Как перемотать электродвигатель в домашних условиях. Перемотка электродвигателей своими руками.

Различные конструкции электродвигателей вызывают вопрос: «Какая обмотка неисправна, обмотка ротора или обмотка статора? Для проверки обмоток используйте омметр и мегомметр.

Содержание

ПЕРЕМОТКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Во многих бытовых приборах и самодельных конструкциях в качестве привода используются небольшие электродвигатели. Несмотря на высокую надежность электродвигателей, отказы по различным причинам не являются редкостью. Учитывая относительно высокую стоимость этих устройств, имеет больше смысла их ремонтировать, чем заменять. Мы предлагаем вам рассмотреть возможность перемотки электродвигателей в домашних условиях.

Виды электродвигателей и особенности их ремонта

В домашних условиях обычно используются коллекторные двигатели постоянного тока и асинхронные двигатели переменного тока без трансформаторов. Мы рассмотрим возможность ремонта этих устройств. Информацию о принципе действия и конструктивных особенностях асинхронных и коллекторных двигателей можно найти на нашем сайте.

Поскольку синхронные двигатели практически не используются в повседневной жизни, эта тема не рассматривается в данной публикации.

Особенности ремонта асинхронной машины

Проблемы с любым типом двигателя могут быть механическими или электрическими. В первом случае сильная вибрация и характерный шум могут указывать на неисправность, которая обычно указывает на проблему в подшипнике (обычно в крышке подшипника). Если вовремя не устранить неисправность, вал может заклинить, что неизбежно приведет к выходу из строя обмотки статора. В этом случае тепловая защита автоматического выключателя не может быть своевременно активирована.

«Сгоревшие провода обмотки статора.

На практике, по оценкам, до 90% отказов асинхронных машин происходит из-за проблем с обмоткой статора (обрыв, короткое замыкание, короткое замыкание в каркасе). Однако закороченный якорь обычно остается в работе. Даже если это механическая неисправность, необходимо проверить электрическую часть.

Проверка обмотки

В большинстве случаев проблему можно определить по внешнему виду и характерному запаху (см. рисунок 1). Если неисправность невозможно определить эмпирическим путем, ее можно диагностировать с помощью теста на короткое замыкание. При обнаружении неисправности двигатель разбирают (эта процедура описана отдельно) и тщательно проверяют соединения. Если неисправность не обнаружена, в одной из катушек может быть обнаружен обрыв, требующий перемотки.

Если разрез провода не указывает на обрыв, измерьте сопротивление обмотки, принимая во внимание следующие моменты:

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.

Также следует учитывать, что сопротивление катушек статора довольно низкое, поэтому не имеет смысла использовать прибор с низким классом точности, как большинство мультиметров. Это можно исправить, создав простую схему потенциометра с дополнительным источником питания, например, автомобильным аккумулятором.

Схема для измерения сопротивления обмоток

Процедура измерения выглядит следующим образом:

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

что выбрать:ремонт электродвигателя или покупка нового

Нередко руководители и технические специалисты предприятий оказываются перед выбором: либо купить новые двигатели взамен вышедших из строя, либо перемотать старые двигатели. Давайте рассмотрим этот вопрос с точки зрения экономической прибыли, которая как раз и является той мнимой прибылью, которую ищет заказчик, решив перемотать статор двигателя. В этой статье мы опровергнем эту иллюзию.

Читайте также: Сделай лампочку сам: пошаговая инструкция, как сделать лампочку своими руками (100 фото).

Те, кто занимается перемоткой двигателей, рекламируют эти преимущества услуги:

Экономическая выгода
Выгода в экономии времени
Сохранение гарантии на электродвигатель и его эксплуатационных качеств

Перемотка электродвигателя стоит 40-60% от стоимости нового электродвигателя. Однако срок службы перемотанного блока значительно сокращается с каждым ремонтом. Это объясняется следующими факторами: Перед извлечением проводника из пазов в статоре удаляется заводской лак, изолирующий обмотку. Это делается либо путем воздействия на статор температуры 300 °C, либо с помощью химических веществ. В этом процессе производитель использует высококоррозионные химикаты или излишне нагревает статор. Эти методы разрушают изоляционный слой ламинатов статора, увеличивают потери в стали и снижают производительность двигателя.

Кроме того, «новая» обмотка — это не та обмотка, которая стандартно используется на заводе и значительно уступает по характеристикам. Обмотка двигателя должна соответствовать определенным характеристикам. Если используется обмотка, отличная от той, которая предусмотрена заводом-изготовителем, производительность двигателя также снижается. При неправильном монтаже изоляции увеличивается нагрев и сокращается срок службы изоляции. После намотки характеристики снижаются, показатели следующие: КПД на 0,5-1%, ресурсы на 15-20%, энергоэффективность двигателя на 7%. Перемотка сокращает срок службы двигателя на 40%. Это также увеличивает эксплуатационные расходы на оборудование для потребителя. Перемотка двигателя, конечно, не является лучшим решением для снижения затрат компании. Покупка нового двигателя намного лучше

На графике напротив показана разница в стоимости* эксплуатации двигателя мощностью 18,5 кВт в течение 15000 часов**. Восстановленный двигатель стоит дороже нового, и разница в стоимости равна нулю после 69 часов (3 дня). А при 15 000 часах потребление энергии за весь срок службы двигателя превышает цену нового двигателя. Восстановленный двигатель пришлось бы изготавливать заново, а новый двигатель прослужит еще 5000 часов. Теперь ясно, что экономическая выгода на самом деле является лишь иллюзией.

*Фигуры: Стоимость электроэнергии — 3,5 руб/кВтч, падение КПД — 3,75%, цена ремонта — 8 764,58 рублей, средняя цена электродвигателя — 20 922,58 рублей, транспортные расходы — 2 500 рублей, монтаж — 30% от стоимости агрегата, время простоя — 10 руб/час, время ремонта — 34 дня, цена лома электродвигателя — 1 792,46 рублей ** ресурс намотки нового электродвигателя — 20 000 часов, падение ресурса после первой намотки — 25%.

Перемотка в домашних условиях

Учитывая разнообразие двигателей и типов обмоток, обмотка может быть описана только в общих чертах. Прежде чем начать, помните, что после удаления оригинальной катушки пути назад уже не будет.

Посмотрите видео, чтобы начать:

с наглядной демонстрацией ручной намотки якоря на 2 Kw в домашних условиях;
с самодельным станком, позволяющим намотать все что угодно.

Двигатели различных размеров можно намотать в домашних условиях, в то время как небольшие двигатели, как показано в видео, наматываются профессионалами.

Для этой работы вам понадобятся мультиметр, ножницы и электрическая коробка. Также необходимо выбрать провод с правильным сечением.

Перед началом работы вам понадобятся:

очистить поверхность, освободить её от пыли;
обработать ветошью двигатель.

После проведения подготовительных работ обмотку можно снять с фитинга. Сначала разберите двигатель и снимите крышку. Проверьте якорь, статор и обмотку на наличие дефектов: нарушение или повреждение изоляции.

Как осуществить проверку электродвигателя на работоспособность?

Какая обмотка неисправна, можно проверить с помощью мультиметра, используя функцию «измерение сопротивления». Это позволяет обнаружить неисправности в линии.

Почему проверяется сопротивление изоляции? Все очень просто: чем прочнее изоляция (оболочка) кабеля, тем лучше и быстрее передается сигнал. Если он в хорошем состоянии, вы можете установить его снова. То же самое относится к арматуре и другим деталям. Если они выглядят неповрежденными, вы можете установить их обратно.

Разборка двигателя

Если вам нужно сбросить их, сохраните текущую конфигурацию. Возможно, вам захочется снять видеоролик о деконструкции, чтобы вы могли точно воссоздать исходный узор и соединения.

С чего начать? Первое, что нужно сделать, — найти конец обмотки двигателя: Пометьте его ручкой на бирке и отсоедините от коллекторной пластины. Затем отсоедините старый кабель от клемм якоря или статора. Для этого аккуратно отогните выступы (как можно меньше) и полностью извлеките кабель.

Помните! Прежде чем вернуть двигатель в исходную конфигурацию, необходимо подсчитать количество катушек.

Затем, в следующем порядке:

размотать последнюю секцию якоря;
определить направление вращения двигателя;
намотать секции одна за другой. Конец первой будет началом второй.

Не прерывайте проводку коллектора. То есть, конец одной секции должен быть соединен с коллекторной пластиной и вести непосредственно к началу следующей секции. Таким образом, вы должны достичь начала ламината. Для намотки якоря или статора используйте тот же тип датчика и магнитопровода, что и в оригинальном двигателе.

Вам понадобится электрический картон, чтобы изолировать катушки разных фаз друг от друга в долях. Опытные намотчики обычно стараются улучшить качество проволоки, покрывая намотку лаком.

Важно точно воссоздать схему намотки и количество витков всех обмоток. Необходимо следить за тем, чтобы каждый рулон был уложен плотно и аккуратно для достижения оптимальной производительности.

Наконец, острым ножом срежьте изоляцию на концах провода. Удалите столько изоляции, сколько необходимо для обеспечения хорошего контакта. Вот и все: корпус двигателя еще нужно собрать.

Перемотка обмоток электродвигателя

Обмотки должны быть намотаны с помощью самодельного шаблона в соответствии с размерами корпуса статора. Во-первых, мы начинаем ремонт с применения картона в качестве изоляции корпуса.

С помощью шаблона сделайте первый виток обмотки, затем поместите его в паз, не разрезая проводник, провод должен быть цельным, соединенным со всеми витками одной фазы.

Сначала намотайте однофазные катушки и поместите их в пазы. Затем перекусите проводник и сделайте из свободных концов карандаш. Для получившихся витков сделайте хорошую изоляцию из картона.

Проделайте то же самое для каждой фазы. Особое внимание следует уделить качеству картонной изоляции, чтобы избежать ошибок между витками. Отметьте начало и конец поворотов.

Намотка катушек имеет решающее значение. Внешние детали формируются с правильной геометрией и обвязываются лентами. Картонные катушки должны выступать на 5 мм из корпуса статора перед формированием и обвязыванием. Для намотки статора можно использовать ручной намоточный станок.

Изоляция должна быть размещена таким образом, чтобы в будущем она не могла касаться корпуса двигателя. Состояние достаточной изоляции можно проверить с помощью омметра, проверив обмотку на внешних концах и проверив сопротивление изоляции по отношению к каркасу заземления.

Особенности перемотки электродвигателя своими руками

Количество оборотов должно быть записано очень точно. У нас есть 6 катушек с 2 секциями в каждой. Разница в витках вызовет разные токи в обмотках и, как следствие, перегорание витков.

При намотке проводники не должны пересекаться. Наматывайте провода равномерно с одинаковым шагом, чтобы облегчить размещение обмоток в основании статора.

Для определения количества витков в обмотке можно сделать шаблон из двух круглых стержней, соединенных между собой на нужном расстоянии. Геометрия катушек не должна отличаться друг от друга. Для позиционирования обмоток в статоре можно использовать специальное устройство — молоток.

Это своего рода шпатель, толщина которого зависит от размера паза и позволяет экономить время на позиционирование в большом количестве двигателей. Следует отметить, что катушки вставляются в пазы статора путем их сдвигания. Это является предпосылкой для работы ротора в электромагнитном поле.

Верхняя часть над катушками в пазах статора покрыта электротехническим картоном. Подготовленные изоляционные стрелки вставляются и перемещаются так, чтобы они были зафиксированы. Изоляция между фазами выполнена из того же материала, который соединяет каждую катушку. Расположите катушки вдоль передней части статора.

Вставьте провода катушки в изоляционные трубки и направьте их в скважину. Трубки должны быть изолированы материалом, который не только растягивается, но и устойчив к температуре. Во время работы кабели и корпус двигателя сильно нагреваются.

Зачищенные концы, оставшиеся после наложения изоляции, соединяются вместе, образуя соединение «звезда», а соединения катушек спаиваются обычным паяльником. Прикрепите изоляционные трубки к этим точкам и придайте передней части обмоток окончательную форму.

Сборка электродвигателя

Для сборки двигателя установите ротор на место и затяните необходимое количество винтов. Для измерения токов в цепи не обязательно устанавливать все крепления.

Токи отдельных фаз должны быть измерены «клещами». Токи должны быть одинаковыми во всех трех фазах и соответствовать спецификациям в таблице.

После проверки вращения двигателя и скорости холостого хода снова демонтируйте двигатель.

Статор должен быть окрашен. Когда обмотки будут пропитаны и все зазоры заполнены, оставьте статор висеть в течение длительного времени. Излишки краски должны стечь и высохнуть на свежем воздухе в течение 3 часов. Покрытые детали можно сушить в духовке.

После того как двигатель высохнет, установите его и снова проверьте сопротивление изоляции. Затем мы проверили токи без нагрузки.

Не рекомендуется перемотанный двигатель сразу включать в полное напряжение. Сначала подвергают запуск через трансформатор — понижающий. Электродвигатель должен слабо начать вращение, отсутствие дыма и запахов подгорания свидетельствует об исправной работе.
Если замечены какие-то отклонения в работе, следует выявить причину на неработающем моторе. Только после этого повторив проверку при помощи трансформатора, следует включать на полное напряжение.

В результате мы получили вновь намотанный двигатель.

Подготовка «железа»

И ротор, и статор изготовлены из специальной стали. При внешнем осмотре могут быть обнаружены небольшие вмятины или заусенцы. Эти участки следует аккуратно зачистить либо «мягким» напильником, либо тонким «наждачным полотном», не повреждая металл.

Все пазы, в которых будет размещаться обмотка, должны быть полностью очищены и отполированы. В противном случае будет трудно установить изоляцию и обмотки.

Подбор провода

В идеале она должна быть абсолютно одинаковой. Однако это не всегда возможно. Поэтому необходимо использовать материал с другим сечением, занимающий соседнюю позицию в соответствующей таблице. Вспомните закон Ома и обратите внимание, что сопротивление увеличивается по мере уменьшения диаметра провода.

Это означает, что количество витков также должно быть изменено, например, 400 или 320 вместо 350. Возможно, что такое решение «на глаз» приведет к некоторому снижению мощности. Тем, для кого это принципиально, придется делать точные расчеты, тем более что все выходные данные имеются — номинальное напряжение (220 В), сечение имеющегося провода, размеры «железа», на которое он намотан (т.е. общая длина проводника).

Однако следует помнить, что неправильный результат расчета может привести к повышенному нагреву двигателя (если не к критическому перегреву и повреждению). В результате происходит расплавление лака и, в конечном итоге, короткое замыкание (между обмотками) или замыкание между обмотками.

Изготовление обмотки

Это происходит через шаблон. Его несложно сделать самостоятельно из толстого картона или фанеры. Главное, чтобы все размеры «железа» были правильными. Наматывать проволоку лучше на специальном станке, который не является дефицитным и стоит недорого. Вы также можете сделать такое устройство самостоятельно из подручных материалов. Как выглядят станок и шаблон, можно увидеть на рисунке.

Если вы будете наматывать его вручную, это займет гораздо больше времени, и есть риск, что вы ошибетесь с количеством витков. Кроме того, проволока легко рвется при использовании тонких проводов, в то время как при использовании толстых проводов она легко расслаивается, что приведет к трудностям при креплении обмотки из-за большей окружности обмотки.

Пошаговая инструкция перемотки электродвигателя своими руками

Сразу предупреждаем, что перемотка катушек без специального оборудования и знаний, скорее всего, окажется бессмысленным занятием. С другой стороны, даже негативный опыт — это опыт. Понимание сложности процесса является лучшим объяснением его стоимости.

Первый этап — демонтаж

Мы приводим следующий алгоритм для асинхронных машин:

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

Этот процесс можно значительно облегчить, если использовать специальный экстрактор. С его помощью можно легко отсоединить вал двигателя от шкива или редуктора и снять торцевые крышки.

Экстрактор для демонтажа

Мы не будем приводить инструкции по разборке двигателя с коммутатором, так как он ничем особенно не отличается. С конструкцией этого типа электродвигателя можно ознакомиться на нашем сайте.

Этап второй — снятие обмотки

Последовательность операций следующая:

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.
Используя зубило, сбиваем верхушки проводов с каждого торца статора.
Освобождаем пазы, используя пробойник соответствующего диаметра.
Очищаем статор от грязи, копоти, лака пропитки.

Статор отсоединяется от обмотки. На этом этапе мы рекомендуем остановиться, снять корпус и отнести его к профессионалу. Самостоятельная сборка снизит стоимость ремонта. Как упоминалось ранее, без специального оборудования трудно правильно подключить катушки. Чтобы понять всю сложность процесса, следует описать его технологию, облегчающую выбор.

Перемотка статора (финальная фаза)

Процесс состоит из следующих этапов:

Установка изоляторов в каждый паз (гильзование).
Толщина материала и его характеристики подбираются по справочнику.
Определяются обмоточные данные по марке двигателя.
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
Катушечные группы укладываются в пазы, после чего производится их обвязка и соединение. Эти процессы довольно сложные и выполняются вручную.
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.
После пропитки корпус помещают в специальную камеру, где осуществляется сушка при температуре 130-135°С.
Финальное тестирование катушек омметром.
Сборка и пробный запуск (если в ремонт передавались на только корпус, а и остальные детали и крепления).

Пропитка и сушка

Затем можно приступать к пропитке статора электродвигателя. Перед пропиткой двигателя лучше собрать его и провести проверку кабеля между катушками и корпусом и измерение величины тока холостого хода с помощью клещей.

Для пропитки используйте лак ML-92. Для пропитки в домашних условиях вместо него можно использовать марку HC, которая быстрее сохнет и не содержит добавок на водной основе.

Статор окунают в емкость с лаком, а затем подвешивают, чтобы удалить излишки. Пропитанный статор высушивается в печи при температуре 120 °C в течение 2 часов. Если использовался лак типа HC, время сушки в духовке составляет 20-30 минут. Статор также можно высушить на воздухе в течение 3-4 часов.

Заключительным этапом является сборка двигателя, после которой опять выполняют прозвонку обмотки.

Это необходимо, поскольку изоляция катушки может деформироваться в процессе сушки и коснуться корпуса двигателя. Поэтому намотка электродвигателя своими руками в домашних условиях вполне осуществима при наличии некоторых навыков, материалов и инструментов.

Перемотка якоря

Замена обмотки двигателя с коммутатором — примерно то же самое, за исключением небольших нюансов, связанных с особенностями конструкции. Например, на перемотку отправляется якорь, а не корпус, если только проблема не возникла в катушках возбуждения. Кроме того, существуют следующие различия:

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.

Вышеуказанные процедуры требуют специального оборудования, без которого перемотка электродвигателей является пустой тратой времени.