DIY oprava vinutí elektromotoru

V mnoha domácích zařízeních a domácích konstrukcích se jako pohon používají elektrické stroje s nízkým výkonem. I přes vysokou spolehlivost elektromotorů není jejich selhání z řady důvodů neobvyklé. Vzhledem k relativně vysoké ceně těchto zařízení je praktičtější je opravit než vyměnit. Doporučujeme zvážit možnost převíjení elektromotorů doma.

V každodenním životě se zpravidla používají kolektorové stejnosměrné motory a bezkomutátorové AC indukční motory. Právě opravu těchto pohonů budeme zvažovat. Informace o principu činnosti a konstrukčních vlastnostech asynchronních a kolektorových strojů naleznete na našich webových stránkách.

Pokud jde o synchronní pohony, v každodenním životě se prakticky nepoužívají, proto se tohoto tématu v této publikaci nedotýkáme.

Jakýkoli typ problému motoru může být mechanický nebo elektrický. V prvním případě mohou silné vibrace a charakteristický hluk znamenat poruchu, zpravidla to znamená problémy s ložiskem (obvykle v koncovém krytu). Pokud není porucha včas odstraněna, hřídel se může zaseknout, což nevyhnutelně povede k selhání vinutí statoru. V tomto případě nemusí mít tepelná ochrana jističe čas na vypnutí.

"Spálené" dráty vinutí statoru

Z praxe vyplývá, že v 90 % poruch asynchronních strojů vznikají problémy s vinutím statoru (rozpojený obvod, otočný obvod, zkrat ke skříni). V tomto případě zůstává kotva nakrátko zpravidla v provozním stavu. Proto i při mechanickém poškození je nutné zkontrolovat elektrickou část.

Ve většině případů lze problém odhalit podle vzhledu a charakteristického zápachu (viz obr. 1). Pokud není možné poruchu empiricky zjistit, přistoupíme k diagnostice, která začíná voláním kontinuity. Pokud je nalezen, motor se rozebere (tento proces bude popsán samostatně) a spoje se pečlivě zkontrolují. Při nenalezení závady je možné zjistit přerušení jedné z cívek, které vyžaduje převinutí.

Pokud kontinuita nevykazuje otevřený obvod, měli byste přistoupit k měření odporu vinutí, přičemž je třeba vzít v úvahu následující nuance:

• izolační odpor cívek vůči pouzdru by měl mít sklon k nekonečnu;
• u třífázového pohonu musí vinutí vykazovat stejný odpor;
• u jednofázových strojů překračuje odpor rozběhových cívek uvedené údaje pracovních vinutí.

Navíc je třeba si uvědomit, že odpor cívek statoru je dost nízký, takže k jeho měření nemá smysl používat přístroje s nízkou třídou přesnosti, do těch patří většina multimetrů. Situaci lze napravit sběrem jednoduchého obvodu na potenciometru s přidáním dalšího zdroje energie, například autobaterie.

Obvod pro měření odporu vinutí

Technika měření je následující:

1. Řídicí cívka je připojena k výše uvedenému schématu.
2. Potenciometr nastaví proud na 1A.
3. Odpor cívky se vypočítá podle následujícího vzorce: kde R_NA a U_PETE byly popsány na obrázku 2. R je odpor potenciometru, je úbytek napětí na měřené cívce (v diagramu znázorněn voltmetrem).

Také stojí za to mluvit o technice, která vám umožní určit místo uzávěru otočení k otočení. To se provádí následovně:

Stator, uvolněný od rotoru, je po umístění ocelové kuličky (např. z ložiska) připojen přes transformátor k redukovanému napájení. Pokud cívky fungují, kulička se bude cyklicky pohybovat po vnitřním povrchu bez zastavení. Pokud dojde ke zkratu ze zatáčky na zatáčky, "přilepí" se na toto místo.

Testování ocelovými kuličkami

U tohoto typu elektrického stroje je větší pravděpodobnost mechanického selhání. Například otírání kartáčů nebo zanášení kontaktů kolektoru. V takových situacích se opravy omezují na čištění kontaktního mechanismu nebo výměnu grafitových kartáčů.

Testování elektrické části se redukuje na kontrolu odporu vinutí kotvy. V tomto případě jsou sondy zařízení ke dvěma sousedním kontaktům (lamelám) kolektoru, po odečtení se měření provádí dále v kruhu.

Kontrola vinutí kotvy motoru kolektoru

Zobrazený odpor by měl být přibližně stejný (s přihlédnutím k chybě přístroje). Pokud je pozorována závažná odchylka, znamená to, že došlo ke zkratu mezi otáčkami nebo přerušení obvodu, proto je nutné převinutí.

Jedná se o referenční údaje, takže nejspolehlivějším způsobem, jak tyto informace získat, je nahlédnout do příslušných zdrojů. Tyto údaje mohou být také uvedeny v pasu k produktu.

Na netu se dají najít tipy, ve kterých se doporučuje ručně přepočítat otáčky a změřit průměr drátu při převíjení. Je to ztráta času. Pro označení motoru je mnohem jednodušší a spolehlivější najít všechny potřebné informace, které budou indikovat následující parametry:

• jmenovitý výkon (napětí, výkon, proudová spotřeba, rychlost atd.);
• počet vodičů pro jeden slot;
• Ø drátu (v tomto ukazateli se zpravidla nezohledňuje izolace);
• informace o vnějším a vnitřním průměru statoru;
• počet drážek;
• s jakým krokem se navíjení provádí;
• rozměry rotoru atd.

Níže je fragment tabulky s daty vinutí pro elektrické stroje typu 5A.

Příklad tabulky s daty vinutí

Je nutné okamžitě varovat, že bez speciálního vybavení a pracovních dovedností bude převíjení cívek s největší pravděpodobností zbytečným cvičením. Na druhou stranu i negativní zkušenost je zkušenost. Pochopení složitosti procesu je nejlepším vysvětlením jeho nákladů.

Uvádíme algoritmus akcí pro asynchronní stroje, je to následující:

1. Odpojte měnič od sítě (380 nebo 220 V).
2. Elektromotor demontujeme z konstrukce, kde byl instalován.
3. Demontujte kryt zadního chladicího ventilátoru.
4. Demontujeme oběžné kolo.
5. Odšroubujeme upevnění koncovek a poté je sejmeme. Je vhodné začít od přední části, po její demontáži rotor ze zadního krytu snadno „vyjede“.
6. Vyjmeme rotor.

Tento proces lze značně usnadnit, pokud použijete speciální zařízení - stahovák. S jeho pomocí lze snadno uvolnit hřídel motoru z řemenice nebo převodu a také sejmout koncové kryty.

Demontážní stahovák

Nebudeme dávat pokyny pro demontáž kolektorového motoru, protože se nijak zvlášť neliší. Strukturu tohoto typu elektrického stroje naleznete na našich webových stránkách.

Posloupnost akcí je následující:

1. Pomocí nože odstraňte z drátěných spojů upevňovací prvky obvazu a izolační povlak. Některé pokyny doporučují opravit schéma zapojení, například pořízením fotografie. Nemá to žádný zvláštní smysl, protože se jedná o referenční informaci a není problém ji rozpoznat podle značky motoru.
2. Pomocí dláta srazíme vršky drátů z každého konce statoru.
3. Drážky uvolníme pomocí razidla příslušného průměru.
4. Stator očistíme od nečistot, sazí, impregnačního laku.

Stator bez vinutí

V této fázi vám doporučujeme zastavit, vzít pouzdro a předat jej specialistům. Vlastní demontáž sníží náklady na restaurátorské práce.Jak již bylo zmíněno výše, je poměrně obtížné převinout cívky ve vysoké kvalitě bez speciálního vybavení. Pro pochopení složitosti procesu si popíšeme jeho technologii, která usnadní výběr.

Proces se skládá z následujících kroků:

1. Instalace izolátorů do každé drážky (objímky).
2. Tloušťka materiálu a jeho vlastnosti se volí podle referenční knihy.
3. Údaje o vinutí jsou určeny značkou motoru.
4. Na speciálním stroji se navíjí požadovaný počet závitů náhodných cívek. Na síti můžete najít fotografie a parametry domácích ručních strojů, ale kvalita jejich práce je spíše diskutabilní. Uvolněný navíjecí stroj
5. Skupiny cívek jsou umístěny v drážkách, po kterých jsou páskovány a spojeny. Tyto procesy jsou poměrně složité a manuální.
6. Probíhá impregnace. K tomu se tělo zahřeje na teplotu 45 °C - 55 °C a celé se ponoří do nádoby s impregnačním lakem. Nemá smysl naplnit dráty lakem, protože v tomto případě budou stále zbývat dutiny.
7. Po impregnaci se tělo vloží do speciální komory, kde se suší při teplotě 130-135 °C.
8. Závěrečné testování cívek ohmmetrem.
9. Montáž a zkušební provoz (pokud bylo k opravě přeneseno pouze tělo a zbytek dílů a upevňovacích prvků).

Pokud bylo k restaurování předáno pouze pouzdro, doporučujeme před zapnutím motoru zkontrolovat cívky.

Proces výměny vinutí kolektorového motoru je poněkud podobný, s výjimkou malých nuancí spojených s konstrukčním prvkem. Například kotva je odeslána k převinutí a nikoli, pokud problém nevznikl s budicími cívkami. Kromě toho existují následující rozdíly:

• K navíjení se používá speciální stroj složitější konfigurace.
• Je nutné armaturu drážkovat, vyvážit (v závěrečné části procesu), stejně jako ji vyčistit a brousit.
• Pomocí speciální frézky se sběrač vyřeže.

Tyto procesy vyžadují speciální vybavení, bez něj je převíjení elektromotorů ztrátou času.

Jakýkoli nástroj je vystaven přetížení a různému poškození. Elektrické nářadí můžete upustit, rozlít na něj kapalinu, v důsledku čehož se na vinutí objeví rez, což způsobí, že motor nebude použitelný. Převíjení elektromotoru vlastními silami je poměrně jednoduché, ale vyžaduje minimální sadu nástrojů.

Nejdůležitější je, že potřebujete zručnost a zkušenosti s opravami. Pokud je elektrické nářadí používáno nesprávně, je to vinutí rotoru, které odnese celý úder. Drát, ze kterého je vyroben, se může zlomit nebo spálit. Ale pokud vyměníte vinutí, životnost nástroje se výrazně zvýší.

Abyste mohli nezávisle převinout kotvu elektromotoru vlastníma rukama, budete potřebovat následující nástroje a zařízení.

1. Multimetr nebo indikátor napětí, stejně jako 12 V lampa (výkon ne více než 40 W), megaohmmetr.
2. Navíjecí drát, jeho průměr by měl být přesně stejný jako u vadného elektromotoru.
3. Dielektrický karton o tloušťce 0,3 mm.
4. Elektrická páječka.
5. Silné bavlněné nitě.
6. Epoxidová pryskyřice nebo lak.
7. Smirkový papír.

Před zahájením práce je nutné přesně stanovit členění. K tomu je nutné vizuálně zkontrolovat elektromotor a zkontrolovat, zda je na kolektoru napětí. Diagnostikujte startovací tlačítko, prozvoňte jej multimetrem. Pouze pokud je napájecí obvod plně funkční, je nutné elektromotor demontovat a opravit.

Před zahájením práce si musíte prostudovat pokyny pro převíjení elektromotorů. Pokud to uděláte vlastníma rukama, bude to trvat nejméně 4 hodiny, a to pouze pro převinutí kotvy. Před zahájením oprav musíte provést následující kroky.

1. Spočítejte počet slotů na kotvě.
2. Přepočítejte počet lamel na rozdělovači.
3. Určete, jakým krokem bylo vinutí vyrobeno. Nejčastěji jsou cívky umístěny v počáteční drážce, poté v sedmé a připojeny k první.

Někdy se také používá reset doleva nebo doprava. Pokud dojde k vinutí s resetem doprava, cívka jde vpravo od začátku vinutí. Například, pokud je v kotvě 12 štěrbin, krok navíjení je 1-6 a reset je proveden doprava, vinutí je položeno v prvním, poté v osmém a upevnění se provede ve druhém drážky. Všechny tyto body je třeba vzít v úvahu, jinak se po opravě ukáže, že se elektromotor otáčí jiným směrem.

Aby bylo možné přetočit e-mail. motorů v domácím prostředí je nutné si každou etapu práce zapamatovat, zapsat nebo vyfotografovat. To značně usnadní opravu a předejde nepřesnostem při montáži. Pro určení směru vinutí a startovací drážky je nutné najít cívku, která není kryta jinými. Je to ona, kdo je poslední.

V případě, že je vinutí položeno vpravo, je počáteční drážka vpravo od krajní cívky. Odtud musíte začít pokládat drát. Jedině tak dosáhnete co nejpřesnějšího vinutí, velmi blízkého továrnímu. Pokud je původní vinutí symetrické, cívky jsou v něm naskládány do párů, pak budou dva počáteční sloty. Najdete je stejně jako v předchozím případě.

Mistr určitě potřebuje zjistit, kolik závitů drátu je položeno v jedné drážce a v celé cívce. Chcete-li to provést, musíte oddělit cívku umístěnou nahoře a spočítat, kolik je tam závitů. V případě potřeby rozeberte plynovým hořákem. Počet závitů v drážce přímo závisí na:

• počet lamel na rozdělovači;
• počet štěrbin na kotvě.

Po výpočtu je nutné kolektor připravit, není nutné jej demontovat. K tomu stačí změřit hodnotu odporu mezi tělem a lamelami.

Odpor by měl být v rozmezí 200-250 kOhm. Poté je nutné zcela demontovat starý vodič, k tomu odstranit vinutí. Pečlivě chraňte všechny drážky a tělo kotvy. Karbonové usazeniny, otřepy, určitě obrousit brusným papírem. Poté je nutné z lepenky vyřezat obdélníkové kusy odpovídající rozměrům drážek v kotvě.

Poté můžete začít navíjet nové vodiče. Obvod musí být stejný jako v továrně. Začněte pokládat od startovací drážky, sledujte vyhazování a stoupání vinutí. Upevňovací prvky jsou vyrobeny pomocí bavlněných nití přímo u kolektoru. Nedoporučuje se používat syntetické nitě, protože jsou náchylné k hoření.

Po dokončení všech prací je nutné zkontrolovat vinutí na mezizávitové zkraty a přerušení. Pokud nedochází k přetržení, pak je nutné na vinutí nanést epoxidovou pryskyřici nebo lak. Chcete-li proces urychlit, musíte umístit kotvu do trouby a nastavit v ní teplotu na 80 stupňů. Sušení by mělo probíhat minimálně 20 hodin.

Aby elektrické nářadí po opravě fungovalo co nejefektivněji, bude nutné provést vyvážení. Vzhledem k tomu, že veškerá práce probíhá doma, měli byste určitě dodržovat určitá doporučení. Svépomocné převíjení elektromotoru je vcelku jednoduché, mnohem obtížnější bude jeho vyvážení.

1. Seberte dvě ocelové čepele. Měly by být rovné a hladké.
2. Tyto nože musí být instalovány paralelně a připevněny k pevné základně.
3. Mezi nimi je nutné dodržet vzdálenost, která se rovná velikosti rotoru.
4. Umístěte rotor na tyto ocelové nože a sledujte, jak se pohybuje.
5. Kotva se určitě začne otáčet, nejtěžší část bude dole.
6. Je nutné posunout těžiště k ose rotoru a připevnit na něj závaží.

Po vyvážení musí být kotva nehybná.

Aby se strany rotoru vyrovnaly, je nutné na něj zavěsit malá závaží vyrobená z plastelíny. Teprve poté, co dosáhnete rovnováhy, musíte odstranit závaží plastelíny, zvážit je a připájet kov. Poté nezapomeňte znovu zkontrolovat vyvážení.

Asynchronní motory mohou být jednofázové a třífázové. Existují zvláštnosti kontroly těchto strojů.

1. U jednofázových asynchronních zařízení má spouštěcí vinutí větší odpor než pracovní. Můžete to zkontrolovat pomocí jakéhokoli multimetru.
2. Odpor mezi vinutím a skříní motoru musí být velký.
3. U třífázových motorů mají všechna vinutí stejný odpor.

Chcete-li zjistit přesnější parametry motoru, musíte si přečíst informace, které jsou na jeho těle. Má štítek se všemi provozními parametry a někdy i se schématy zapojení vinutí.

Před převinutím statoru asynchronního elektromotoru je nutné jej zcela rozebrat. K tomu budete muset použít stahovák, protože kryty jsou velmi těsně namontovány na ložiskách. Pokuste se provádět všechny práce co nejpečlivěji, abyste nezničili kryt a nepoškodili vinutí.

Rotory ve veverkové kleci se velmi zřídka rozbijí, takže se jich během oprav nemusíte dotýkat. Stačí vyměnit vinutí na statoru. V případě, že na vodičích dojde k zčernání, znamená to poruchu motoru. Všechna spojení u asynchronních motorů jsou prakticky neviditelná, protože jsou velmi dobře izolovány, protože upevnění je provedeno bandáží.

Po demontáži nezapomeňte odstranit staré vinutí. Chcete-li to provést, musíte odříznout všechna lana ostrým nožem a zbavit se lepidla. Vodiče jsou co nejvíce očištěny od nečistot, aniž by došlo ke zničení elektrických spojů. Aby bylo při montáži vše správně provedeno, je vhodné všechna zapojení vyfotografovat. Nezapomeňte sestavit schéma připojení pro všechna vinutí, k tomu můžete použít referenční knihy.

Poté je nutné vyrazit kolíky z DPS nebo dřeva, které se nacházejí uvnitř drážek statoru. Poté demontujte těsnění a uvolněte dráty. Najděte krajní drát, vezměte ho do středu statoru, měl by se zcela odlepit od vinutí. Poté odvíjejte další otáčku, dokud drážku zcela neuvolníte.

Existuje několik způsobů, jak převinout stator asynchronního elektromotoru, ale při výběru kteréhokoli z nich nezapomeňte na každý krok při demontáži. To usnadní opravu, a to výrazně. Pro vinutí budete potřebovat měděný drát v lakové izolaci, jeho průřez by měl být stejný jako na opravovaném elektromotoru.

Ujistěte se, že nedošlo k poškození krytu a magnetického jádra elektromotoru. Poté je nutné vyrobit objímky a nainstalovat je do drážek na statoru. Abyste nepočítali počet závitů, neurčovali tloušťku, pevnost a tepelnou odolnost materiálů pro výrobu pouzder, můžete použít referenční literaturu. K tomu je potřeba zjistit typ a model asynchronního motoru.

Veškeré práce ve specializovaných dílnách se provádějí na obráběcích strojích. Stroj dokonce vypočítává počet otáček. Ale jak převinout elektromotor doma, pokud takové podmínky nejsou? Vše si budete muset spočítat sami, případně převzít všechny údaje ze servisní knížky k elektromotoru.

Po položení všech vinutí do drážek je nutné mezi cívky vložit izolátory. Páska musí být provedena na zadní straně statoru. Protáhněte nit všemi smyčkami a snažte se přitáhnout k sobě všechny izolátory a dráty. Dbejte na to, aby izolační desky neklouzaly z místa.

Po dokončení je nutné provést diagnostiku celého vinutí, poté zahřát stator a nanést speciální lak.Stator musí být zcela ponořen v laku. Tímto způsobem můžete dosáhnout maximální mechanické pevnosti vinutí, protože vyplníte dutiny a drážky. Tím je dokončeno převíjení elektromotoru vlastními rukama, můžete začít pracovat.

Rotory pro domácnost se často používají v různých nástrojích. Přicházejí na stejnosměrný a střídavý proud. V takových zařízeních je poměrně obtížné převinout elektromotor doma. Nejprve se jednotky rozeberou složením všech šroubů do krabice. Na jeho spodek se doporučuje umístit magnet, aby se šrouby, čepy a matice neztratily.

Stejnosměrné rotory šroubováků, mixérů a ventilátorů jsou komutátorové a bezkomutátorové. U posledně jmenovaných motorů probíhá spínání vinutí umístěných na statoru pomocí regulátoru. Před přetočením se proto musíte ujistit, že jsou klávesy i samotný ovladač v dobrém stavu. Střídavé elektromotory se dělí na:

• asynchronní s rotorem nakrátko;
• synchronní nebo kartáčový s fázovým rotorem.

K určení nesprávné funkce vinutí rotoru se používá speciální indukční zařízení. Pomocí testeru nebo ohmmetru můžete zjistit poruchu vinutí indukčního motoru. Někdy se k detekci zkratovaných smyček používají specializovaná elektronická zařízení.

Porucha rotorů je nejčastěji způsobena zkratem v kotvě. Odpájením vodičů ze skupiny kontaktů a kontrolou jejich zkratu zjistí poruchu kontaktů nebo otáček rotoru. V případě zkratu je porucha eliminována výměnou vodiče. Pokud je závitů málo a drát rotoru je silný a bez poškození, proveďte dobrou izolaci umístěním desky z lepenky nebo látky namočené v izolačním laku.