Перемотка электродвигателя своими руками: особенности, пошаговое описание и рекомендации
Перемотка электродвигателя своими руками: особенности, пошаговое описание и рекомендации
Любой инструмент подвержен перегрузкам и различным повреждениям. Можно уронить электроинструмент, пролить на него жидкость, в результате чего на обмотках появится ржавчина, которая приведёт в негодность двигатель. Своими руками перемотка электродвигателя осуществляется довольно просто, но потребуется наличие минимального комплекта инструментов.
Самое главное — нужна сноровка и опыт в ремонте. При неправильной эксплуатации электроинструмента, весь удар на себя берёт именно обмотка ротора. Проволока, из которой она изготовлена, может разорваться или обгореть. Но если заменить обмотку, то ресурс инструмента значительно увеличится.
Определение параметров провода
Можно попробовать найти соответствующую информацию в интернете (намоточные данные). Часто люди делятся личным опытом, как они ремонтировали эл/дрель, фен своей жене, насосную станцию на даче и так далее. Но нужно понимать, что это должна быть ТОЧНО ТАКАЯ ЖЕ модель, иначе не факт, что после ремонта ваша станет работать.
На практике же обычно приходится все вопросы выяснять непосредственно при осмотре. Даже если двигатель выгорел довольно сильно, то всегда можно найти участок, на котором обмотка более-менее сохранилась. В этом месте нужно все тщательно очистить для того, чтобы можно было пересчитать все проводки в «укладке». Все, что нам нужно – определить количество витков и сечение провода.
Заботиться о целостности провода, естественно, смысла нет. Поэтому подойдет все, что поможет удалить нагар и частицы расплавленного лака – бензин, спиртосодержащие жидкости и тому подобное. Как вариант – произвести обжиг (горелка, костер и так далее). Главное – результат.
Обмотка выступает за габариты «железа». На той ее части, которая цела и пригодна к осмотру, срезается (срубается, спиливается) верхушка. Подходящий инструмент подбирается в зависимости от толщины провода, но нужно иметь в виду, что он довольно мягкий (медь). Наша задача – добиться того, чтобы одну часть намотки можно было «распушить». Тогда и число проводков посчитать несложно, и сечение их замерить.
Особенности ремонта коллекторных приводов
У данного типа электромашин чаще возникают механические неисправности. Например, стирание щеток или засорение контактов коллектора. В таких ситуациях ремонт сводится к чистке контактного механизма или замене графитовых щеток.
Тестирование электрической части сводится к проверке сопротивления обмотки якоря. В этом случае щупы прибора двум соседним контактам (ламелям) коллектора, после снятия показаний производится измерение далее по кругу.
Проверка обмотки якоря коллекторного электродвигателя
Отображенное сопротивление должно быть примерно одинаковым (с учетом погрешности прибора). Если наблюдается серьезное отклонение, то это говорит, что имеет место быть межвитковое КЗ или обрыв, следовательно, необходима перемотка.
Как самому перемотать электродвигатель в домашних условиях
Обычно в бытовой технике применяются коллекторные моторы с постоянным током и бесколлекторные асинхронные модели с переменным током. Сейчас мы разберемся, как осуществлять ремонт именно такого оборудования. Конструктивные особенности и принципы работы систем асинхронного и коллекторного типа можно найти у нас на сайте.
Как ремонтировать асинхронные двигатели
Если в двигателе есть проблемы, то это проблемы или механического, или электрического характера. В первом случае поломка может сопровождаться сильной вибрацией и характерным шумом. Обычно это указывает на проблемы с подшипником – как правило, в торцевой крышке. Не устраните поломку вовремя – и вал может заклинить, а в итоге из строя выйдут обмотки статора. В это же время может не успеть сработать функция тепловой защиты автоматического выключателя.
Практика показывает, что примерно в 90% неисправностей моторов асинхронного типа появляются проблемы в обмотке статора – в виде обрыва, межвиткового замыкания, КЗ на корпус. В это время короткозамкнутый якорь чаще всего продолжает функционировать исправно. Таким образом, если повреждения двигателя имеют механическую причину, электрическую часть обязательно следует проверять.
Чаще всего проблему можно выявить по внешним признакам и характерному запаху (рис. 1). Если поломку не удалось обнаружить эмпирическим способом, тогда прибегаем к диагностированию и делаем прозвонку на обрыв. Если мы ее обнаружили, выполняем разборку мотора (про это детальнее мы поговорим дальше) и тщательно осматриваем соединения. Когда дефекты не обнаружены, можно сказать, что у нас обрыв в какой-нибудь катушке. Поэтому нужно делать перемотку.
Если после прозвонки обрыв не зафиксирован, тогда мы измеряем сопротивление обмоток, при этом учитываем такие нюансы:
• необходимо, чтобы сопротивление изоляции катушек на корпус стремилось к бесконечности;
• нужно, чтобы у трехфазного привода обмотки показывали одинаковое сопротивление;
• требуется, чтобы у однофазных моделей сопротивление пусковых катушек превышало эти параметры рабочих обмоток.
Также нужно помнить о том, что статорные катушки имеют весьма низкое сопротивление. Поэтому, чтобы его измерить, нет смысла пользоваться приборами, которые имеют низкий класс точности – это большая часть мультиметров. Решить вопрос можно, если собрать простую схему на потенциометре, добавив дополнительный источник питания – к примеру, автомобильную аккумуляторную батарею.
Как проводить измерения:
• подключаем катушку привода к схеме, которая представлена выше;
• с помощью потенциометра устанавливаем ток 1 А;
• делаем расчет сопротивления катушке, используя такую формулу: где R К и U ПИТ описаны на рис. 2. R – сопротивление потенциометра, – падение напряжения на катушке измерения (на схеме показывает вольтметр).
Работа со статором
При ремонте и перемотке электродвигателя в первую очередь составляется схема расположения и подключения обмоток мотора. В случае с трехфазным двигателем под каждую фазу аккуратно составляется схема катушек. Они наматываются, как правило, одним проводом. Только, когда схема подключения обмоток хорошо изучена и правильно составлена, можно их разбирать и удалять. Для удобства помечаем обмотки разными цветами и фотографируем. Также проверяем, все ли понятно в фотографиях и схемах.
Перед тем, как делать перемотку статора электромотора, изготовляем шаблон по его размеру. Ширина равняется размеру между пазами, в который будет уложена катушка. Чтобы заизолировать статор от обмотки, в пазы вставляем картонные или специальные пластиковые пластинки. Чтобы уложить катушку в пазы, используется деревянная или пластмассовая лопатка – трамбовка.
Когда одну катушку намотали, провод не откусываем, катушку укладываем в пазы и продолжаем мотать на шаблон. Все катушки одной фазы мотаем, используя цельный провод, не перекусываем его. В первую очередь перематываем все витки одной фазы, и поочередно их укладываем. Аналогичным путем мотаем и укладываем катушки для других фаз. Верхняя часть обмотки в пазах статора над витками закрывается пластинками из того самого материала изоляции, что применен в пазах статора.
Когда катушка одной из фаз намотана и уложена, в обязательном порядке делается обвязка и формировка катушек в ровные пучки. Стараемся, чтоб витки находились в одной связке, не касаясь корпуса статора. Если катушка чуть большая и касается корпуса, одеваем на нее разрезанный кембрик, и потом обвязываем. Не следует допускать касание неизолированных проводов корпуса, поскольку во время вибрации, к которой приводит электромагнитное поле, лак может протираться, и в итоге произойдет замыкание катушки на корпус. После укладки берется омметр и проверяется сопротивление.
Нужно точно следить за количеством витков в каждой катушке, чтобы избежать перегревания обмоток. Следует обращать пристальное внимание на то, чтобы не появилось перехлестов витков на обмотке. Также необходимо следить, дабы провод не завязался в виточный узел, чтоб на нем не была обтертая изоляция. Те элементы, которые выходят за пределы корпуса пазов, аккуратным образом утрамбовываем.
Каждый вывод от каждой катушки заправляем в кембрик – изоляционную трубку. Материал трубок должен обладать не только изоляционными свойствами, но и стойкостью к нагреванию проводов. Чтобы избежать плавления, класс изоляции должен применяться не ниже, чем применимый раньше.
Классы устойчивости изоляции к температуре:
Проверяем и собираем
Следующий этап – сборка мотора. Наживляем основные болты, чтобы сделать прозвонку и проверяем ток каждой из фаз. Используя токовые клещи, проверяем токи обмоток каждой фазы через нагрузку и автоматический выключатель. Нужно, чтобы они были одинаковы. После этого мотор собираем, закручиваем все болты и проверяем его на правильность вращения и работу в холостом режиме.
Если все работает, систему снова разбираем, чтобы покрыть обмотки статора лаком. Статор помещаем в лак для пропитки обмоток и заполнения пустот. После этого его поднимаем, чтобы лак стек, и сушим, поместив в специальную сушилку или на открытый воздух. Чтобы ускорить сушку, воспользуемся лампой накаливания (мощность 0,5–1 кВт) – ее вставляем в статор и включаем в сеть.
Когда мотор просушен, полностью его собираем, и снова проверяем сопротивление изоляции. Проверяем, как работает электродвигатель на холостом ходу. Для этой задачи лучше воспользуемся понижающим трансформатором и автоматическим выключателем (рекомендуется УЗО). И лишь когда мотор прошел проверку, его можно применять, давая полное напряжение.
Для правильного проведения перемотки стоит следовать таким рекомендациям специалистов:
• Когда мы определяем неисправности электромотора, то учитываем, что сопротивление изоляции часто может снижаться по той причине, что на него может попасть грязь или металлическая стружка. В таком случае мотор нужно аккуратно прочистить, промыть от грязи и высушить, используя фен или тепловую пушку.
• Очень часто не обязательно делать всю перемотку. В случае короткого замыкания под фланцами по причине вибрации следует устранить поврежденную изоляцию. В итоге мы проводим зачистку и меняем изоляцию, после чего заливаем место повреждения лаком.
• Если во время прозвонки происходит межвитковое замыкание, то с помощью омметра определяем замкнутый виток. После того, как испорченный элемент удалось определить – заменяем его, концы спаиваем и изолируем. После этого двигатель проверяем на стенде.
• Если вы хотите, чтобы обмотка электромотора была перемотана на шаблон равномерно, тогда укладываем провод к проводу, не делая нахлесты и перекосы по размерам статора. После этого внимательно проверяем, нет ли выступов изоляции обмотки из пазов статора, чтобы во время вставки ротора он ее не цеплял. На проводе не должны быть витковые узлы. Марка и сечение провода должны быть такими же, как и в оригинале.
Проверка и сборка
Далее делают сборку двигателя, наживив основные болты для «прозвонки» и проверки токов каждой фазы. С помощью токовых клещей проверяют токи обмоток каждой из фаз через нагрузку и автоматический выключатель. Они должны быть одинаковыми. Затем двигатель собирают, закручивая все болты и проверяя его на правильность вращения и работу в холостом режиме.
Если всё работает нормально, то механизм разбирают снова для покрытия обмоток статора лаком. Статор помещают в лак для пропитки обмоток и заполнения пустот. Затем его поднимают, давая стечь лаку, и сушат на открытом воздухе или в специальной сушилке. Для ускорения сушки применяют лампу накаливания мощностью 0,5—1 кВт, вставленную в статор и включённую в сеть.
После просушки двигателя производят его полную сборку, ещё раз проверяют сопротивление изоляции. Делают проверку двигателя на холостом ходу. Лучше для этой цели использовать понижающий трансформатор и автоматический выключатель (желательно УЗО). Только после проверки можно использовать двигатель на полном напряжении.
Правильно провести перемотку помогут следующие советы специалистов:
Во время определения неисправностей электродвигателя необходимо знать, что сопротивление изоляции часто снижается из-за грязи и попадания металлической стружки. В таких случаях двигатель достаточно хорошо очистить, вымыть грязь и просушить феном или тепловой пушкой.- Во многих случаях необязательна вся перемотка. При коротком замыкании под фланцами из-за вибрации поможет устранение повреждений изоляции. После этого нужно провести зачистку и замену изоляции с заливкой места повреждения лаком.
- Если при «прозвонке» имеется межвитковое замыкание, то при помощи омметра определяют замкнутый виток. Если удаётся определить испорченный элемент, его заменяют, концы спаивают и изолируют. Далее двигатель проверяют на стенде.
- Чтобы перемотать обмотку электродвигателя на шаблон равномерно, нужно укладывать провод к проводу без нахлестов и перекосов по размерам статора. Затем следует внимательно проверить, не выступает ли изоляция обмотки из пазов статора, чтобы при вставке ротора он не цеплял её. Провод должен быть без витковых узлов. Марка провода и его сечение должны соответствовать параметрам оригинала.
При проведении всех работ необходимо пользоваться исправным инструментом, а также заведомо исправными измерительными приборами и тестерами. Особое внимание нужно обратить на исправность защиты элементов питания, качество изоляции и влажность материалов, применяемых во время ремонта.
Соблюдение техники безопасности и правил пользования инструментом является непременным условием при проведении испытаний. Лучше для этого пригласить специалиста с большим опытом работы с электродвигателями.
Перемотка электродвигателей своими руками
- ВКонтакте
- ok
- YouTube
- Яндекс.Дзен
- TikTok
Несмотря на то, что электродвигатели – это очень надежное оборудование, их выход из строя не редкость. Учитывая их немалую стоимость, гораздо выгоднее выполнить ремонт, чем покупать новый агрегат. Некоторые умельцы при помощи несложных приспособлений делают это даже в домашних условиях. Однако стоить отметить, что перемотка электродвигателей требует специальных знаний и навыков. Предлагаем рассмотреть основные операции, которые необходимо проделывать при выполнении этих работ.
Ремонт промышленных электродвигателей осуществляется в специальных мастерских или цехах. Как правило, на каждом предприятии есть специальные службы, выполняющие эти работы. Учитывая, что вес промышленных э/двигателей нередко достигает сотен и даже тысяч килограммов, при их ремонте не обойтись без специального оборудования. Поэтому речь пойдет не о них, а о компактных промышленных и бытовых моделях, ремонт которых можно выполнить своими руками.
Обмоточные данные электродвигателя
Это очень важные параметры, влияющие на рабочие характеристики агрегата. Самый простой способ их получить – обратиться к соответствующим источникам, самый надежный из которых — паспорт изделия. Найти эту информацию можно и по маркировке двигателя с открытых источниках.
Паспортные данные электродвигателя должны включать следующее:
- Тип двигателя
- Количество фаз
- Частота (Гц)
- Номинальная мощность (Вт или кВт)
- Напряжение питания (В)
- Потребляемый ток (А)
- Число оборотов (об/мин)
- КПД двигателя
- Коэффициент мощности cosφ
- Степень защиты
- Класс изоляции
Количество катушек можно определить визуально, после разборки двигателя. Диаметр необходимого для перемотки эмальпровода замеряют штангенциркулем. А количество витков эмалированного провода можно определить во время снятия старой. Для этого обмотки проводов одной из катушек аккуратно разрезают и производят пересчет.
Ремонт и перемотка электродвигателей своими руками — последовательность действий:
- Отключение от питающей сети
- Демонтаж с места установки
- Демонтаж защитного кожуха охлаждающего вентилятора
- Демонтаж крыльчатки вентилятора
- Разборка электродвигателя
- Демонтаж ротора
- Демонтаж обмотки
- Очистка ротора и статора от грязи, нагара и остатков пропитки
- Укладка катушек в пазы
- Пропитка обмотки
- Сушка электродвигателя
- Проверка катушек омметром
- Сборка электродвигателя
- Пробный запуск
Перемотка статора
В качестве примера – перемотка асинхронного двигателя. Перед началом разборки корпус двигателя обычно протирают влажной ветошью и хорошенько высушивают. Намотка катушечных групп производится либо на специальном станке, либо вручную с использованием шаблонов. После того как катушки уложены в специальные пазы, их необходимо обвязать и соединить в единую цепь. После перемотки электродвигатель необходимо пропитать специальной пропиткой. Для этого корпус нагревают до температуры +40-+50°С и опускают в емкость с пропиточным лаком. После полного высыхания производится замер сопротивления катушек статора (полученные значения должны быть одинаковыми), а так же «прозвонка» катушек и корпуса на предмет пробоя. Затем двигатель собирают и производят пробный пуск.
Перемотка якоря
Процесс перемотки коллекторных двигателей почти не отличается от статорных за исключением некоторых нюансов. Как правило, в них чаще всего проблемы возникают в обмотке ротора. Соответственно, на перемотку чаще всего отправляют якорь. Кроме того, сам якорь после перемотки необходимо отбалансировать. Для этого понадобятся специальные станки и приспособления.
Ремонт и перемотка электродвигателей – достаточно непростой и трудоемкий процесс. Возможно ли делать перемотку электродвигателей в домашних условиях? Возможно, но для этого необходима соответствующая квалификация и оборудованная всем необходимым мастерская. Выполнять такую работу «на коленке» — пустая трата времени.
Как подобрать провод
Чтобы мощность электродвигателя была прежней, следует подбирать провод с таким же сечением, какое и было. Это позволит намотать заданное количество витков.
Если не удается этого сделать, то берется максимально приближенное сечение. Следует помнить о законе Ома, чем меньше диаметр проводника, тем выше его сопротивление.
ВАЖНО! К подбору проводов относятся очень серьезно. Неправильное сечение приведет к перегреву двигателя, изоляционный лак будет плавиться и как следствие приведет к замыканию!
Наматывать обмотку нужно с помощью шаблона, который изготавливается самостоятельно из картона. Он должен соответствовать размерам «железа». Чтобы добиться аккуратного расположения витков используют специальный станок для намотки провода. Это все, что нужно для перемотки двигателя.
Укладка, выполненная вручную, может иметь дефекты. Возникает вероятность уложить провода не плотно, что приведет к увеличению размеров обмотки, и трудностям ее монтажа.
Перемотка
Процесс перемотки можно разделить на три этапа
- Разборка
- Намотка
- Сборка
Разборка
Нужно продолжать разборку и удалить обмотки — полностью или, если позволяет конструкция, только повреждённые, чтобы перематывать только их. Перед полным удалением разрезают нитки, связывающие провода вместе и зарисовывают схему соединения. Проще всего удалить старые обмотки путём выжигания газовой горелкой или на костре. Можно поставить статор «на попа» на кирпичи, заполнить дровами и поджечь.
Снять обмотки можно также с помощью зубила и молотка, но в этом случае труднее определить схему подключения и порядок укладки обмоток в пазы.
В однофазных двигателях иногда можно снять одну обмотку не трогая остальные. В этом случае нужно внимательно рассмотреть, как крепятся обмотки и снять повреждённую.
Фазный ротор разбирается аналогично, но перед выжиганием нужно снять токосъемные кольца.
Выжженные обмотки аккуратно вынимают из пазов, стараясь хотя бы одну сохранить целой. Это необходимо для определения размеров обмотки, сечения проволки и числа витков. При разборке также зарисовывают схему укладки обмоток в пазы с указанием направления намотки. Если известен тип электродвигателя, данные для ремонта можно найти в соответствующих справочниках.
Намотка
Зная количество обмоток, размер каждой и число витков путём умножения можно определить нужную длину проволки. Сечение провода берётся такое же, как на сгоревшем. Его измеряют штангенциркулем или микрометром. Если сечение взять меньше, то двигатель будет перегреваться при номинальных нагрузках, а если больше, то проволка может не поместиться в своих пазах.
Намотка обмоток выполняется на станке, аналогичному тем станкам, на которых мотаются катушки трансформатора. После намотки нужного количества витков обмотка вынимается из станка, перевязывается обмоточной ниткой и откладывается в сторону. Процесс повторяется столько раз, сколько необходимо обмоток.
В пазы вставляют новые прокладки из электроизоляционного материала. Эти прокладки называют «гильзы». Толщину и материал можно определить по справочнику. Если нет данных на перематываемый двигатель, можно взять на аналогичной мощности. Длина берётся на несколько миллиметров длиннее толщины статора, ширина такой, чтобы полностью закрыть внутреннюю поверхность паза.
Согласно схеме укладывают в пазы обмотки, соблюдая направление намотки. Если в один паз укладывается две обмотки, а также в местах соприкосновения прокладывают полоски изоляционного материала.
Для укладки проволки в пазы используется специальный инструмент — трамбовка. Уложенные обмотки закрепляются прокладками из того же материала, из которого изготавливались гильзы. Эти прокладки называют «стрелки». Длина стрелок равна длине гильз, а ширина вполовину меньше.
Закреплённые обмотки соединяются между собой скрутками, которые пропаиваются. К тем выводам, на которые будет подаваться напряжение, подключают провода соответствующего сечения и длины. Их необходимо промаркировать с указанием начала и конца.
Соединённые обмотки увязывают обмоточной ниткой или шпагатом. Провода выводят наружу через отверстие в корпусе статора и подключают к клеммнику.
Перемотанный статор пропитывают лаком. Для этого его полностью погружают в лак с последующей сушкой. Температура пропитки и сушки зависят от используемого лака и указываются в инструкции.
Фазный ротор перематывается аналогично, только на вал двигателя одеваются токосъемные кольца, к которым подключаются провода.
Сборка
Собранный и высушенный двигатель можно собирать. Перед сборкой проверяют подшипники и при необходимости меняют в них смазку или сами подшипники. После сборки двигатель проверяется на целостность изоляции и работоспособность в режиме холостого хода и под нагрузкой, с измерением тока на всех фазах.
Проверка электродвигателя после ремонта
Далее производим процедуру проверки. Сначала необходимо опять «прозвонить» устройство, как описывалось в начале статьи при диагностике проблемы. Необходимо исключить возможность обрыва, отсутствия контакта и короткого замыкания любого рода. Если эти проверки двигатель прошел успешно, время приступить к проверке на работоспособность. Для этого не стоит сразу же подключать его к имеющейся сети питания. В промышленных объектах напряжение и вовсе составляет 380 В. Это довольно много. С помощью понижающего трансформатора следует протестировать работу двигателя.
Если он вращается без проблем, не дымится, значит работа выполнена правильно. Двигатель можно использовать по назначению.
Таким образом, инструкция по перемотки электродвигателя в домашних условиях завершена. Удачи всем в новых свершениях!
