Пошаговая инструкция перемотки электродвигателей своими руками. Как перемотать электродвигатель своими руками.

Сегодня многие бытовые приборы работают с электродвигателями. Их главная особенность заключается в том, что они работают асинхронно. Это означает, что скорость вращения ротора остается постоянной даже при изменении нагрузки.

Перемотка электродвигателя своими руками

Перемотка электродвигателя — это процесс замены старой медной обмотки электродвигателя на новую. Перемотка обычно выполняется при нарушении целостности изоляции медных проводников, что может привести к короткому замыканию или повреждению каркаса.

Причины износа рамы включают условия, в которых находится статор двигателя. Интенсивное тепло и сильные вибрации вызывают изменения в структуре изоляции, так что она постепенно становится тоньше, а ее электропроводность увеличивается. Пыль и другие загрязнения в проводниках, как снаружи, так и из деталей двигателя, также снижают сопротивление и способствуют повреждению. Кроме того, частый контакт влаги с изоляцией изменяет ее свойства и повышает риск короткого замыкания. После длительного воздействия этих факторов электрическая изоляция становится чрезвычайно чувствительной к механическому воздействию. Эти процессы наиболее сильно проявляются в двигателях, которые эксплуатируются в неблагоприятных погодных условиях и при частой смене нагрузки. Изменения, требующие перемотки двигателя, обычно происходят в процессе эксплуатации — повышенная вибрация, нестабильная работа и трудности с запуском. Для более точной диагностики следует измерить сопротивление изоляции и корпуса двигателя.

Разборка, осмотр и подготовка статора

Обмотку можно выполнить вручную или отправить двигатель в ремонт. Поскольку последнее зачастую очень дорого и не всегда возможно в небольших городах, лучше всего намотать мотор самостоятельно. Это вполне осуществимо в домашней мастерской. Сегодня широко используются трехфазные двигатели с короткозамкнутым сепаратором или фазным ротором. Поэтому перемотка двигателя этого типа рассматривается ниже. Перемотка, как и замена большинства других компонентов двигателя, начинается с разборки двигателя.

После соблюдения всех мер предосторожности (отключение питания, выключение привода и т.д.) электродвигатель тщательно очищается и промывается, чтобы минимизировать попадание загрязнений внутрь двигателя.

Затем открутите несколько винтов на вентиляторе и крышке вентилятора и снимите подшипниковые щиты. Они расположены на торцевых частях двигателя.

После демонтажа двигателя старая обмотка удаляется. Для этого выступающие части (лицевые стороны) со стороны соединений обмотки срезаются зубилом.

Передняя часть обрезается вокруг статора.

Затем клинья вынимаются из пазов, чтобы зафиксировать обмотку в пазах, а затем удаляются.

В небольших двигателях клинья обычно отсутствуют, и оставшуюся обмотку можно сразу удалить плоскогубцами.

После снятия статора с поврежденной обмотки его следует тщательно осмотреть, очистить и, если возможно, откачать воздух. После короткого замыкания в корпусе в этой области часто образуются скопления меди, заусенцы и другие дефекты металла.

Большинство из них можно удалить с помощью мелкой наждачной бумаги.

Подготовка статора

Теперь поместите изоляционный материал в пазы статора, предварительно подготовив его.

Для этого измерьте длину паза и вырежьте пробную деталь для установки в паз.

Изоляция не должна выступать внутрь за пределы паза, а длина выступающей части не должна превышать 5 мм. Размер выступающей части зависит от материала и двигателя.

Правильно подобранный по размеру кусок диэлектрического материала называется изолирующей втулкой, а вдавливание его в паз — втулкой. Определившись с размером, вырежьте нужное количество рукавов.

Лучше всего также срезать «стрелки», изоляционный материал, который покрывает обмотку изнутри, с открытой части паза.

Они имеют ту же длину, что и изолирующие рукава, и вдвое меньшую ширину.

Особенности ремонта асинхронной машины

Проблемы с любым типом двигателя могут быть механическими или электрическими. В первом случае сильная вибрация и заметный шум могут указывать на неисправность, как правило, связанную с проблемой в подшипнике (обычно в крышке подшипника). Если вовремя не устранить неисправность, вал может заклинить, что неизбежно приведет к повреждению обмоток статора. В этом случае тепловая защита автоматического выключателя не может быть своевременно активирована.

» Сгоревшие провода обмотки статора

Читайте также: Трехфазный дифференциальный выключатель — советы электрика

Опыт показывает, что до 90 % отказов асинхронных двигателей связано с проблемами в обмотке статора (обрыв, короткое замыкание обмотки, замыкание на землю). Однако короткозамкнутый якорь обычно остается в работоспособном состоянии. Даже если это механическая неисправность, необходимо проверить электрическую часть.

Вибрационное старение изоляции.

Новая изоляция mikalent достаточно гибкая и хорошо выдерживает вибрации. Однако из-за термических и других процессов старения его эластичность со временем снижается. Изоляция, способная выдерживать большие усилия от пусковых токов, может быть повреждена более мелкими, но многократными ударами, связанными с вибрацией двигателя. Повторные изгибы изоляции во время работы двигателя чаще всего происходят в передних секциях и наиболее опасны в месте выхода секции из паза. Вибрация, измеренная на подшипниках двигателя, не должна быть выше:

Для снижения вибрации большое значение имеет плотность прилегания пазов обмотки статора и надежная обвязка торцов.

Проверка обмотки

В большинстве случаев проблему можно определить по внешнему виду и характерному запаху (см. рисунок 1). Если неисправность невозможно определить эмпирическим путем, необходимо провести диагностику, начиная с проверки на короткое замыкание. Если обнаружена неисправность, двигатель разбирают (эта процедура описана отдельно) и тщательно проверяют соединения. Если неисправность не обнаружена, может быть выявлен обрыв в одной из катушек, что потребует перемотки.

Если разрез провода не указывает на обрыв, измерьте сопротивление обмотки и обратите внимание на следующее:

• 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 помните, что сопротивление катушек статора довольно низкое, поэтому не имеет смысла использовать измерительные приборы с низким классом точности, такие как большинство мультиметров. Это можно исправить, построив простую схему потенциометра с дополнительным источником питания, например, автомобильным аккумулятором.

Схема для измерения сопротивления обмоток

Процедура измерения выглядит следующим образом:

1. Подключается катушка привода к схеме, представленной выше.
2. Потенциометром устанавливается ток 1 А.
3. 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).

Стоит также упомянуть о технике, позволяющей определить место повреждения между обмотками. Это делается следующим образом:

Статор, отделенный от ротора, подключается к низковольтной сети через трансформатор после того, как на него помещается стальной шарик (например, из подшипника). Если катушки работают, шарик движется по внутренней поверхности без перерыва. Если между катушками есть короткое замыкание, он будет «зависать» в этом положении.

Испытание с помощью стального шарика

Особенности ремонта асинхронной машины

Проблемы с любым типом двигателя могут быть механическими или электрическими. В первом случае сильная вибрация и заметный шум могут указывать на неисправность, как правило, связанную с проблемой в подшипнике (обычно в крышке подшипника). Если вовремя не устранить неисправность, вал может заклинить, что неизбежно приведет к повреждению обмоток статора. В этом случае тепловая защита автоматического выключателя не может быть своевременно активирована.

» Сгоревшие провода обмотки статора

На практике считается, что до 90% отказов асинхронных машин происходит из-за проблем с обмоткой статора (обрывы, замыкания между обмотками, короткие замыкания в корпусе). Однако закороченный якорь обычно остается в работе. Поэтому даже при наличии механического дефекта необходимо проверить электрическую часть.

Электрические причины повреждения мотора

Наиболее распространенными факторами здесь являются:

• Замыкание витков одной обмотки. Причиной может быть чрезмерный нагрев проводов при критическом увеличении нагрузки. Оболочка на витках разрушается, а токопроводящие жилы соприкасаются. Ток начинает бежать по более короткому участку цепи с меньшим сопротивлением, сокращая номинальную длину проводника. Выявить такую неисправность поможет мультиметр;
• Фазное короткое замыкание. Причина тоже может заключаться в перегреве обмотки. От предыдущего варианта такое замыкание отличается тем, что оно происходит между витками разных обмоток. Должно произойти моментальное срабатывание защитных автоматов, как при коротком замыкании в цепи. Как правило, перемотка электромоторов требуется в большинстве таких случаев.
• Обрыв проводников обмотки из-за превышения допустимой нагрузки и рабочей температуры. Предотвратить такую неисправность можно во время периодического техобслуживания электромоторов. Поврежденную изоляцию видно по характерным следам оплавления. Жилы под ней могут перегореть в ближайшее время, после чего произойдет обрыв цепи и ток перестанет циркулировать по обмотке. Если не перемотать электродвигатель, он работать больше не сможет;
• Проблемы с заземлением или его отсутствие. Во время повреждения изоляции проводов из замкнутого контура ток распространяется на все ближайшие токопроводящие поверхности, в том числе и на корпус мотора. Современное промышленное оборудование зачастую работает с силой тока, смертельно опасной для человека даже при малейшем касании. Поэтому заземление электродвигателей и измерение изоляционного сопротивления проводов следует проводить в обязательном порядке.

Причины отказов двигателей из-за резких колебаний напряжения в сети можно выделить в отдельную категорию:

• Увеличение напряжения на всех фазах. С такой проблемой поможет справиться правильно организованная система автоматической защиты;
• Фазовый перекос. Часто причиной становится ненадежное соединение проводов где-то на питающей линии после ее обрыва и ремонта. В таких узлах происходит окисление и пригорание металла. Данная нулевая фаза ослабевает, вызывая перекос других фаз. Стопроцентной защиты от таких ситуаций нет.
• Фазовый провал. Оборудование очень плохо воспринимает пропадание одной из фаз. Обмотка часто перегорает и для ее восстановления нужно перемотать электродвигатель.
• Попадание молнии. Часто влечет за собой поломку, ремонт и восстановление всего электрооборудование, подключенного к данной сети;
• Перегревание электромотора. Для критического снижения эффекта охлаждения иногда достаточно просто прикрыть тканью боковые ребра двигателя. А при большой нагрузке с повышенной температурой может не справиться даже система принудительного Алгоритм перемотки обмотки на электрическом двигателе.

В большинстве вышеперечисленных случаев перемотка обмоток может быть единственным способом сброса генераторной установки.

Проверка обмотки

В большинстве случаев проблему можно определить по внешнему виду и характерному запаху (см. рисунок 1). Если неисправность невозможно определить эмпирическим путем, необходимо провести диагностику, начиная с проверки на короткое замыкание. Если обнаружена неисправность, двигатель разбирают (эта процедура описана отдельно) и тщательно проверяют соединения. Если неисправность не обнаружена, может быть выявлен обрыв в одной из катушек, что потребует перемотки.

Если разрез провода не указывает на обрыв, измерьте сопротивление обмотки и обратите внимание на следующее:

• 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 помните, что сопротивление катушек статора довольно низкое, поэтому не имеет смысла использовать измерительные приборы с низким классом точности, такие как большинство мультиметров. Это можно исправить, построив простую схему потенциометра с дополнительным источником питания, например, автомобильным аккумулятором.

Схема для измерения сопротивления обмоток

Процедура измерения выглядит следующим образом:

1. Подключается катушка привода к схеме, представленной выше.
2. Потенциометром устанавливается ток 1 А.
3. 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).

Стоит также упомянуть о технике, позволяющей определить место повреждения между обмотками. Это делается следующим образом:

Статор, отделенный от ротора, подключается к низковольтной сети через трансформатор после того, как на него помещается стальной шарик (например, из подшипника). Если катушки работают, шарик движется по внутренней поверхности без перерыва. Если между катушками есть короткое замыкание, он будет «зависать» в этом положении.

Как подобрать провод

Чтобы сохранить мощность двигателя, выберите провод с тем же сечением, что и раньше. Это позволит намотать указанное количество витков.

Если это невозможно, сделайте поперечное сечение как можно ближе. Помните закон Ома: чем меньше диаметр проводника, тем больше его сопротивление.

ВАЖНО: К выбору кабелей относятся очень серьезно. Неправильное сечение приведет к перегреву двигателя, расплавлению изоляционного лака и впоследствии к короткому замыканию!

Обмотка должна быть намотана по шаблону, который вы сделаете сами из картона. Это должен быть подходящий размер для «утюга». Для достижения чистой намотки используется специальный станок для намотки проволоки. Это все, что требуется для завода двигателя.

Аранжировка, сделанная вручную, может быть ошибочной. Существует вероятность того, что провода не будут плотно прилегать друг к другу, что приведет к увеличению количества витков и затруднению сборки.

Монтаж и пропитка

Намотать статор двигателя вручную не очень сложно. Главное в этом деле — точность.

Изоляция помещается в прорези утюга. Затем в них помещаются провода, которые будут намотаны на двигатель. Это нужно делать осторожно, чтобы не повредить изоляционный слой. При необходимости обмотка сжимается в определенных точках.

ВАЖНО: Изоляция, помещенная в пазы, не должна выступать. Поэтому выступающую часть необходимо отрезать, иначе она может мешать ротору во время работы двигателя!

Для полной изоляции всех токоведущих частей используется специальный лак. Они представлены на рынке в широком ассортименте. В действительности, однако, он делится на два типа. Первый высыхает при нормальной температуре, второй — только после термической обработки.

Проверка и включение

Перед первым запуском двигателя после ремонта его необходимо правильно проверить. Сначала проверяются все вставленные «катушки». Это позволяет определить наличие обрыва или плохого контакта. Между «стопками» измеряется сопротивление, чтобы при включении не произошло короткого замыкания.

Не подавайте сразу 220 В на двигатель, лучше подать более низкое напряжение. Дайте ротору вращаться медленно, поскольку цель — определить, нагрелся ли двигатель. Если все работает хорошо и нет дыма, значит, ремонт двигателя прошел успешно.

В Интернете можно найти множество фотографий двигателей перемотки. Это поможет новичкам наглядно представить себе процесс.