стрелку на ноль при закрытых щупах.
  4. К телу прикладывается зонд. Это делается для проверки существования контакта. После этого проверяется индикатор, для чего второй щуп также должен касаться корпуса. При нормальном индикаторе поочередно проверяют каждую фазу.

Проверив качество изоляции, следует убедиться в целостности всех трех обмоток. Для этого вы можете позвонить им. При обнаружении нарушения его следует исправить, после чего провести дальнейшую проверку.

2. Тестирование соседних контактов

  • Прибор остается в том же положении — измерение сопротивления, предел 200 Ом.
  • Подключаем щупы мультиметра к двум соседним шинам.
  • Делаем замер, запоминаем результат.
  • Затем мы измеряем между следующей парой контактов. И так далее, по кругу.
  • Сравниваем результаты.

В этом тесте, как и в предыдущем, самое главное — сходство значений. И так же, как и в предыдущем тесте, увеличение сопротивления свидетельствует об обрыве провода обмотки, а уменьшение сопротивления — о коротком замыкании.

Общая инструкция, как проверить двигатель мультиметром

Не все двигатели можно проверить мультиметром. Например, трудно тестировать двигатели постоянного тока, потому что их обмотки имеют нулевое сопротивление. Для исследования используют этот метод: одновременно проверяют показания вольтметра, амперметра, а результаты рассчитывают по закону Ома.

Значит нужно проверить все сопротивления обмоток якоря, замерить показания между шинами. Различия в значениях указывают на неисправность. Различия между соседними коллекторными пластинами в рабочем механизме не превышают 10%. Только при наличии выравнивающей обмотки этот показатель в норме может возрасти до 30.

Электрические машины переменного тока делятся на синхронные, асинхронные (например, трехфазные) и коллекторные. Их можно проверить обычным измерителем. Рекомендуем прочитать статью о правильном использовании мультиметра.

Итак, давайте научимся прозванивать мотор мультиметром.

Проверяем обрыв

При обрыве одной фазы обмотки, которая соединена «звездой», тока в ней не будет, а в других фазах значение завышено. В этой ситуации двигатель не работает. Обрыв в параллельной фазной ветви также может произойти из-за перегрева полезной ветви.

Если оборвана фаза обмотки (между двумя проводниками), которая соединена «треугольником», то во втором проводнике будет гораздо меньший ток по сравнению с третьим. Обрыв обмотки ротора приводит к снижению частоты вращения двигателя, появляются вибрации и гул.

Важно прозвонить мультиметром каждую обмотку, прозвонить и проверить сопротивление. Некоторые общие моменты про прозвонку электродвигателя мультиметром:

  1. Если двигатель работает от сети 220 В, важно прозвонить рабочую или пусковую обмотки. Показания последних должны быть больше первых в полтора раза.
  2. В двигателях, работающих от 380 В, соединенных по схеме «треугольник» или «звезда», разбирают схему и проверяют все обмотки отдельно. Ом должен быть почти равным (максимальная разница 5%). Если произойдет обрыв, тестер покажет чрезмерное сопротивление, т.е бесконечное сопротивление.

Кроме того, можно использовать режим прозвонки мультиметра, что делает проверку быстрее, т к при обрыве звука нет, а он указывает на исправность обмотки.

Тестируем на замыкание между витками

Такая схема вызывает гул мотора, который становится менее мощным. Для его выявления лучше использовать мультиметр, дающий наименьшую погрешность.

Все, что вам нужно сделать для измерений, это подключить наконечники щупов тестера к наконечникам разных витков и проверить наличие контакта в режиме проверки целостности цепи или сопротивления. Разница более 10% указывает на возможность короткого замыкания.

Проверяем на короткое замыкание

Проверка мотора мультиметром осуществляется следующим образом:

  1. Выберите максимальный диапазон сопротивления на измерителе.
  2. Соедините щупы вместе, чтобы убедиться, что тестер работает.
  3. Подсоедините наконечник к корпусу двигателя.
  4. Подсоедините другой наконечник по очереди к клеммам всех фаз.

Исправный мотор показывает на мультиметре высокие значения, это могут быть сотни и тысячи мегаом (мегаом).

Еще удобнее вызывать тело. Для этого нужно сделать все то же самое, но в режиме дозвона. Если вы слышите звук, изоляция обмотки нарушена и произошло короткое замыкание.

Теперь немного подробнее поговорим о том, как прозвонить разные типы двигателей мультиметром.




Тестирование двухфазной модели

Кольца статора коллекторного двигателя
Статор и многие другие конструктивные элементы двухфазного электродвигателя имеют свои характерные особенности, определяющие функции испытуемого.

К особенностям управления двухфазным электродвигателем относятся следующие моменты:

  1. В этом случае необходимо проверить сопротивление на корпусе. Слишком низкое значение указывает на необходимость перемотки статора.
  2. Для получения более точных замеров рекомендуется использовать мегомметр, но такой измерительный инструмент встречается в домашних условиях крайне редко.

Перед испытанием электродвигателя необходимо провести визуальный осмотр. Механические повреждения могут привести к серьезным проблемам с производительностью.

Проверка электродвигателя внешним осмотром

Перед проверкой обмотки двигателя мультиметром осмотрите двигатель, отключенный от сети, вместе со шнуром питания на наличие механических повреждений, признаков пробоя изоляции или перегрева. Вал двигателя должен легко вращаться в подшипниках, без заеданий и заеданий. Не должно быть запаха горелой изоляции, разливов масла, зависаний.

При отсутствии видимых повреждений может потребоваться разборка двигателя для осмотра графитовых щеток, контактных ламелей, состояния катушек, их выводов. Замыкание электрической цепи вызывает нагрев, который проявляется в хорошо заметных изменениях окраски вблизи пробоя изоляции.

Проверка асинхронных движков

Именно асинхронные двигатели чаще всего используются в бытовых устройствах, работающих от сети 220 В. После снятия двигателя с оборудования необходимо измерить сопротивление между клеммами двигателя:

  1. Выберите функцию измерения сопротивления и диапазон до 100 Ом.
  2. Соедините наконечники с выводами обмотки, которую необходимо подключить. Между средним и крайним значением 30-50 Ом, между средним и другим крайним 15-20.

Также важно проверить ток утечки:

  1. Выберите функцию измерения сопротивления с диапазоном 2000 кОм.
  2. По очереди подсоедините каждую клемму к корпусу двигателя.
  3. На дисплее не должно быть никаких значений. При использовании аналогового мультиметра стрелка не отклоняется.

При обнаружении проблем разберите устройство для проведения более тщательного исследования. Закрытие карты между обложками происходит часто. Для их выявления выбирается диапазон 100 Ом, после чего прозванивается каждая цепь статора. Сильное отклонение одного показания от другого свидетельствует о коротком замыкании обмотки.

Коллекторная конструкция

Коллекционные модели также очень распространены. Их конструктивные особенности существенно отличаются от асинхронных моделей. Проверка работоспособности с помощью мультиметра выполняется следующим образом:

  1. Тестер настроен на определение Ом. Проверка начинается с измерения сопротивления пластин коллектора. Следует помнить, что полученные данные обычно не должны существенно отклоняться.
  2. Затем измеряют показатель сопротивления, для чего один щуп прибора прикладывают к корпусу якоря, другой к коллектору. Результирующее значение сопротивления должно быть высоким, стремящимся к бесконечности. Это свидетельствует о хорошем состоянии изоляции.
  3. Следующим шагом является определение статора на предмет целостности обмотки. Для этого один щуп прикладывается к корпусу статора, а другой к выводам. Чем выше оценка, тем лучше.

При использовании мультиметра проверить межвитковую цепь не получится. Для этого используется специальное устройство.

Читайте также: Стяжные ремни: конструкция, варианты, правила использования

Дополнительное оснащение

Электростанции часто оснащаются специальными дополнительными элементами. Они предназначены для защиты вашего устройства и оптимизации производительности. Самым распространенным дополнительным оборудованием можно считать:

  1. Тепловая защита. При повышении температуры до критического значения целостность изоляции может быть нарушена. Термопредохранитель решает проблему целостности изоляционного материала. Как правило, предохранитель убирается под изоляцию обмотки или крепится к корпусу. Доступ к выводам достаточно прост, при использовании обычного тестера можно получить необходимую информацию.
  2. В последнее время термопредохранитель часто заменяют термореле. Бывают двух видов: закрытые и открытые. Марка устройства указана на крышке. Реле подбирается по техническим параметрам электродвигателя.
  3. Датчики скорости устанавливаются на стиральные машины. Такое оборудование работает по принципу измерения разности потенциалов в пластине, через которую проходит самый слабый ток. В данном случае контактов три, третий предназначен для проверки тока в рабочем режиме. Не рекомендуется проверять значение напряжения питания в момент включения двигателя, так как это может привести к сгоранию счетчика.

Определение обмоток двигателя
Обычный мультиметр можно использовать для диагностики широкого спектра показателей, а также для проверки на наличие неисправностей. Однако если этот измерительный прибор не выявил проблему, можно использовать и другие специальные инструменты.

Их высокая стоимость определяет их низкую доступность. Кроме того, профессиональное оборудование должно уметь правильно использоваться.

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

 

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 применяют тестер, так как изоляция этих обмоток не рассчитана на проверку мегомметром высокого напряжения 500В. Обычно испытательное напряжение указывается в паспорте на электродвигатель при измерении сопротивления изоляции катушек.

Замыкание на коробку с мегомметром

Сопротивление изоляции обычно проверяют мегомметром

Перед измерением сопротивления изоляции необходимо ознакомиться со схемой подключения электродвигателя, так как некоторые звездные соединения обмоток соединены центральной точкой с корпусом двигателя. Если обмотка имеет одну или несколько точек соединения, треугольник, звезду, однофазный двигатель с пусковой и рабочей обмоткой, проверяют изоляцию между любой точкой соединения обмоток и корпусом.

Если сопротивление изоляции значительно меньше 20 МОм, обмотки отключают и проверяют по отдельности. Для комплектного двигателя сопротивление изоляции между катушками и металлическим корпусом должно быть не менее 20 МОм. Если двигатель эксплуатировался или хранился во влажных условиях, сопротивление изоляции может быть ниже 20 МОм.

Затем электродвигатель демонтируют и просушивают в течение нескольких часов с помощью лампы накаливания мощностью 60 Вт, помещенной в корпус статора. При измерении сопротивления изоляции мультиметром установите предел измерения на максимальное сопротивление, мегаомы.

Проверка мультиметром однофазных коллекторных ЭД

Мастерам-любителям или тем, кто хочет ими стать, больше всего интересна прозвонка электродвигателя бытовой техники мультиметром. Проверка исправности двигателя сводится к диагностике ротора и статора по отдельности. В бытовой технике применяют однофазные ЭД коллекторного типа. Для начала проверки электродвигателя его разбирают, вынув из корпуса двигателя статор, а с него, в свою очередь, снимают якорь.

Разрушение коллектора

Следует отметить, что предварительно необходимо осмотреть детали электродвигателя на наличие механических повреждений.

Потому что если таковые будут найдены, дальнейшая проверка тестером будет не нужна. При отсутствии таких явлений, как износ и трение подшипников, износ контактных колец, вращение вращающихся частей друг относительно друга, переходят к следующим этапам диагностики.

Сгорание обмоток статора

Как определить межвитковое замыкание

Что касается частоты поломок, то на межвитковое замыкание статора приходится до 40 % поломок. Проверка обмоток двигателя осуществляется специальными приборами, но с помощью мультиметра можно получить вполне конкретный результат. Для этого необходимо измерить сопротивление каждой из обмоток и сравнить показания прибора. Если произойдет короткое замыкание на одной из обмоток, результат будет сильно отличаться ниже по течению.

Как обрыв обмотки и замыкание на корпус, межвитковый пробой требует разборки двигателя и ремонта в специализированной мастерской. Но большинство моторов современной бытовой техники мало пригодны для ремонта, лучше купить новую запчасть.

Как определить межвитковое замыкание

Как проверить якорь электродвигателя: 4 типа разных конструкций

Обмотки ротора создают магнитное поле, на которое воздействует поле статора. Они также должны быть правильными. В противном случае энергия вращающегося магнитного поля будет потрачена впустую.

Обмотки якоря имеют разные конструкции для двигателей с фазным ротором, асинхронных и коллекторных. Это стоит учитывать.

Синхронные модели с фазным ротором

У якоря проволоки выполнены в виде металлических колец, размещенных с одной стороны вала возле роликового подшипника.

Фазный ротор

К этим кольцам уже собраны провода схемы, что вызывает небольшие расхождения при их проверке мультиметром. Отключать их не стоит, но описанная выше методика для статора в принципе подходит для этой конструкции.

Такой ротор также условно можно представить как рабочий трансформатор. Нужно только сравнить отдельные сопротивления их цепей и качество изоляции между ними, а также корпус.

Якорь асинхронного электродвигателя

В большинстве случаев здесь дело обстоит гораздо проще, хотя и могут быть проблемы. Дело в том, что такой ротор выполнен в виде «беличьего колеса» и его сложно повредить: достаточно надежная конструкция.

Ротор асинхронного двигателя

Короткозамкнутые обмотки выполнены из толстых алюминиевых стержней (реже медных) и плотно запрессованы в такие же втулки. Все это рассчитано на протекание токов короткого замыкания.

Но на практике даже в надежных устройствах случаются различные поломки, и их надо как-то найти и устранить.

Для диагностики короткозамкнутой обмотки цифровой мультиметр не требуется. Здесь нужно другое оборудование, подающее напряжение на КЗ этого якоря и управляющее магнитным полем вокруг него.

Однако внутреннее обрушение таких конструкций обычно сопровождается трещинами в корпусе и может быть замечено при внимательном внутреннем осмотре.

Кому интересен такой тест электрическими методами, смотрите видео владельца Виктора Юнгблюдта. Подробно показано, как определить обрыв стержней такого ротора, что позволяет в дальнейшем восстановить работоспособность всей конструкции.

Коллекторные электродвигатели: 3 метода анализа обмотки

Принципиальную схему коллекторного двигателя в упрощенном виде можно представить обмотками ротора и статора, соединенными через щеточный механизм.

Схема коллекторного двигателя

Схема составного электродвигателя с коллекторным механизмом и щетками представлена ​​на рисунке ниже.

Схема коллекторного двигателя

Обмотка ротора состоит из частей, последовательно соединенных друг с другом при определенном числе оборотов на пластинах коллектора. Все они имеют одинаковую конструкцию и поэтому имеют одинаковое активное сопротивление.

Это позволяет проверить их исправность мультиметром в режиме омметра тремя разными способами.

Самый простой метод измерения

Принцип №1 определения сопротивления между пластинами коллектора я показываю на картинке ниже.

Ротор коллекторного двигателя

Здесь я сделал упрощение, которое невозможно сделать в реальном тесте: мне было лень вынимать щетки из щеткодержателя, а они создают лишние цепочки, которые могут искажать информацию. Всегда вынимайте их для точного измерения.

Зонды размещают на соседних ламелях. Такое измерение требует точности и настойчивости. Коллектор необходимо пометить краской или маркером. От нее нужно двигаться по кругу и делать последующие замеры между всеми следующими плитами.

Постоянно контролировать показания приборов. Все они должны быть одинаковыми. Однако сопротивление таких участков невелико, и если омметр недостаточно точно на него реагирует, это можно почувствовать, увеличив длину измеряемой цепи.

Способ №2: измерение диаметра

Этот второй метод потребует еще большей осторожности и концентрации. Щупы омметра необходимо располагать не на ближайших соседних пластинах, а на диаметрально противоположных.

Другими словами, щупы мультиметра должны попадать на пластины, соединенные со щетками, при работающем двигателе. А для этого их нужно тем или иным образом пометить, чтобы не перепутать.

Однако даже в этом случае могут возникнуть трудности, связанные с точностью измерения. Тогда вам придется использовать третий метод.

Способ №3: косвенный метод сравнения малых значений сопротивления

Для измерения нам необходимо собрать схему, в которую входят:

  • аккумулятор на 12 вольт;
  • высокое сопротивление порядка 20 Ом;
  • мультиметр с наконечниками и соединительными проводами.

Следует понимать, что точность измерения повышает стабильность создаваемого источника тока за счет:

  • высокая емкость аккумулятора, обеспечивает одинаковый уровень напряжения во время работы;
  • повышенная мощность резистора, исключающая его нагрев и отклонение параметров при токах до одного ампера;
  • короткие и толстые соединительные кабели.

Один соединительный провод подключается непосредственно к клемме аккумулятора и коллекторной пластине, а в другой вставлен токоограничивающий резистор, исключающий большие токи. Вольтметр находится параллельно контактным пластинам.

Косвенное измерение сопротивления

Щупы последовательно перемещают следующую пару ребер на коллекторе и снимают показания вольтметром.

Поскольку мы выдаем одно и то же напряжение с батареей и резистором в течение короткого времени каждого измерения, показания вольтметра будут зависеть только от значения сопротивления цепи, подключенной к клеммам.

Следовательно, при равных показаниях можно сделать вывод, что неисправности в электрической цепи нет.

При желании можно измерить ток через ламели миллиамперметром и по закону Ома с помощью онлайн-калькулятора рассчитать значение активного сопротивления.

Проверка состояния обмоток ротора коллекторного двигателя сильно зависит от класса точности мультиметра в режиме омметра.

Мой цифровой Mestek MT102, несмотря на выявленные в нем недостатки, хорошо справляется с этой задачей.

Двигатели постоянного тока

Конструкция их ротора напоминает якорь коллекторного двигателя, а обмотки статора рассчитаны на работу со схемой включения параллельного, последовательного или смешанного возбуждения.

Описанные выше методы испытаний статора и якоря позволяют испытывать двигатель постоянного тока, как асинхронный, так и коллекторный.

Как проверить обмотку электродвигателя на статоре: общие рекомендации

Трехфазный статор имеет три встроенные обмотки. От него выходит шесть проводов. В некоторых конструкциях можно найти 3 или 4 контакта, когда внутри корпуса установлено соединение треугольником или звездой. Но это делается редко.

Для определения близости выходных концов обмоток их можно прозвонить мультиметром в режиме омметра. Нужно просто поставить один щуп на любой вывод, а другим поочередно измерять активное сопротивление на всех остальных.

Как набрать обмотки

Пара проводов, где будет найдено сопротивление в омах, будет относиться к одной и той же обмотке. Их нужно визуально разделить и пометить, например, цифрой 1. То же самое сделать с остальными проводами.

Тут надо хорошо понимать, что по закону Ома ток в обмотке создается под действием приложенного напряжения, которому противодействует полное сопротивление, а не активное, измеренное нами.

Учтем, что обмотки намотаны из провода с одинаковым числом витков, что создает равное индуктивное сопротивление. При замыкании или обрыве провода в процессе эксплуатации будет нарушена его активная составляющая, а также полное значение.

Межвитковое замыкание также влияет на величину активной составляющей.

Поэтому измерения активного сопротивления обмоток и их сравнение позволяют достоверно судить об исправности цепей статора, сделать вывод о том, что их целостность не нарушена.

Однофазный асинхронный двигатель: функции обмоток статора

Такие модели делаются с двумя обмотками: рабочая и пусковая, как, например, в стиральной машине. Активное сопротивление рабочей цепи в подавляющем большинстве случаев всегда меньше.

Сопротивление обмотки двигателя

Следовательно, когда от статора снимаются только три конца, это означает, что сопротивление нужно измерять между всеми ними. Результаты трех измерений покажут:

  • наименьшее значение — рабочая обмотка;
  • средний — стартер;
  • большой — последовательное соединение первых двух.

Как найти начало и конец каждой обмотки

Метод позволяет выявить только общее направление намотки каждого провода. Но для практической работы электродвигателя этого более чем достаточно.

Статор считается обычным трансформатором, чем он, в принципе, и является: в нем происходят те же процессы.

Для работы нужен небольшой источник постоянного напряжения (обычная батарейка) и чувствительный вольтметр. Лучше стрелка. Он более четко отображает информацию. На цифровом мультиметре сложно отследить смену знака быстро меняющегося импульса.

К одной обмотке подключают вольтметр, а к другой кратковременно подают напряжение батареи и тут же снимают. Оцените отклонение стрелки.

Как найти конец и начало обмотки

Если при подаче «плюса» на первую обмотку электромагнитный импульс трансформировался во вторую, которая отклоняла стрелку вправо, а при выключении перемещалась влево, то делают вывод, что провода имеют одинаковое направление, когда «+» на устройстве и источнике совпадают.

В противном случае придется менять вольтметр или батарейку — то есть менять концы одной из обмоток. Аналогично проверяется следующая третья цепочка.

А потом я просто взял свой рабочий асинхронный двигатель с мультиметром и показал на нем с фотографиями метод его оценки.

Личный опыт: проверка статорных обмоток асинхронного электродвигателя

Для статьи я использовал свой новый карманный мультиметр Mestek MT102. При этом продолжаю выявлять недостатки конструкции, которые уже показывал в статье ранее.

Карманный мультиметр

Электрические проверки проводились на трехфазном двигателе, подключенном к однофазной сети через конденсаторы по схеме звезда.

Трехфазный двигатель в однофазной сети

Общая оценка состояния изоляции обмоток

Так как все обмотки уже собраны на клеммных выводах, измерения начали с проверки сопротивления их изоляции по отношению к корпусу. Один щуп находится на хомуте крепления нуля, а другой — на разъеме винта крепления крышки. Мой Местек не показал утечек.

Сопротивление изоляции обмотки

Другого результата я и не ожидал. Этот метод измерения состояния изоляции очень неточен, и он просто не может обнаружить большинство повреждений: 3-вольтовых батарей явно не хватает.

Но все же лучше сделать хотя бы так, чем полностью пренебречь такой проверкой.

Для полного анализа диэлектрического слоя проводников необходимо использовать высокое напряжение, которое выдают мегомметры. Значение обычно начинается от 500 вольт и выше. У домашнего мастера таких устройств нет.

Можно обойтись косвенным методом, используя бытовую сеть. Для этого на выводы обмотки и корпуса подается напряжение 220 вольт через лампу накаливания мощностью около 75 Вт (токоограничивающее сопротивление, без учета подачи фазного потенциала в цепь) и амперметр соединены последовательно.

Как проверить изоляцию

Ожидаемый ток утечки через обычную изоляцию не превысит микроампер или их долей, но необходимо рассчитывать на аварийный режим и начинать измерения в пределах ампер. Измерив ток и напряжение, рассчитать сопротивление изоляции.

Однако такие работы выполняются под рабочим напряжением. Она опасна. Его могут выполнять только те рабочие, которые имеют хорошие практические электротехнические навыки, имеющие не ниже третьей группы безопасности.

При использовании этого метода помните, что:

  • к корпусу мотора подводится полноценная фаза: она должна располагаться на диэлектрическом основании, не иметь контактов с другими предметами;
  • даже временно собранная схема требует надежной изоляции всех концов и проводов, прочного крепления всех зажимов;
  • колба лампы может разбиться: ее необходимо хранить в защитном футляре.

Измерение активного сопротивления обмоток

Здесь необходимо разобрать схему подключения и удалить все перемычки. Перевожу мультиметр в режим омметра и определяю активное сопротивление каждой обмотки.

Сопротивление обмотки
Электрическое сопротивление ветра
Сопротивление обмотки 3

Прибор показал 80, 92 и 88 Ом. В принципе большой разницы нет, а отклонения в несколько Ом я объясняю тем, что крокодил не обеспечивает качественный электрический контакт. Создается еще одно переходное сопротивление.

Это один из недостатков данного мультиметра. Щуп плохо входит в паз крокодила, а также разъезжается тонкий металл в зажиме. Пришлось сразу плоскогубцами затягивать.

Измерение сопротивления изоляции между обмотками

Я показываю этот принцип, потому что его нужно выполнять между каждой обмоткой. Но вместо омметра нужен мегомметр или проверка, в крайнем случае, бытовым напряжением по методике, которую я описал выше.

Сопротивление изоляции между обмотками

С другой стороны, мультиметр может ввести в заблуждение: он покажет хорошую изоляцию там, где могут возникнуть скрытые неисправности.

Техника безопасности

При проверке ротора необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

  • перед разборкой отключите электродвигатель от сети;
  • поврежденный светильник может иметь острые края, треснутые шины или поврежденные провода, поэтому необходимо надевать рабочие перчатки.

Подготовка

Перед диагностикой следует:

  • Выключите устройство. Если измерение сопротивления проводить в цепи, подключенной к сети, прибор выйдет из строя.
  • Калибровать прибор, т.е установить стрелку в нулевое положение (щупы должны быть замкнуты).
  • Осмотрите двигатель и выясните, не залит ли он, не пахнет ли горелой изоляцией или сломанными деталями и т.д.

Асинхронные, коллекторные, однофазные и трехфазные двигатели вызываются по одному и тому же методу, небольшая разница в конструкции особой роли не играет, но есть нюансы, которые необходимо учитывать.

Проверка двигателей постоянного тока

  1. Проверьте сопротивление обмоток: у таких двигателей они имеют низкое сопротивление, поэтому его определяют также косвенно — по напряжению и силе тока. Нужно два мультиметра: один используется как вольтметр, другой одновременно как амперметр. Обмотка питается от аккумулятора напряжением 4 — 6 В. Сопротивление рассчитывается по формуле: R = U/I.
  2. Измерение сопротивления обмоток якоря и между пластинами коллектора. В норме мультиметр показывает равные значения.

Для сопротивлений между пластинами коллектора максимально допустимая разница составляет 10 %, при наличии выравнивающей обмотки — 30%.

Оцените статью
Блог про технические приборы и материалы