Разобравшись с диагностикой асинхронных двигателей, обратимся к вопросу, как прозвонить электродвигатель мультиметром, если блок питания коллекторного типа, и каковы особенности таких контролей.
Как проверить электродвигатель мультиметром: обзор 5 конструкций двигателей переменного тока с фото
В последнее время друзья и соседи часто задают мне вопрос: как проверить электродвигатель мультиметром? Вот и решил написать небольшой обзор инструкции для начинающих электриков.
Сразу отмечу, что мультиметр не позволяет выявить все возможные неисправности со 100% гарантией — функций у него немного. Но около 90% дефектов можно найти с их помощью.
Я постарался сделать инструкцию универсальной для всех типов асинхронных двигателей. Те же методы, при продуманном подходе, можно использовать в цепях постоянного напряжения.
Что следует знать о двигателе перед его проверкой: 2 важных момента
В рамках представленной темы достаточно представить упрощенный принцип работы и конструктивные особенности любого двигателя.
Принцип работы: какие электротехнические процессы необходимо хорошо представлять при ремонте
Любой двигатель состоит из постоянно закрепленного тела — статора и вращающегося в нем ротора, который еще называют якорем.
Его круговое движение создается за счет воздействия вращающегося магнитного поля статора, которое образуется за счет протекания электрических токов по обмоткам статора.
При исправном состоянии обмоток по ним протекают номинальные номинальные токи, создавая магнитные потоки оптимальной величины.
При нарушении сопротивления кабелей или их изоляции возникают токи утечки, короткие замыкания и другие повреждения, влияющие на работу электродвигателя.
Между статором и ротором сделан минимально возможный зазор. Его можно сломать:
- сломанные подшипники;
- проникшие механические частицы;
- неправильная сборка и другие причины.
При соприкосновении вращающихся частей с неподвижным телом создаются его разрушения и дополнительные механические нагрузки. Все это требует тщательного осмотра, анализа состояния внутренних деталей перед началом электрических проверок.
Очень часто неквалифицированный анализ является дополнительной причиной поломок. Используйте специальные инструменты и экстракторы, чтобы предотвратить повреждение поверхности вала.
После разборки сразу при осмотре проверяют зазор, свободный ход подшипников, их чистоту и смазку, правильность посадки.
Также коллекторный двигатель может иметь изношенные пластины или щетки.
Все это необходимо проверить перед подачей рабочего напряжения.
Особенности конструкций, влияющие на технологию поиска дефектов
Обычно производитель указывает электрические характеристики на табличке, прикрепленной к корпусу. Эта информация достоверна.
Однако часто при ремонте или перемотке конструкция статора меняется, а пластина остается прежней. Этот вариант тоже стоит рассмотреть.
Для домашней сети 220 вольт можно использовать двигатели:
- коллектор с щеточным механизмом;
- однофазный асинхронный;
- синхронный и асинхронный трехфазный.
Синхронные и асинхронные трехфазные электродвигатели работают от цепей напряжением 380 вольт.
Все они отличаются конструкцией, но благодаря работе по общим законам электротехники позволяют использовать одни и те же методы испытаний, заключающиеся в измерении электрических характеристик косвенным и прямым методами.
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.
Какие электромоторы можно проверить мультиметром?
Существуют различные модификации электродвигателей, и список их возможных неисправностей достаточно велик. Большинство проблем можно диагностировать с помощью обычного мультиметра, даже если вы не являетесь специалистом в этой области.
Современные электродвигатели делятся на несколько типов, перечисленных ниже:
- Асинхронный, трехфазный, с короткозамкнутым ротором. Этот тип электропривода является наиболее популярным благодаря простому устройству, обеспечивающему легкую диагностику.
- Асинхронный конденсатор, одна или две фазы и короткозамкнутый ротор. Такой электростанцией обычно оснащают бытовые приборы, работающие от обычной сети 220 В, наиболее распространенной в современных домах.
- Асинхронный, оснащенный фазным ротором. Это оборудование имеет более мощный пусковой момент, чем двигатели с короткозамкнутым ротором, поэтому его используют в качестве привода в устройствах большой мощности (подъемники, краны, электростанции).
- Коллектор, постоянный ток. Такие двигатели широко используются в автомобилях, где они играют роль приводных вентиляторов и насосов, а также стеклоподъемников и стеклоочистителей.
- Коллектор переменного тока. Эти моторы комплектуются ручными электроинструментами.
Первым шагом в любой диагностике является визуальный осмотр. Даже если невооруженным глазом видны сгоревшие обмотки или сломанные детали двигателя, понятно, что дальнейшая проверка бессмысленна, и агрегат необходимо отнести в мастерскую. Но часто осмотра недостаточно для выявления проблем и поэтому необходима более тщательная проверка.
Ремонт асинхронных двигателей
Наиболее распространены асинхронные силовые агрегаты на две и три фазы. Порядок их диагностики не совсем одинаков, поэтому на этом нужно остановиться подробнее.
Трехфазный мотор
Различают два вида неисправностей электроагрегатов вне зависимости от их сложности: наличие контакта в неположенном месте или его отсутствие.
Трехфазный двигатель переменного тока состоит из трех обмоток, которые могут быть соединены треугольником или звездой. Есть три фактора, которые определяют производительность этой силовой установки:
Короткое замыкание в корпусе обычно проверяют мегаомметром, но если его нет, то можно обойтись и обычным тестером, установив на нем максимальное значение сопротивления — мегаом. В этом случае нельзя говорить о высокой точности измерений, но можно получить приблизительные данные.
Перед измерением сопротивления убедитесь, что двигатель не подключен к сети, иначе мультиметр придет в негодность. Затем вы должны откалибровать, установив стрелку на ноль (зонды должны быть закрыты). Необходимо убедиться в исправности тестера и правильности настройки, кратковременно касаясь одним щупом другого каждый раз перед измерением значения сопротивления.
Подсоедините щуп к корпусу двигателя и проверьте контакт. После этого снимите показания прибора, касаясь мотора вторым щупом. Если данные в пределах нормы, подключите второй щуп к выходу каждой фазы по очереди. Высокое значение сопротивления (500-1000 и более МОм) свидетельствует о хорошей изоляции.
Как проверить изоляцию обмоток показано в этом видео:
Затем нужно убедиться, что все три обмотки целы. Вы можете проверить это, позвякивая концами, которые входят в клеммную коробку двигателя. При обнаружении обрыва в какой-либо обмотке диагностику следует прекратить до устранения неисправности.
Следующая контрольная точка – определение закороченных витков. Чаще всего это можно увидеть при визуальном осмотре, но если обмотки снаружи выглядят нормально, то установить факт короткого замыкания можно по неравномерному потреблению тока.
Двухфазный электрический двигатель
Диагностика силовых агрегатов этого типа несколько отличается от предыдущей процедуры. При проверке двигателя, оснащенного двумя катушками и питающегося от обычной электрической сети, его обмотки необходимо петлить омметром. Номинальное сопротивление рабочей обмотки должно быть на 50 % меньше сопротивления пусковой обмотки.
Обязательно измерьте сопротивление коробки, в норме оно должно быть очень большим, как и в предыдущем случае. Индикатор низкого сопротивления указывает на необходимость перемотки статора. Конечно, для получения точных данных такие измерения лучше проводить мегаомметром, но дома такая возможность имеется редко.
Для быстрой проверки работоспособности электродвигателя также можно использовать функцию мультиметра под названием «Прозвонка». Если схема исправна, вы услышите характерный звук устройства, а на некоторых моделях есть еще и световой индикатор. Но если в цепи есть обрыв, то звука вы не услышите.
Общая инструкция, как проверить двигатель мультиметром
Не все двигатели можно проверить мультиметром. Например, двигатели постоянного тока трудно проверить, поскольку их обмотки имеют нулевое сопротивление. Для исследования используют такой метод: при этом проверяют показания вольтметра, амперметра, а результаты рассчитывают по закону Ома.
Поэтому следует проверить все сопротивления обмоток якоря, замерив показания между пластинами коллектора. Различия в значениях указывают на неисправность. Различия между соседними коллекторными пластинами в рабочем механизме не превышают 10%. Только при наличии компенсационной обмотки этот показатель в норме может доходить 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 стучать двигатель мультиметром.
Проверяем обрыв
При обрыве одной фазы обмотки, которая соединена «звездочкой», тока в ней не будет, а в других фазах его значение слишком велико. В этой ситуации двигатель не работает. Обрыв в параллельной фазной ветви также может произойти из-за перегрева ремонтируемой ветви.
Если оборвана одна фаза обмотки (между двумя проводниками), которая соединена «треугольником», то в других проводниках ток будет значительно меньше по сравнению с третьим. Обрыв обмотки ротора приводит к снижению оборотов двигателя, появляются вибрации и гул.
Важно прозвонить мультиметром каждую обмотку, прозвонив ее и замерив сопротивление. Несколько общих моментов, как прозвонить электродвигатель мультиметром:
- Если двигатель питается от сети 220 В, важно прозвонить рабочую или пусковую обмотки. Показания последних должны быть больше первых в полтора раза.
- В двигателях, работающих на 380 В, соединенных «треугольником» или «звездой», разбирают схему и проверяют все обмотки отдельно. Ом должен быть примерно одинаковым (максимальная разница 5%). Если произойдет пробой, тестер покажет слишком большие омы, т.е бесконечное сопротивление.
Кроме того, на мультиметре можно использовать режим прозвонки, что делает проверку быстрее, так как при обрыве звука нет, и он указывает на состояние 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 многовитковым проводам 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:
- Выберите максимальный диапазон сопротивления на измерителе.
- Подключите щупы, чтобы убедиться, что тестер работает.
- Подсоедините один наконечник к корпусу двигателя.
- Подсоедините другой конец по очереди к клеммам всех фаз.
Работающий двигатель показывает на мультиметре высокие значения, это могут быть сотни и тысячи мегаом (мегаом).
Проверка асинхронных движков
Именно асинхронные двигатели чаще всего используются в бытовых агрегатах, работающих от сети 220 В. После снятия двигателя с оборудования необходимо измерить сопротивление между клеммами двигателя:
- Выберите функцию измерения сопротивления и диапазон до 100 Ом.
- Подсоедините выводы к клеммам подключаемой обмотки. Между средним и крайним значение 30-50 Ом, между средним и другим крайним 15-20.
Также важно проверить ток утечки:
- Выберите функцию измерения сопротивления с диапазоном 2000 кОм.
- По очереди подсоедините каждую клемму к корпусу двигателя.
- На экране не должны отображаться значения. Если вы используете аналоговый мультиметр, стрелка не отклоняется.
Если обнаружены проблемы, вам потребуется отключить устройство для дальнейшего изучения. Между витками часто происходит короткое замыкание. Для их выявления выбирается диапазон 100 Ом, после чего прозванивается каждая цепь статора. Резкое отклонение одного показания от другого свидетельствует о коротком замыкании в обмотке.
Видео о том, как прозвонить двигатель мультиметром:
Если оборвана одна фаза обмотки (между двумя проводниками), которая соединена «треугольником», то в других проводниках ток будет значительно меньше по сравнению с третьим. Обрыв обмотки ротора приводит к снижению оборотов двигателя, появляются вибрации и гул.
Какие электродвигатели можно проверить мультиметром
Если нет очевидных внешних повреждений двигателя, существует вероятность внутреннего обрыва или короткого замыкания. Но не все электродвигатели можно просто проверить на наличие этих дефектов мультиметром.
Например, двигатели постоянного тока бывает трудно диагностировать, так как их обмотка имеет практически нулевое сопротивление, и проверить ее можно только косвенным методом по специальной схеме: одновременно снимают показания с амперметра и вольтметра с расчетом значение результирующего сопротивления по закону Ома.
Поэтому проверяются все сопротивления обмоток якоря и замеряются значения коллекторных пластин. Если сопротивления обмоток якоря различаются, то возникает проблема, так как на работающей машине эти значения одинаковы. Разница в значениях сопротивления между соседними пластинами коллектора не должна быть более 10%, тогда двигатель будет считаться ремонтопригодным (но если в конструкции предусмотрена компенсационная обмотка, то это значение может доходить до 30%).
Электрические машины переменного тока подразделяются на:
- синхронный — имеющий обмотки статора, расположенные под одинаковым углом смещения относительно друг друга, что позволяет ему двигаться с частотой, синхронной с частотой вращения приложенной силы;
- асинхронные с короткозамкнутым ротором (однофазные или трехфазные);
- асинхронный с фазным ротором, имеющий трехфазную обмотку;
- коллекционер.
Все эти типы двигателей доступны для диагностики с помощью измерительных приборов, в том числе мультиметров. В целом асинхронные двигатели довольно надежные машины и поломки в них довольно редки, но бывают.
Какие неисправности в электродвигателе позволяет выявить мультиметр
Чаще всего для проверки двигателей переменного тока используют мультиметр — многофункциональный электронный измерительный прибор. Он имеется практически у каждого домашнего мастера и позволяет выявить некоторые виды неисправностей электроприборов, в том числе и электродвигателей.
Наиболее распространенными неисправностями, возникающими в электрических машинах данного типа, являются:
Рассмотрим каждую из этих проблем более подробно и обсудим методы выявления таких отказов.
Проверка на обрыв или целостность обмотки
Обрыв обмотки – достаточно частое явление при обнаружении неисправности двигателя. Обрыв в обмотке может произойти как в статоре, так и в роторе.
Если в подключенной обмотке по схеме «звезда» была перерезана одна фаза, 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 вызовет перегрев полезной ветви фазы.
Если одну фазу обмотки (между двумя проводниками), соединенной по схеме «треугольник», разрезать, то ток в двух других проводниках будет значительно меньше, чем в третьем проводнике.
Если в обмотке ротора произойдет обрыв, то возникнут колебания тока с частотой, равной частоте скольжения, и колебания напряжения, при этом появится жужжащий звук и скорость двигателя снизится, а также возникнет вибрация.
Эти причины указывают на неисправность, но саму неисправность можно выявить путем маркировки и измерения сопротивления каждой обмотки двигателя.
В двигателях, рассчитанных на переменное напряжение 220 В, именуют пусковую и рабочую обмотки. Величина сопротивления пусковой обмотки должна быть в 1,5 раза выше рабочей.
На двигателях 380В, соединенных по схеме «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 поломки экран мультиметра покажет высокое значение сопротивления, уходящее в бесконечность.
Также обмотки двигателя можно проверить с помощью функции мультиметра «прозвонка». 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 в раме. Для выявления данной неисправности (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 мотора;
- второй щуп подключается по очереди к клеммам каждой фазы;
Другого результата я и не ожидал. Этот метод измерения состояния изоляции весьма неточен и просто не может выявить большинство повреждений: 3-вольтовых батарей явно не хватает.
Прозваниваем однофазный двигатель с помощью мультиметра
Для выявления поломки электропривода в бытовых условиях достаточно воспользоваться мультиметром. Во-первых, не у всех есть дорогое профессиональное оборудование (это скорее исключение), а во-вторых, чтобы определить большинство неисправностей этого прибора, достаточно, как говорится, головы. Здесь не нужен никакой специалист.
Наиболее распространенной неисправностью однофазных двигателей является остановка вращения. Причина такого сбоя определяется достаточно просто. Мультиметр переводят в режим вольтметра и проверяют подачу напряжения на двигатель. Если с напряжением все в порядке, то неисправность кроется в самом моторе, его электрической части. Это, конечно же, говорит о необходимости проверить состояние соединения и прозвонить обмотки. Для этого часто также используют мультиметр.
Но как правильно подготовиться к звуку двигателя?
Подготовительный этап проверки
Перед диагностикой необходимо выполнить следующие действия:
- Отключите машину от питания. Если измерять сопротивление обмотки при соединении цепи с сетью, блок сломается.
- Замкните щупы мультиметра, установите нулевые значения. Это называется калибровкой устройства.
- Внимательно осмотрите двигатель. Он мог быть залит, некоторые части могли сломаться, может быть запах гари. В этом случае вызывать привод не имеет смысла, так как неисправность очевидна.
Асинхронный, однофазный и трехфазный коллектор: прозвонка всех двигателей производится одинаково. Техника не отличается в зависимости от разницы конструкций агрегатов, так как все различия столь принципиальны. Однако есть некоторые детали в диагностике, которые нельзя игнорировать.
Кому интересна такая проверка электрическими методами, смотрите видео владельца Виктора Юнгбюдта. Подробно показано, как определить обрыв стержней такого ротора, что позволяет в дальнейшем восстановить работоспособность всей конструкции.
Прозвонка асинхронного двигателя
Такой тип электродвигателя довольно часто используется в бытовых приборах, питающихся от сети 220 В. После демонтажа блока с устройства и визуального осмотра, при котором не будет обнаружено короткого замыкания, диагностику проводят в следующей последовательности:
- Провести диагностику утечки тока на землю».
Для того чтобы озвучить блок на утечку электрического тока, необходимо перевести мультиметр в режим работы измерения сопротивления до 2000 кОм и, подключив каждую клемму к корпусу двигателя, определить наличие или отсутствие повреждения изоляции . Во всех случаях на дисплее счетчика не должно быть показаний. Если для измерения течи используется аналоговый прибор, стрелка при диагностических манипуляциях не должна отклоняться.
Измерьте сопротивление между выводами двигателя.
Эту операцию можно проделать мультиметром, который должен находиться в режиме измерения сопротивления до 100 Ом. Работающий асинхронный двигатель должен иметь сопротивление примерно от 30 до 50 Ом между одним концом и средним выводом присоединяемой обмотки и от 15 до 20 Ом между другим концом и средним контактом. Эти замеры свидетельствуют о полной исправности пусковой и основной обмоток агрегата.
Если в процессе измерения были обнаружены отклонения от нормы, то необходимо разобрать блок для более детальных исследований. Наиболее частая неисправность асинхронных электродвигателей — замыкание между витками.
При такой неисправности устройство перегревается и не развивает полную мощность, а если работа устройства не прекращается, то электрический блок может выйти из строя полностью.
Для прозвонки цепей между витками мультиметр переключают в режим измерения сопротивления до 100 Ом.
Необходимо прозвонить каждую цепь статора и сравнить результаты. Если величина сопротивления в одном из них существенно отличается, таким способом можно уверенно диагностировать межвитковое замыкание обмотки асинхронного электродвигателя.
Как прозвонить коллекторный двигатель
Коллекторный блок также можно прозвонить мультиметром. Этот тип электродвигателя используется в цепи постоянного тока.
Коллекторные двигатели переменного тока менее распространены, например, в различных электроинструментах. Наиболее качественная прозвонка таких изделий возможна при полной разборке электродвигателя.
Можно будет проверить якорь электродвигателя, а также прозвонить обмотку статора мультиметром, который необходимо перевести в режим измерения сопротивления до 200 Ом.
В большинстве случаев статор коллекторного блока состоит из двух независимых обмоток, которые нужно прозвонить мультиметром, чтобы определить его состояние.
Точное значение этого показателя можно узнать в документации на электродвигатель, а вот о работоспособности обмотки можно судить, если прибор покажет небольшое значение сопротивления.
В мощных двигателях постоянного тока электрооборудования автомобиля величина сопротивления статора будет настолько мала, что его отличие от закороченного проводника может составлять десятые доли ома. Менее мощные устройства имеют сопротивление обмотки статора в пределах от 5 до 30 Ом.
Для того чтобы прозвонить обмотки статора коллекторного двигателя мультиметром, необходимо подключить щупы измерительного прибора к информационным выходам обмоток. Если в процессе диагностических измерений выявляется отсутствие сопротивления хотя бы в одной цепи, дальнейшая эксплуатация блока не проводится.
Ротор коллекторного двигателя состоит из гораздо большего количества обмоток, но проверка якоря не займет много времени.
Чтобы прозвонить эту деталь, нужно включить мультиметр в режим измерения сопротивления до 200 Ом, и расположить щупы мультиметра на коллекторе так, чтобы они были как можно дальше друг от друга.
Поэтому щупы займут место щеток двигателя и может прозвонить одна из нескольких обмоток якоря. Если мультиметр показывает какое-либо значение, то, не снимая щупы измерительного прибора с коллектора, слегка вращаем ротор до тех пор, пока к щупам прибора не подключится следующая обмотка.
Таким образом, проверить обмотку можно без особых усилий. Если мультиметр показывает примерно одинаковое значение сопротивления для каждой цепи, то это означает, что якорь прибора абсолютно исправен.
Чтобы эти типы двигателей звучали правильно, необходимо проверить возможную утечку электрического тока на землю».
Это нарушение может привести не только к выходу из строя электродвигателя, но и к повышенной вероятности электротравмы. Проверить якорь и статор коллекторного двигателя на пробой несложно, для этого необходимо активировать режим измерения сопротивления до 2000 кОм. Для проверки статора достаточно один вывод подключить к корпусу, а второй к одной из обмоток.
Для того, чтобы эта часть двигателя звучала правильно, во время этой операции запрещается прикасаться к металлической части щупов мультиметра, либо к корпусу статора и проводке измеряемой цепи.
Я постарался сделать инструкцию универсальной для всех типов асинхронных двигателей. Те же методы, при продуманном подходе, можно использовать в цепях постоянного напряжения.
Особенности
Современное электрооборудование оснащается двигателями с дополнительными устройствами защиты, такими как плавкие предохранители, тепловые реле и датчики скорости вращения двигателя.
- термопредохранители при определенном пороге нагрева двигателя прерывают цепь питания. О его исправности укажут показания тестера, например, короткое замыкание;
- тепловые реле заменили предохранители. Одни из них находятся в рабочем состоянии с замкнутыми выводами, другие, наоборот, с разомкнутыми контактами. Это легко проверяется тестировщиком;
- датчики скорости двигателя обычно устанавливаются в стиральных машинах. Для проверки используются три выхода устройства. Сняв контактную фишку, поочередно переставляйте красный щуп на крайние контакты датчика и держите черный щуп на центральном выводе. При вращении ротора в одном из вариантов мультиметр должен продемонстрировать динамику показаний.
Выводы
Проверка состояния электродвигателя мультиметром с положительным результатом может характеризоваться тем, что все параллельные измерения контактов статора и ротора должны быть одинаковыми. При отклонениях от этих требований необходимо искать обрывы или обрывы проводов в местах измерений. Следует отметить, что домашние тестеры часто допускают некоторую погрешность измерения. В отличие от цифровых инструментов, стрелочные инструменты более точны. Чтобы убедиться в этом, в режиме 200 Ом щупы замкнуты. На дисплее должно появиться «0» или другое число от 0,1 до 0,2 Ом. Это будет ошибка тестера.
Работать с частями разобранного электродвигателя необходимо на чистом рабочем столе. Освещение рабочего места не должно создавать темных мест. Руки должны быть защищены перчатками, а глаза – очками. Рабочий должен носить сапоги на толстой резиновой подошве. Это необходимо сделать во избежание проблем при тестировании двигателя после его диагностики.
