Намотка ротора коллекторного двигателя

Перемотка электродвигателя своими руками в домашних условиях

Техника часто подвергается перегрузкам и механическим повреждениям. Стоит всего раз уронить или что-нибудь пролить на инструмент, как на обмотке ротора появляется ржавчина, а сам якорь смещается. Последствия плачевны: электродвигатель перегревается, искрит и вибрирует. Работа с таким инструментом опасна.

Если у вас есть навыки ремонта техники и минимальный набор инструментов, то устранить неисправность поможет перемотка якоря в домашних условиях. Дело в том, что именно обмотка принимает на себя первые «удары» неправильной эксплуатации. Жилы проводника разрываются и обгорают. Их замена продлит жизнь техники и увеличит производительность двигателя.

Как перемотать якорь электродвигателя в домашних условиях

Прежде чем приступать к ремонту, подготовьте инструменты и материалы:

мультиметр. Если его нет, то понадобится индикатор напряжения, мегомметр и лампочка на 12 В с мощностью 30–40 Вт;
новую обмотку. Диаметр жилы должен быть идентичен диаметру старой обмотки;
паяльник;
диэлектрический картон толщиной 0,3 мм;
лак или эпоксидную смолу;
моток толстых хлопчатобумажных нитей;
наждачную бумагу.

Чтобы не делать лишнюю работу, важно правильно выявить причину поломки техники. Для этого осмотрите инструмент и проверьте, поступает ли ток на коллектор и кнопку пуска, при помощи мультиметра или индикатора. Если все в порядке, то нужно осмотреть прибор изнутри.

Диагностика двигателя

Отключите инструмент от питания, и разберите корпус. Понюхайте ротор. Если произошло межвитковое замыкание, то изоляционное покрытие оплавляется и источает резкий запах.

Когда внешних признаков неисправности нет, стоит проверить ламели якоря мультиметром. Переключите прибор в режим омметра, и выставьте диапазон в 200 Ом. Двумя щупами «прозвоните» соседние ламели. Смена сопротивления свидетельствует о поломке в катушке.

Омметр можно заменить лампочкой. Подключите плюс и минус клеммы на вилку прибора, а в разрыв поставьте лампу. Вращайте вал якоря рукой. Если лампочка «моргает», значит, произошло межвитковое замыкание. Лампа не горит? Значит, произошел обрыв цепи или отсутствует сопротивление в одной из ламелей.

Замена обмотки и новая изоляция предотвратят перегорание двигателя. Чтобы продлить срок эксплуатации электродвигателя, перемотку ротора рекомендуется проводить не реже чем раз в два года.

Инструкция: как перемотать обмотку якоря

Перед перемоткой нужно зафиксировать основные показатели двигателя. Посчитайте и запишите: количество пазов якоря и ламелей коллектора. Определите шаг намотки. Наиболее распространенный шаг 1–6 — когда катушка укладывается в начальный паз, затем в 7 и закрепляется на 1 пазу.

В некоторых заводских обмотках применяется сброс вправо или влево. Например, при намотке и сбросе вправо, катушка уходит вправо от начального паза. Так, при количестве пазов якоря 12, шаге намотки 1–6 и сбросе вправо, обмотка закладывается в 1 паз, затем в 8 и после намотки нужного количества витков, закрепляется во 2 пазу. Все это нужно учесть. В противном случае обмотка будет уложена неверно, что негативно скажется на направлении вращения.

Перемотка якоря электродвигателя своими руками займет порядка 4 часов. Чтобы при сборке не возникло сложностей, рекомендуется фотографировать исходное расположение деталей, во время каждого этапа работы:

Определение направления и начального паза намотки. Найдите на обмотке катушку, которая не перекрыта другими. Это последняя катушка. Если укладка обмотки идет вправо, значит, начальный паз расположен правее левой стороны последней катушки. С него и нужно начинать укладывать проводник. Так перемотка якоря будет максимально приближена к заводским условиям. Отметьте паз маркером. При исходной симметричной намотке, катушки укладываются попарно, поэтому последних катушек и начальных пазов тоже два. Выявляют их также. Чтобы поиск пазов не вызвал затруднений, обратите внимание на изображение:
Подсчет витков. Нужно определить количество витков в пазу (W) и в катушке обмотки (K). Отделите верхнюю катушку и подсчитайте витки. При необходимости, катушку обжигают в пламени горелки. Нюанс подсчета в том, что количество витков отдельной катушки в пазу зависит от соотношения числа ламелей коллектора к количеству пазов якоря. Например, в последней катушке 60 витков (W), в якоре 12 пазов, а ламелей коллектора 36. Тогда значение К будет 10 (606), где 6 – соотношение пазов к ламелям, умноженное на 2.
Подготовка коллектора. Снимать его не нужно. Измерьте сопротивление между ламелями и корпусом. Для этого воспользуйтесь мегомметром или переведите мультиметр в соответствующий режим. Минимальное сопротивление – 200 кОм, максимальное – 0,25 МОм.
Демонтаж старого проводника. Аккуратно, не повреждая корпус якоря, удалите старую обмотку.
Зачистка пазов и корпуса якоря. Весь нагар и заусенцы, нужно отшлифовать наждачной бумагой.
Изготовление гильз для якоря. Из диэлектрического картона нарежьте прямоугольники в соответствие с размером пазов якоря.
Перемотка. Внимательно просмотрите все записи, сделанные при подготовке к ремонту. Схема перемотки якоря своими руками должна полностью соответствовать заводской. Конец новой обмотки припаивается к окончанию ламели. Провод нужно укладывать с начального паза, соблюдая шаг и сброс обмотки.

Закрепление. Туго намотайте несколько витков хб ниток на обмотку возле коллектора, чтобы закрепить катушки. Синтетические нити использовать нельзя – они оплавляются.
Проверка цепей. Как при диагностике, проверьте обмотку на наличие обрывов и межвитковых замыканий.
Обработка. Если проверка не выявила неисправностей, то покройте обмотку лаком или эпоксидной смолой и высушите. Для ускорения процесса можно отправить якорь в обычную духовку на 20 часов при температуре 80 градусов.

Перемотка завершена. При определенной сноровке ремонт не занимает много времени. Если вы меняли обмотку впервые, и не совсем уверены в правильности укладки провода, то можно провести дополнительную проверку.

Статическая балансировка якоря электродвигателя своими руками

Залогом бесперебойной работы техники после перемотки якоря, является правильная балансировка. В крупных компаниях по ремонту электродвигателей, на специальном станке делают динамичную балансировку. Так как перемотать якорь самому в первый раз сложно, то выявить грубые ошибки, поможет приспособление для статической балансировки «На ножах». Его легко сконструировать самостоятельно.

Подберите два лезвия из стали. Они должны обладать хорошей прямолинейностью и чистотой обработки. Установите лезвия на жестком основании параллельно друг другу. Расстояние между лезвиями — размер якоря. В итоге должно получиться такое приспособление:

Схематичное изображение приспособления «На ножах», где 1 — якорь электродвигателя; 2 — стальные лезвия; 3 — основание; А и Б — точки для припаивания грузов.

Метод балансировки прост: якорь размещают на лезвиях и наблюдают за его перемещением. Якорь будет поворачиваться, так как самая тяжелая часть будет оказываться внизу. Задача – переместить центр тяжести как можно ближе к оси якоря, которая обозначена пунктиром. При качественной балансировке якорь остается неподвижным. Чтобы выровнять вес, на точки А и Б навешивают грузы из пластилина. Когда достигается равновесие, грузы снимают, взвешивают и припаивают металл, равный их весу.

Теперь вы знаете, как перемотать якорь своими руками. Благодаря навыкам балансировки, ваш инструмент не будет вибрировать и перегреваться, даже при мелких недочетах в укладке обмотки. Регулярная проверка контактов и плановая чистка корпуса, помогут свести к минимуму вероятность поломки техники.

Метод балансировки прост: якорь размещают на лезвиях и наблюдают за его перемещением. Якорь будет поворачиваться, так как самая тяжелая часть будет оказываться внизу. Задача — переместить центр тяжести как можно ближе к оси якоря, которая обозначена пунктиром. При качественной балансировке якорь остается неподвижным. Чтобы выровнять вес, на точки, А и Б навешивают грузы из пластилина. Когда достигается равновесие, грузы снимают, взвешивают и припаивают металл, равный их весу.

Пошаговая инструкция перемотки электродвигателей своими руками

Во многих бытовых устройствах и самодельных конструкциях в качестве привода используются электрические машины небольшой мощности. Несмотря на высокую надежность электромоторов, их выход из строя по ряду причин — не редкость. Учитывая относительно высокую стоимость этих устройств, практичнее осуществлять их ремонт, а не замену. Предлагаем рассмотреть возможность перемотки электродвигателей в домашних условиях.

Виды электродвигателей и особенности их ремонта

Как правило, в быту используются коллекторные моторы постоянного тока и бесколлекторные асинхронные двигатели переменного тока. Именно ремонт этих приводов мы и будем рассматривать. Информацию о принципе действия и конструктивных особенностях асинхронных и коллекторных машин можно найти на нашем сайте.

Что касается синхронных приводов, то в быту они практически не используются, поэтому в данной публикации эта тема не затрагивается.

Особенности ремонта асинхронной машины

Проблемы с двигателем любого типа могут иметь механический или электрический характер. В первом случае свидетельствовать о неисправности может сильная вибрация и характерный шум, как правило, это говорит о проблемах с подшипником (обычно в торцевой крышке). Если вовремя не устранить неисправность, вал может заклинить, что неминуемо приведет к выходу из строя обмоток статора. При этом тепловая защита автоматического выключателя может не успеть сработать.

«Сгоревшие» провода обмотки статора

Исходя из практики, в 90% выход из строя асинхронных машин возникают проблемы с обмоткой статора (обрыв, межвитковое замыкание, КЗ на корпус). При этом короткозамкнутый якорь, как правило, остается в рабочем состоянии. Поэтому даже при механическом характере повреждений необходимо произвести проверку электрической части.

Проверка обмотки

В большинстве случаев проблема может быть обнаружена по внешнему виду и характерному запаху (см. рис. 1). Если эмпирическим путем неисправность установить не удается, переходим к диагностике, которая начинается с прозвонки на обрыв. Если таковая обнаруживается, выполняется разборка двигателя (этот процесс будет описан отдельно) и тщательный осмотр соединений. Когда дефект не обнаружен, можно констатировать обрыв в одной из катушек, что требует перемотки.

Если прозвонка не показала обрыва, следует переходить к измерению сопротивления обмоток, при этом учитывать следующие нюансы:

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.

Помимо этого следует учитывать, что сопротивление статорных катушек довольно низкое, поэтому для его измерения бессмысленно использовать приборы с низким классом точности, к таковым относятся большинство мультиметров. Исправить ситуацию можно собрав несложную схему на потенциометре с добавлением дополнительного источника питания, например автомобильной аккумуляторной батареи.

Схема для измерения сопротивления обмоток

Методика измерений следующая:

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

Стоит также рассказать о методике, позволяющей определить место межвиткового замыкания. Это делается следующим образом:

Статор, освобожденный от ротора, подключается через трансформатор к пониженному питанию, предварительно поместив к нему стальной шарик (например, от подшипника). Если катушки рабочие, шарик будет циклически двигаться по внутренней поверхности безостановочно. При наличии межвиткового КЗ, он «прилипнет» к этому месту.

Тестирование стальным шариком

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.

Обмоточные данные электродвигателей

Это справочные данные, поэтому самый надежный способ получить такую информацию – обратиться к соответствующим источникам. Эти данные также могут приводиться в паспорте к изделию.

В сети можно встретить советы, в которых рекомендуют при перемотке вручную пересчитать витки и измерить диаметр провода. Это трата времени. Значительно проще и надежней по маркировке двигателя найти всю необходимую информацию, в которой будут указаны следующие параметры:

номинальные рабочие характеристики (напряжение, мощность, потребляемый ток, число оборотов и т.д.);
количество проводов для одного паза;
Ø проволоки (как правило, в данном показателе изоляция не учитывается);
информация о внешнем и внутреннем диаметре статора;
количество пазов;
с каким шагом выполняется обмотка;
размеры ротора и т.д.

Читать еще: Принцип работы многоступенчатого центробежного насоса

Ниже представлен фрагмент таблицы с намоточными данными для электромашин типа 5A.

Пример таблицы с намоточными данными

Пошаговая инструкция перемотки электродвигателя своими руками

Необходимо сразу предупредить, что без спецоборудования и навыков работы перемотка катушек будет, скорее всего, бесполезным занятием. С другой стороны отрицательный опыт это тоже опыт. Понимание сложности процесса является лучшим объяснением его стоимости.

Первый этап — демонтаж

Мы приводим алгоритм действий для асинхронных машин, он следующий:

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.

Данный процесс можно существенно облегчить, если использовать специальное устройство – съемник. С его помощью легко освободить вал двигателя от шкива или шестерни, в также снять торцевые крышки.

Съемник для демонтажа

Мы не будем приводить инструкцию по разборке коллекторного двигателя, поскольку особо не отличается. Строение электромашины данного типа можно найти на нашем сайте.

Этап второй — снятие обмотки

Очередность действий 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, освобожденный от обмотки

На этом этапе мы рекомендуем остановиться, взять корпус и отвезти его специалистам. Самостоятельный демонтаж позволит снизить стоимость восстановительных работ. Как уже упоминалось выше, без спецоборудования качественно перемотать катушки довольно сложно. Для понимания сложности процесса опишем его технологию, что позволит облегчить выбор.

Перемотка статора (финальная фаза)

Процесс состоит из следующих действий:

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).

Если на восстановление сдавался только корпус, рекомендуем перед тем, как включать мотор, проверить катушки.

Перемотка якоря

Процесс замены обмотки коллекторного двигателя несколько похож за исключением небольших нюансов, связанных с особенностью исполнения. Например, на перемотку отправляют якорь, а не корпус, при условии, что проблема возникла не с катушками возбуждения. Помимо этого имеются следующие отличия:

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.

Для перечисленных процессов требует спецоборудование, без него перемотка электродвигателей — пустая трата времени.

Как проверить коллекторный двигатель: 3 способа анализа обмоток ротора

Завтра я иду к своему первому настоящему клиенту и очень волнуюсь. Почему он первый? Потому что я только закончил обучение и стал дипломированным специалистом.

Дома я могу делать всякую работу, инструмент у меня имеется. Например, шуруповерт, который мне подарил отец еще в детстве. Его я беру с собой.

Но что-то мне подсказывает, что именно здесь может быть осечка. Инструмент-то со стажем. Надо проверить движок. Заодно и протестирую свой новый мультиметр Mestek MT102.

Для начала разберемся, что такое коллекторный двигатель, от которого и работает мой шуруповерт.

Как устроен электродвигатель шуруповерта

В электрической схеме коллекторного двигателя цепи обмоток ротора и статора соединены через щеточно-коллекторный узел. Схема их подключения выглядит следующим образом.

Итак, со схемой разобрались. Теперь посмотрим, где что находится. В собранном состоянии электродвигатель с коллекторным механизмом выглядит так.

Обмотка ротора состоит из секций с одинаковым количеством витков. Они последовательно подключены к своим коллекторным пластинам, изолированным друг от друга, имеют совершенно одинаковую конструкцию и поэтому обладают равным электрическим сопротивлением.

Для проверки двигателя я решил использовать мультиметр в режиме омметра, тем более, что устройство коллектора мне позволяет это сделать.

Как проверить якорь коллекторного двигателя

Существует три методики такой проверки. Проверяю их последовательно.

Способ первый: замер сопротивления между соседними ламелями

На фото вы видите определение сопротивления между коллекторными пластинами именно таким способом.

Щупы мультиметра я ставлю на соседние ламели. Место первой проверки отметил маркером, и двигался от него последовательно по кругу, проверяя коллекторные пластины одну за другой. При таком способе надо иметь большое терпение, скажу я вам.

По своему незнанию, я совершил ошибку, от которой хочу вас предостеречь. При проверке необходимо извлекать щетки из щеткодержателя, так как они создают дополнительные подключения электрических цепочек, искажающих реальную картину. Данные замера получаются недостоверными.

Следует внимательно следить за показаниями мультиметра, у меня они были все одинаковые: класс точности у омметра довольно высокий.

Когда он недостаточен, то прибором будет работать затруднительно, так как сопротивление этих частей небольшое. В этом случае используют другую методику.

Способ второй: замер сопротивления диаметрально противоположных ламелей

То, что я вам говорил про терпение, это были цветочки. Вот где потребуется восьмидесятый уровень внимательности и точности.

Щупы омметра требуется ставить не на соседние ламели, а на диаметрально противоположные, то есть на те места, которые на двигателе коммутируются щетками. Их я тоже отмечал маркером.

Способ третий: замер падения напряжения вольтметром

Я собрал следующую цепь:

· аккумулятор на 12 В;

· сопротивление повышенной мощности на 20 Ом;

· мультиметр со щупами;

Здесь хочу сделать небольшое отступление и объяснить, что правильность измерения повышает стабилизация источника тока за счет:

· большой емкости аккумулятора, которая создает постоянный уровень напряжения во время кратковременной проверки;

· увеличенной мощности резистора, которая не дает ему нагреваться и сохраняет точность параметров при силе тока менее 1 А;

· низкоомных соединительных проводов.

Первый соединительный провод я подвел напрямую с клеммы аккумулятора на пластину коллектора. Во второй вставил резистор токоограничивающий, которым ограничил высокий ток. Параллельно с коллекторными пластинами установил вольтметр. Получилось так.

Затем я последовательно ставил щупы на пары ламелей коллектора и снимал показания вольтметра. Аккумулятор через резистор и соединительные провода на время замера выдает одинаковое напряжение. Поэтому показания вольтметра по закону Ома зависят только от сопротивления цепи.

Этот же метод позволяет измерять миллиамперметром силу тока через коллекторные пластины и сравнивать его.

Измерение сопротивлений у меня получились одинаковыми во всех трех случаях. Я сделал вывод, что в моей электрической схеме якоря дефектов нет. Уфф! Шуруповерт готов к боевому крещению!

А как же мой новый мультиметр? Пусть у него есть свои недочеты, но он справился с поставленной задачей.

Окончательный вывод об исправности коллекторного двигателя можно сделать после проверки его статора.

Статью для вас написала Рогожникова Елена. С ней вы можете связаться по следующим адресам:

Укладка в пазы обмоток якорей и роторов

Намотка якорей мелких машин

Обмотки якорей мелких машин укладываются непосредственно в пазы якоря без предварительной заготовки секций. Достоинства такой обмотки следующие:

минимальные размеры вылетов лобовых частей обмотки, что дает значительную экономию обмоточного провода (для двухполюсных машин);

намотка ведется одним концом, что представляет известные удобства при работе и не дает отходов.

Подготовка якоря к обмотке

Подготовка якоря к обмотке заключается в осмотре исправности стали якоря и в его изолировке.

Изолировка якоря состоит из трех основных процессов:

1) изолировки пазов; 2) изолировки вала; 3) изолировки лобовых частей стали якоря.

Пазовая изоляция состоит обычно из лакоткани, электрокартона, синтокартона или гибкого миканита толщиной 0,1—0,2 мм и бывает одинарная, двойная или тройная. Одинарная изоляция состоит из одного слоя электрокартона, двойная — из одного слоя лакоткани и одного слоя электрокартона, тройная — дополнительно из одного слоя лакоткани.

Одинарная изоляция применяется для якорей с небольшим рабочим напряжением (12—24 в). Двойная и тройная изоляция используется для якорей с рабочим напряжением 110—220 в.

Нарезка пазовой изоляции (коробочек) производится с таким расчетом, чтобы вставленная в пазы якоря изоляция выступала за пределы стали на 1—2 мм в каждую сторону.

Наружная электрокартонная коробочка, обычно называемая проходной, нарезается шире лакоткани на 8—10 мм, для того

чтобы удобнее было вкладывать проводники обмотки через шлиц стали, предотвращая этим порчу изоляции проводника. Вложенные в пазы изоляционные коробочки обжимаются на месте при помощи деревянных оправок, после чего стороны их плотно, прилегают к стенкам пазов. Этим устраняется возможность порвать коробочки, в особенности на углах, при осаживании обмотки клиньями.

. Для изолировки задней стороны вала со стороны, противоположной коллектору, где с ним может соприкасаться обмотка, на вал надевается изоляционная трубка из бакелизированной бумаги. Вал со стороны коллектора должен быть изолирован двумя-тремя слоями лакоткани.

Для защиты лобовых частей обмотки их закрепляют при помощи куска батиста, разрезанного так, как показано на рис. 11-1. Батист надевают на вал, обертывают вокруг него и закрепляют шнуром. По окончании намотки якоря концами батиста (1, 2, 3 и т. д.) обертывают лобовые части обмотки и укладывают их в пазы под клинья, которыми крепится обмотка.

После изолировки пазов и вала приступают к намотке якоря.

При ручной намотке малых якорей их держат в одной руке, а другой ведут намотку по часовой стрелке. Катушка с проводником устанавливается возле обмотчика на деревянной подставке, на которой она может вращаться.

По мере заполнения пазов проводником необходимо обмотку в пазу осаживать фибровым клином. Чтобы при этой осадке не повредить обмотки, фибровый клин натирают парафином.

Намотку следует вести с натяжением и избегать перекрещивающихся витков как в пазах, так и в лобовой части, чтобы обмотка не занимала слишком много места.

При намотке необходимо следить за целостью изоляции проводника, а также за тем, чтобы вложенная в пазы изоляция не сдвинулась с места и не завернулась внутрь паза. Впоследствии, при испытании на корпус, это может вызвать пробой.

Для изолировки верхних секций от нижних в пазы помещают электрокартонные прокладки толщиной от 0,1 до 0,15 мм.

Рассмотрим для примера намотку якоря двухполюсной машины, имеющей следующие электрические данные:

число сторон секций в пазу 6;

число секций в якоре 30;

число витков в секции 37;

шаг по стали 4 (из 1-го в 5-й);

шаг по коллектору 1 (из 1-го во 2-й);

число коллекторных пластин 30;

число проводников в пазу 6-37=222.

Согласно этим данным, в пазу имеется 6 секций, которые можно разделить на 3 верхние и 3 нижние. Приступая к обмотке, начальный конец проволоки оставляют удлиненным и закрепляют на валу. Обмотка ведется одним проводом следующим образом (см. рис. 11-2):

Читать еще: Ремонт и обслуживание шиномонтажного оборудования

Намотав из 1-го в 5-й паз одну секцию, состоящую из 37 витков, следует выпустить первую петлю длиной примерно 40 мм. Из второй секции выпускают

петлю длиннее первой на

20—30 мм, а из третьей секции выпускается петля длиннее второй на 20—30мм. Вид выпущенных петель показан на рис. 11-2. Таким же способом наматываются 12 секций. 13-ю, 14-ю секции приходится наматывать из 5-го паза в 9-й. В 5-й паз на нижние стороны секций кладется электрокартонная прокладка, чтобы отделить верхние стороны секции во избежание витковых соединений. После намотки 13-й, 14-й и 15-й секций 5-й паз целиком заполнен, а 10-й паз совершенно свободен, остальные же пазы заполнены наполовину. Затем накладываются остальные 15 секций в указанном выше порядке, начиная с 6-го паза.

После намотки 30 секций конец провода обрезается и свертывается вместе с начальным выпущенным концом первой секции. Все выпущенные петли являются по существу началом одной секции и концом другой. Далее петли очищают от изоляции, надевают на них трубочки из лакоткани и вкладывают их в соответствующие шлицы коллекторных пластин.

Электрокартонные проходные коробки обрезают по высоте паза и с помощью фибрового клина осаживают обмотку, затем коробочки загибают вперекрой. Поверх загнутых коробок для укрепления обмотки в пазы забивают деревянным ручником фибровые клинья. На лобовую часть задней стороны якоря надевают чехол из батиста и укрепляют его путем подсовывания под забиваемые клинья по окружности якоря.

В некоторых типах якорей считают удобным насадку коллектора производить после намотки якоря. Коллектор до насадки на вал подвергается электрическому испытанию на корпус и на соединения между пластинами.

Соединение концов обмотки с коллектором и пайка их

Для удобства закладки концов обмотки якоря в шлицы коллекторных пластин якорь устанавливается на деревянную подставку. Промежуток между лобовой частью обмотки и коллектором заполняется тафтяной или киперной лентой с таким расчетом, чтобы высота переходов концов не получилась выше коллектора.

Лента берется такой длины, чтобы, обернув ее вокруг вала необходимым количеством оборотов, получить конец ленты, достаточный для закрепления сверху концов обмотки.

Перед вкладкой концов обмотки в шлицы следует расправить все петли так, чтобы они ложились в том порядке, в котором производилась намотка секций.

Приступая к соединению концов обмотки с коллектором, следует руководствоваться данными обмотки. Нам известно, что шаг по пазам равен 4, обмотка петлевая, шаг по коллектору 1—2. Схема соединения концов обмотки дана на рис 11-3, где отмечены также номера пазов и пластин коллектора.

Первая коллекторная пластина берется следующим образом. Проводим прямую линию посредине первой вложенной секции (эта линия проходит через паз 3) до пересечения с коллектором. Пересекаемая этой линией коллекторная пластина и будет первой. Если же линия попадает между пластинами, то первой считается левая. В эту пластину и должны быть вложены конец 30-й и начало 1-й секции. Во 2-ю пластину вкладывается, соответственно, конец 1-й и начало 2-й секции (петля между 1-й и 2-й секциями) и т. д.

Концы обмотки вкладывают в шлицы коллектора при помощи фибрового клина или тонкой деревянной лопаточки. На вложенные концы надевается резиновое кольцо, чтобы удержать их от выпадения.

При закладывании в шлицы каждый конец у коллектора змеевидно переплетается хлопчатобумажной лентой. Поверх переплетенных концов делается один оборот той же лентой. Поверх ленты ставится бандаж из крученого шнура толщиной 0,5—1 мм. Шнур накладывается сначала петлей А (рис. 11-4), на которую затем наматывается бандаж из того же шнура.

Начиная намотку, бандаж удерживают пальцем, пока не наложат 2—3 оборота шнура в направлении, указанном стрелкой. Затем конец Б пропускается в петлю А и концом В подтягивается под наложенный бандаж. Затянув петлю, концы Б и В отрезают и весь бандаж скрепления покрывают быстросохнущим лаком. Далее якорь передают на запайку концов обмотки в шлицах.

Механизированная укладка обмотки

Значительное повышение производительности труда при укладке обмотки якорей достигается применением специальных автоматических и полуавтоматических станков. Так как конструкция этих станков довольно сложна, а производительность велика, то их применение становится целесообразным при массовом производстве однотипных якорей. Имеющиеся станки позволяют механизировать процесс укладки обмотки якорей диаметром до 100— 160 мм и длиной до 400 мм с обмоткой из провода круглого сечения диаметром до 1,5 мм. При механизированной укладке обмотки последовательные операции производятся различными станками. Имеются станки для изолировки паза перед укладкой обмотки, станки для самой укладки обмотки и станки для крепления обмотки в пазах после укладки.

Наиболее сложными являются станки для укладки обмотки. Механизация этого процесса в имеющихся станках осуществляется тремя различными способами.

По первому способу вращается якорь, при этом провод сматывается с неподвижной катушки и укладывается в соответствующие пазы с шагом, равным полюсному делению. После укладки необходимого числа витков одной катушки якорной обмотки концы проволоки отрезаются, якорь поворачивается в следующее положение и процесс повторяется до окончания обмотки всего якоря, По второму способу вокруг неподвижного якоря вращается устройство, направляющее провод и укладывающее витки катушки якорной обмотки в пазы.

По третьему способу провод подается в паз неподвижного якоря челноком, движущимся вдоль паза. После каждого хода челнока якорь поворачивается на одно полюсное деление, совершая колебательное движение. Таким образом, при прямом ходе челнока укладывается провод одной стороны катушки, а при обратном ходе — провод второй стороны той же катушки.

Как сказано выше, станки для укладки обмотки обладают высокой производительностью. Станок для укладки обмотки якоря с полузакрытым пазом имеет производительность в 10—12 раз больше, чем производительность при ручной укладке.

Значительно более простыми являются станки для изолировки паза и для крепления обмотки в пазу. На рис. 11-5 показана схема работы станка для изолировки паза. Изоляционная лента, ширина которой равна длине паза, заправляется в паз пуансоном 1, удерживаясь в соседних пазах прижимом 2. После заправки ленты в паз якорь автоматически поворачивается на одно пазовое деление. Станок более сложной конструкции производит разглаживание заложенной ленты и придает ей форму паза.

Схема работы станка для укрепления обмотки в пазу показана на рис. 11-6. Вместо клина применяется шнур, свернутый из

бумажных лент. Шнур сдавливается между губками 1 и вдавливается в паз пуансоном 2. Внутри паза шнур расправляется вследствие своей упругости и хорошо уплотняет обмотку в пазу. Операция производится последовательно во всех пазах, после чего станок автоматически останавливается. По описанному принципу работают станки для изолировки и крепления обмотки в пазу Московского машиностроительного завода.

Пошаговая инструкция перемотки электродвигателей своими руками

Виды электродвигателей и особенности их ремонта

Особенности ремонта асинхронной машины

«Сгоревшие» провода обмотки статора

Проверка обмотки

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.

Схема для измерения сопротивления обмоток

Методика измерений следующая:

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

Тестирование стальным шариком

Особенности ремонта коллекторных приводов

Проверка обмотки якоря коллекторного электродвигателя

Обмоточные данные электродвигателей

номинальные рабочие характеристики (напряжение, мощность, потребляемый ток, число оборотов и т.д.);
количество проводов для одного паза;
Ø проволоки (как правило, в данном показателе изоляция не учитывается);
информация о внешнем и внутреннем диаметре статора;
количество пазов;
с каким шагом выполняется обмотка;
размеры ротора и т.д.

Ниже представлен фрагмент таблицы с намоточными данными для электромашин типа 5A.

Пример таблицы с намоточными данными

Пошаговая инструкция перемотки электродвигателя своими руками

Первый этап — демонтаж

Мы приводим алгоритм действий для асинхронных машин, он следующий:

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.

Читать еще: Трещетка что это такое

Съемник для демонтажа

Этап второй — снятие обмотки

Очередность действий 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, освобожденный от обмотки

Перемотка статора (финальная фаза)

Процесс состоит из следующих действий:

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).

Если на восстановление сдавался только корпус, рекомендуем перед тем, как включать мотор, проверить катушки.

Перемотка якоря

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.

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.

Инструменты и приспособления

Для того чтобы самостоятельно осуществить перемотку якоря электродвигателя своими руками, потребуется наличие следующих инструментов и приспособлений.

Мультиметра или индикатора напряжения, а также лампы 12 В (мощность не более 40 Вт), мегомметра.
Обмоточного провода, его диаметр должен быть точно такой же, как и на вышедшем из строя электродвигателе.
Картон диэлектрический толщиной 0,3 мм.
Электрический паяльник.
Толстые хлопчатобумажные нити.
Эпоксидная смола или лак.
Наждачная бумага.

Прежде чем начинать проводить работы, необходимо точно установить поломку. Для этого необходимо визуально осмотреть электродвигатель и проверить, идёт ли на коллектор напряжение. Осуществить диагностику кнопки запуска, прозвонить ее с помощью мультиметра. Только в том случае, если цепь питания полностью исправна, необходимо разбирать электродвигатель и заниматься его ремонтом.

Подготовка к перемотке

Прежде чем приступать к работе, необходимо изучить инструкцию по перемотке электродвигателей. Своими руками если это делать, потребуется не менее 4 часов, и это только на перемотку якоря. Перед началом ремонта необходимо выполнить следующие действия.

Посчитать число пазов на якоре.
Пересчитать количество ламелей на коллекторе.
Определить, с каким шагом произведена намотка. Чаще всего укладываются катушки в начальный паз, после чего в седьмой, а крепится на первом.

Также иногда используется сброс влево или вправо. Если происходит намотка со сбросом вправо, катушка уходит вправо от начала обмотки. Например, если в якоре 12 пазов, шаг намотки 1-6 и сброс производится вправо, закладывается обмотка в первом, после чего в восьмом и проводится крепление во втором пазах. Все эти моменты обязательно необходимо учитывать, иначе после ремонта окажется, что электродвигатель вращается в другую сторону.

Направление намотки и начальный паз

Для того чтобы осуществить перемотку эл. двигателей в бытовых условиях, необходимо запоминать, записывать, либо же фотографировать каждый этап проведения работ. Это существенно облегчит ремонт, позволит избежать неточностей при сборке. Чтобы определить направление намотки и начальный паз, необходимо найти катушку, не прикрытую другими. Именно она является последней.

В том случае, если обмотка уложена вправо, то начальный паз находится справа от крайней катушки. Именно отсюда и необходимо начинать укладку провода. Только таким образом можно добиться максимально точной намотки, очень близкой к заводской. Если исходная обмотка симметрична, в ней укладываются попарно катушки, то начальных пазов будет два. Найти их можно точно так же, как и в прошлом случае.

Особенности

Мастеру обязательно нужно узнать, сколько витков провода уложено в одном пазу и во всей катушке. Для этого необходимо катушку, расположенную сверху, отделить и посчитать, сколько в ней витков. Если необходимо, то производите разборку при помощи газовой горелки. Число витков в пазу напрямую зависит от:

числа ламелей на коллекторе;
количества пазов на якоре.

После подсчёта необходимо подготовить коллектор, демонтаж его не требуется. Для этого нужно просто измерить значение сопротивления между корпусом и ламелями.

Сопротивление должно быть в пределах 200-250 кОм. После этого необходимо полностью демонтировать старый проводник, для этого удаляете обмотку. Тщательно защищаете все пазы и корпус якоря. Нагар, заусеницы, обязательно шлифуете при помощи наждачной бумаги. После этого из картона необходимо нарезать прямоугольные отрезки, соответствующие размерам пазов в якоре.

Намотка нового провода

После этого можно приступать к намотке новых проводников. Схема обязательно должно быть такой же, как и на заводской. Начинайте укладку с начального паза, соблюдайте сброс и шаг намотки. Крепеж производится при помощи хлопчатобумажных ниток непосредственно у коллектора. Синтетические нитки не рекомендуется применять, так как они подвержены горению.

После завершения всех работ необходимо проверить обмотки на межвитковое замыкание и обрывы. Если нет поломок, то необходимо нанести эпоксидную смолу или лак на обмотку. Чтобы ускорить процесс, необходимо якорь поместить в духовку, установив температуру в ней 80 градусов. Сушка должна проводиться не менее 20 часов.

Балансировка ротора

Для того чтобы электроинструмент после ремонта работал максимально эффективно, потребуется сделать балансировку. Так как все работы выполняются в домашних условиях, обязательно следует соблюдать определенные рекомендации. Перемотка электродвигателя своими руками выполняется довольно просто, намного сложнее окажется произвести балансировку.

Подберите два стальных лезвия. Они должны быть ровные и гладкие.
Эти лезвия обязательно устанавливаются параллельно и крепятся к жесткому основанию.
Между ними необходимо соблюдать расстояние, которое равно размеру ротора.
Размещаете на этих стальных лезвиях ротор и наблюдаете, как он перемещается.
Обязательно якорь начнёт проворачиваться, наиболее тяжелая часть окажется снизу.
Нужно сместить центр тяжести к оси ротора, закрепляя на нем грузы.

После балансировки якорь должен быть неподвижным.

Для того чтобы уравнять стороны ротора, необходимо навесить на нем небольшие грузики, изготовленные из пластилина. Только после того, как достигнете равновесия, необходимо снять пластилиновые грузики, взвесить их, припаять металл. После этого обязательно перепроверьте балансировку.

Особенности проверки асинхронных моторов

Асинхронные двигатели могут быть одно- и трехфазными. Существуют особенности проверки этих машин.

У однофазных асинхронников у пусковой обмотки сопротивление больше, чем у рабочей. Проверить это можно при помощи любого мультиметра.
Между обмотками и корпусом электродвигателя сопротивление должно быть большим.
В трехфазных моторах у всех обмоток одинаковое сопротивление.

Чтобы узнать более точные параметры двигателя, нужно прочитать информацию, которая находится на его корпусе. На нем имеется пластина со всеми параметрами работы, а иногда даже со схемами соединения обмоток.

Разборка асинхронного мотора

Прежде чем осуществлять перемотку статора асинхронного электродвигателя, необходимо его полностью разобрать. Для этого потребуется использовать съемник, так как крышки установлены на подшипниках очень плотно. Старайтесь все работы проводить как можно аккуратнее, чтобы не допустить разрушение крышки и не повредить обмотку.

Короткозамкнутые роторы очень редко ломаются, поэтому при ремонте его трогать не нужно. Потребуется менять только обмотки на статоре. В том случае, если присутствует почернение на проводах, это говорит о поломке в двигателе. Все соединения в асинхронных двигателях практически незаметны, так как они очень хорошо изолированы, ведь произведен крепеж бандажом.

Удаление обмотки

После разборки обязательно удалите старую обмотку. Для этого потребуется при помощи острого ножа срезать все верёвки и избавиться от клея. Провода максимально очищаются от грязи, электрические соединения при этом не разрушаете. Желательно производить фотографирование всех соединений, чтобы при сборке сделать всё правильно. Обязательно составляете схему соединения всех обмоток, можно использовать для этого справочники.

Затем необходимо выбить колья, изготовленные из текстолита или дерева, которые находятся внутри пазов статора. После этого демонтировать прокладки, освобождая провода. Найдите крайний провод, отведите его к середине статора, он должен полностью отклеиться от обмотки. После этого разматываете следующий виток, до тех пор, пока полностью не освободите паз.

Намотка провода

Способов перемотки статора асинхронного электродвигателя существует несколько, но при выборе любого из них обязательно запоминаете каждый шаг при разборке. Это позволит облегчить ремонт, причём, значительно. Для намотки потребуется медный провод в лаковой изоляции, его сечение должно быть таким же, как и на ремонтируемом электродвигателе.

Убедитесь в том, что на корпусе и магнитопроводе электродвигателя отсутствуют повреждения. После этого необходимо изготовить гильзы, установить их в пазы на статоре. Чтобы не заниматься подсчетом количества витков, не определять толщину, прочность и термостойкость материалы для изготовления гильз, можно воспользоваться справочной литературой. Для этого необходимо узнать тип и модель асинхронного мотора.

Все работы в специализированных мастерских производятся на станках. Автоматом производится даже подсчет числа витков. Но как в домашних условиях перемотать электродвигатель, если таких условий нет? Придётся всё считать самостоятельно, либо же брать все данные из сервисной книжки к электродвигателю.

Завершение намотки

После того как уложите все обмотки в пазах, необходимо вставить между катушками изоляторы. Бандаж необходимо проводить на тыльной стороне статора. Проводите нить через все петли, старайтесь при этом стягивать все изоляторы и провода. Добейтесь того, чтобы изоляционные пластины не соскользнули со своих мест.

Обязательно по завершению выполнить диагностику всей обмотки, после чего прогреть статор и нанести специальный лак. Статор обязательно нужно полностью погружать в лак. Именно так сможете добиться максимальный механической прочности обмоток, ведь заполните пустоты и пазы. На этом перемотка электродвигателя своими руками окончена, можно приступать к эксплуатации.

0 0 голоса

Рейтинг статьи