Прозвонка электродвигателя достаточно простой процесс, однако, требует знания некоторых тонкостей и внимательности от проверяющего. Какие знания понадобятся при подготовке к прозвону? Что представляет собой проверка привода с помощью мультиметра? Разберемся ниже.
Устройство однофазного двигателя
Несмотря на свое название, однофазные двигатели имеют в своей конструкции три катушки, и это минимум. Две из них расположены в статоре, из подключают параллельно. При этом непосредственно работает только одна, вторую называют пусковой. Клеммы рабочей и пусковой обмоток выводятся на корпус агрегата, с их помощью и происходит включение привода в сеть. К сети подключаются две из них, все оставшиеся выполняют коммутационные функции. Обмотку ротора делают короткозамкнутого типа.
Чтобы была возможность менять мощность прибора, катушку обмотки могут сделать из двух частей. Включаться они будут последовательно.
Определить вид обмотки (рабочая и пусковая) можно визуально, обратив внимание на сечение провода, измерив сопротивление с помощью тестера. О методах определения типа обмотки, чем они отличаются и зачем нужны в однофазном двигателе поговорим подробнее.
Схема обмоток в однофазном электродвигателе
Зачем в однофазном двигателе две обмотки
Все обсуждаемые сегодня электромоторы обладают небольшой мощностью. Магнитопровод однофазной машины содержит обмотку из двух фаз, это и есть основная (рабочая) и пусковая. Последняя не принимает участия в непосредственной работе двигателя.
Такая пара обмоток нужна, чтобы заставить ротор однофазного двигателя вращаться. Наиболее популярные из таких приводов делятся на два подтипа: электродвигатели с пусковой обмоткой и те, которые содержат в конструкции рабочий конденсатор.
В первом случае, так сказать, не рабочая обмотка будет включаться через конденсатор во время запуска мотора, а когда агрегат придет в нормальную работу (скорость вращения станет постоянной), она сама по себе выключиться. Привод же продолжит свою работу при одной рабочей обмотке. Информация о конденсаторе, как правило, указана на специальной табличке на корпусе электродвигателя. Его характеристики непосредственно зависят от конструкции.
Однофазные асинхронные двигатели, содержащие рабочий конденсатор, всегда работают с включенной вспомогательной обмоткой. Она включена через этот самый конденсатор. Емкость такого конденсатора также зависит от его конструктивных особенностей.
Другими словами, двигатель с пусковой обмоткой характерен ее выключением после запуска. А вот при конденсаторной вспомогательной обмотке – ее постоянной работой, т.к. включение происходит через постоянно работающий (даже во время работы привода) конденсатор.
Чтобы правильно проверить работоспособность двигателя с одной фазой, знания об устройства его обмоток критически важны. Отличия между ними можно найти в сечениях проводов, количестве витков, величине сопротивления каждой из них (их можно измерить разными типами тестеров или с помощью омметра).
Учимся определять пусковые и рабочие обмотки в однофазных асинхронных двигателях
Конечно, наличие маркировки на обмотке решает эту проблему. Но зачастую в случае ремонта или замены обмоток, она не сохраняется. Как же тогда определить, что за обмотка перед вами? Вот и обсудим теоретическую и практическую стороны определения пусковой и рабочей обмоток.
Осмотрите изделие
Для наглядности возьмем двигатель, который был установлен в стиральной машине времен СССР. Сама же машинка уже давно на металлоломе.
После визуального осмотра таблички-шильдика на двигателе, как и в этом случае, вы можете не обнаружить, все же возраст мотора говорит сам за себя. В таком случае всю информацию можно найти в интернете. Оказалось, что двигатель содержит в конструкции пусковую обмотку и релейный пуск.
Из двигателя виднеются четыре провода: два красноватых, два голубоватых. Эти провода еще называются выводами обмоток.
Из-за отсутствия какой-либо маркировки, сходу определить какая обмотка пусковая, а какая рабочая невозможно. В такой ситуации нужно обратить внимание на сечение проводников.
Сечение
Посмотрите на провода, которые выходят из электромотора, а точнее на их толщину. Одна из пар будет тоньше. Это пусковая обмотка. Следовательно, пара потолще – рабочая.
Может статься, что сечения на обоих проводах одинаковые, как и в нашей ситуации. Так зрительно определить, где какая обмотка также невозможно.
Но если разница в толщине проводов заметна, не доверяйтесь лишь диаметру. Чтобы определить обмотки наверняка, измеряйте их сопротивление.
На этом этапе переходим к измерению сопротивления обмоток однофазного двигателя переменного тока.
Завершающий этап
Измерение сопротивления
Для измерения сопротивления обмоток однофазного двигателя вам понадобится мультиметр, на котором нужно выбрать прозвонку (или режим измерения Ом).
Провода, выглядывающие из электродвигателя (любая пара) соединяем с любыми выводами мультиметра, измеряем значение.
Если видите на экране цифру один, повторите измерение с любым другим концом.
Запишите сопротивление, которое показала первая выбранная пара (в данном случае вышло 16,5 Ом). После этого щупы измерительного прибора нужно прицепить к двум оставшимся выводам (вторая пара проводов) и произвести замер.
Полученные данные тоже нужно записать, а затем сравнить с первым замером.
Сопротивление исправной рабочей обмотки всегда будет иметь значение меньше, чем у пусковой. Вторая пара проводов, согласно мультиметру, показала сопротивление 34,5 Ом. Таким образом, можно смело утверждать, что первая пара проводов говорит о принадлежности к рабочей обмотке, а вторая, соответственно, к пусковой.
Обозначьте обе обмотки, что в будущем не пришлось проделывать все это заново. Удобно для этого использовать небольшую трубочку из винила.
Маркировать концы проводов (выводы) можно по современным стандартам вот так:
- знаками U1-U2 помечают рабочую обмотку;
- знаками B1-B2 помечают пусковую обмотку.
Такие обозначения ставятся в тех случаях, когда из двигателя видно четыре вывода, в данной ситуации. Однако, на вашем пути может встретиться двигатель, который имеет лишь три вывода. Что делать?
Итак, замеры каждого из трех выводов будут выглядеть примерно вот так: 10 Ом, 25 Ом и 15 Ом. Завершив эти измерения нужно сразу приступать к другим. Важно найти вывод, который с двумя другими выводами будет показывать 10 и 15 Ом. Поздравляем! Вы наши сетевой провод. Вывод, показывающий сопротивление 10 Ом тоже сетевой, а тот, что показывал 15 Ом – пусковой. Он соединяется со вторым сетевым через конденсатор. Кстати, чтобы изменить направление вращения в таком двигателе, придется добираться до самой схемы обмотки.
Иногда измерения могут быть величиной 10 Ом, 10 Ом и 20 Ом. Это норма, такие обмотки тоже существуют, их также ставили на различные бытовые приборы. Особенность такого двигателя заключается в том, что какая именно обмотка будет пусковой, а какая рабочей совершенно не имеет значения. Они одинаковы. Просто одну из них (ту, что будет пусковой) нужно подключить через конденсатор.
Вот мы и разобрались в простых методах распознавания пусковых и рабочих обмотках. Теперь вы сможете отличить составляющие двигателя даже в том случае, когда отсутствует шильдик и любая маркировка выводов. Предлагаем немного подытожить всю информацию:
- В случае, когда двигатель имеет четыре вывода, нужно лишь найти концы обмоток, в которых легко разобрать после замера. Провод, где значение сопротивления меньше – обмотка рабочая, больше – пусковая. Подключить все выводы очень просто: напряжение 220 В подают на те провода, которые потолще. А один из кончиков проводов пусковой на один из рабочей. При этом на какой именно кончик вывода рабочей обмотки совершенно не важно, ведь направление вращения от этого никак не зависит (так же как и, скажем, от того, какой стороной вы вставите вилку в розетку). Вращение меняется лишь от того, какой конец пусковой обмотки вы подключили.
- При наличии лишь трех проводов в качестве вывода обмоток, сетевым будет тот, что показывает меньшее сопротивление, а также тот, что при соединении с другими двумя покажет сопротивление 10 Ом и 15 Ом (если измерения сопротивления каждого из них дало 10 Ом, 25 Ом и 15 Ом). Тот что показал 15 Ом на мультиметре – вывод пусковой обмотки.
- Если вы встретили трехпроводный вывод, и сопротивление каждого из проводов (как пример) 10 Ом, 10 Ом и 20 Ом, обе обмотки могут быть и рабочей и пусковой.
Чтобы выявить поломки электропривода в бытовых условиях достаточно использовать мультиметр. Во-первых, не у всех есть дорогое профессиональное оборудование (это скорее исключение), во вторых для определения большинства неисправностей этого прибора хватает, что называется, с головой. Тут вам не понадобится никакой специалист.
Самая основная неисправность в однофазных двигателях – прекращение вращения. Причина такой поломки определяется достаточно просто. Мультиметр переключают в режим вольтметра и проверяют подачу напряжения, которое питает двигатель. Если с напряжением все в порядке, то неисправность заключается в самом двигателе, его электрической части. Это, конечно, говорит о необходимости проверки состояния подключения и прозвона обмоток. Для этого, зачастую, также используют мультиметр.
Но как правильно подготовится к прозвону двигателя?
Особенности
Современное электрооборудование оснащается моторами с дополнительными защитными устройствами такими, как термопредохранители, термореле и датчики оборотов двигателя.
- термопредохранители при определённом пороге нагрева движка прерывают цепь питания. Об его исправном состоянии будет свидетельствовать показания тестера, как короткое замыкание;
- термореле пришли на смену предохранителей. Одни из них находятся в рабочем состоянии с замкнутыми выводами, другие наоборот — с разомкнутыми контактами. Это легко проверяется тестером;
- датчики оборотов моторов обычно устанавливаются в стиральных машинах. Для тестирования используют три вывода прибора. Сняв контактную фишку, поочерёдно переставляют красный щуп на крайние контакты датчика, а чёрный щуп держат на центральной клемме. При вращении ротора в одном из вариантов мультиметр должен продемонстрировать динамику показаний.
Подготовительный этап проверки
Замкните щупы мультиметра
Перед проведением диагностики нужно выполнить следующие действия:
- Отключить машину от питания. Если сопротивление обмотки измеряется с включенной в электросеть цепью, агрегат сломается.
- Замкните щупы мультиметра, выставите нулевые значения. Это называется калибровкой аппарата.
- Внимательно проведите осмотр двигателя. Его могло затопить, некоторые детали могут отломаться, возможно, слышен запах горелого. В таком случае прозванивать агрегат бессмысленно, ведь поломка очевидна.
Асинхронные, однофазные и трехфазные, коллекторные – прозвон всех двигателей происходит одинаково. Методика не отличается в зависимости от разницы конструкций агрегатов, так как все различия столь основательны. Тем не менее в диагностике присутствуют некоторые детали, игнорировать которые нельзя.
Непосредственная проверка двигателя мультиметром
Наиболее распространенные поломки делятся на две основные группы:
- присутствует контакт там, где он не должен быть;
- отсутствует контакт там, где он должен быть.
Рассмотрим, как прозвонить однофазный электромотор переменного тока с помощью мультиметра. Он имеет две катушки, одна из которых рабочая, а вторая вспомогательная. На уровень работоспособности двигателя огромное влияние имеют уровень надежности контактов, качество изоляции и правильность намотки.
- Первое, что нужно сделать: проверить наличие замыкания на корпус. Тут нужно помнить о том, что все значения на мультиметре будут приблизительные. Чтобы получить точные данные, понадобится более дорогостоящие и точные устройства измерения.
- Значение измерений на приборе устанавливаются на максимальные.
- Щупы соединяют между собой. Так можно убедиться в том, что сам мультиметр исправен и правильно настроен.
- Затем один щуп соединяют с корпусом привода. При наличии контакта можно подсоединять и второй щуп. Отслеживайте показания.
- Если ничего не сбоит, коснитесь щупом вывода фаз.
- При качественной изоляции прибор будет показывать высокое значение сопротивления. Оно может быть в пределах даже нескольких тысяч мегаом.
Помните, что измеряя сопротивление изоляции мультиметром вы всегда будете получать высокие показания (выше допустимых норм). Это связано с тем, что электродвижущая сила прибора составляет максимум 9 В, а двигатель, как мы знаем выполняет работу с напряжением 220 В или даже 380 В. Закон Ома говорит, что величина сопротивления зависит от величины напряжения, поэтому нужно всегда делать скидку на разницу.
Обязательной является и проверка целостности обмоток. Нужно прозвонить все концы, которые входят в клеммную коробку агрегата. Если есть обрыв, то проверку лучше остановить, ведь логики в дальнейшей диагностике нет. Сначала нужно поработать над решением этой проблемы.
Зная правила и порядок прозвона однофазного двигателя с помощью мультиметра, вы можете легко экономить на диагностике и ремонте, когда в двигателе действительно присутствуют лишь мелкие поломки. Но если вы понимаете, что все не так просто или просто не понимаете, что не так с вашим электродвигателем, лучше отнести его к профессионалу, который проведет более детальную проверку дорогостоящими и чувствительными приборами.
Чтобы определить и устранить неисправность в коллекторном двигателе, его, скорее всего, придется разобрать.
Типы электродвигателей
Наиболее распространённые электродвигатели это;
Асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором
– асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором. Три обмотки двигателя уложены в пазы статора; – асинхронный однофазный двигатель с короткозамкнутым ротором. В основном его применение находит в бытовой электротехнике в пылесосах, стиральных машинах, вытяжках, вентиляторах, кондиционерах; – коллекторные двигатели постоянного тока установлены в электрооборудовании автомобиля (вентиляторы, стеклоподъемники, насосы); – коллекторный двигатель переменного тока находит применение в электрических инструментах. К таким инструментам относятся электродрели, болгарки, перфораторы, мясорубки; – асинхронный двигатель с фазным ротором имеет довольно мощный пусковой момент. Поэтому такие двигатели устанавливаются в приводах подъемников, кранах, лифтах.
Любой движок состоит из стационарно закрепленного корпуса — статора и вращающегося в нем ротора, который еще называют якорь.
Его круговое движение создается за счет воздействия на него вращающегося магнитного поля статора, формируемого протеканием электрических токов по статорным обмоткам.
Когда обмотки исправны, то по ним текут номинальные расчетные токи, создающие магнитные потоки оптимальной величины.
Если сопротивление прводов или их изоляция нарушена, то создаются токи утечек, коротких замыканий и другие повреждения, влияющие на работу электродвигателя.
Между статором и ротором выполнен минимально возможный зазор. Его могут нарушить:
Когда происходит задевание вращающихся частей о неподвижный корпус, то создается их разрушение и дополнительные механические нагрузки. Все это требует тщательного осмотра, анализа состояния внутренних частей до начала электрических проверок.
Довольно часто не квалифицированный разбор является дополнительной причиной поломок. Пользуйтесь специальным инструментом и съемниками, исключающими повреждения граней валов.
После разборки сразу во время осмотра проверяют люфты, свободный ход подшипников, их чистоту и смазку, правильность посадочных мест.
Кроме этого у коллекторного электродвигателя могут быть сильно изношены пластины или щетки.
Все это необходимо проверять до подачи рабочего напряжения.
Особенности конструкций, влияющие на технологию поиска дефектов
Обычно производитель электрические характеристики указывает на табличке, прикрепленной на корпусе. Этим сведениям стоит верить.
Однако часто во время ремонта или перемотки конструкция статора изменяется, а табличка остается прежняя. Этот вариант следует тоже учитывать.
Для бытовой сети 220 вольт могут использоваться двигатели:
В схемах 380 вольт работают трехфазные синхронные и асинхронные электродвигатели.
Все они отличаются по конструкции, но, в силу работы по общим законам электротехники, позволяют использовать одинаковые методики проверок, заключающиеся в замерах электрических характеристик косвенными и прямыми методами.
Частые неисправности
Перед разборкой обязательно посмотрите на искрение, которое обычно происходит в контактно-щеточном механизме. В случае, когда вы заметили повышенный уровень искрения, стоит проверить контакт щеток или наличие межвиткового замыкания в самом коллекторе.
Как правило, основные причины, по которым ломаются коллекторные двигатели – это сильно изношенные щетки или почерневший коллектор. Старые щетки обычно меняют на новые. Они должны быть одинаковыми по размеру и форме. Лучше всего ставить оригинальные детали (от того же производителя, что и двигатель). Менять их достаточно просто: снимается (сдвигается) фиксатор или откручивается болт. Некоторые модели двигателей могут требовать смены не только щеток, но и щеткодержателей. Не забудьте о подключении медного поводка к контакту.
В случае, если щетки в норме, проверьте пружины, которые их прижимают, растянув их.
При потемнении контактной части коллектора, почистите ее, используя мелкую наждачную бумагу. Ее еще называют нулевкой.
Временами на месте, где происходит контакт щеток и коллектора, образуется некая канавка. Ее нужно проточить, используя станок.
Однофазный коллекторный двигатель
Еще одной распространенной поломкой коллекторного однофазного двигателя можно назвать износ подшипников. Если корпус сильно вибрирует во время работы и подшипники бьются, они точно подлежат замене. Если запустить ситуацию, упомянутые детали будут касаться ротора и статора, что может быть чревато их неизбежной заменой. Это уже сложнее и дороже.
Редкие неисправности
Намного реже в коллекторных двигателях случаются обрывы и выгорания обмоток и мест подключения. Также редко можно встретить оплавления, замыкания ламеля пылью графита.
Чтобы избежать таких поломок, во время внешнего осмотра нужно всегда обращать внимание на:
- цельность обмоток;
- наличие почернения на обмотках;
- прочность контакта ламелей коллектора с выводами проводов. Если есть необходимость, то их нужно перепаять;
- количество графитовой пыли между ламелями коллектора. Обязательно удалите пыль, если нужно;
- присутствие горелого запаха (это может быть изоляция).
При визуальном осмотре вы обнаружили, что обмотка статора/ротора повреждена? Сдайте ее на перемотку или просто замените новой.
К сожалению, повреждение обмотки не всегда можно увидеть невооруженным глазом, поэтому если очевидных поломок нет, прозвоните их с помощью мультиметра.
Проверка конденсатора мультиметром
Конечно, наиболее надежный способ проверить неисправный однофазный двигатель с конденсатором – использовать омметр для измерения величины сопротивления. Прибор точно покажет сопротивление конденсатора, а по этому уже можно делать выводы о том, насколько целостным является диэлектрик, от чего напрямую зависит исправность электронного устройства.
В бытовых условиях, когда точных значений от вас никто не требует, а вам нужно лишь узнать причину поломки, достаточно будет и мультиметра.
Алгоритм проверки следующий:
- мультиметр переключается в режим измерения Ом;
- затем нужно выставить верхнее значение сопротивления – бесконечность;
- произвести измерение сопротивления конденсатора на выводах.
Если сопротивление будет низким (а это любое значение, помимо бесконечности), то устройство, которое проходит тест, сломано. Тут либо пробит диэлектрик, либо вытек электролит.
Стрелка циферблата на тестере показывает небольшое отклонение, а затем возвращается на исходную позицию? Конденсатор исправен и потихоньку набирает емкость.
Стрелка прибора, которая отклонилась, а затем зафиксировалась на одном из значений также свидетельствует о поломке электронного устройства.
Как мы уже выяснили, мультиметр – незаменимый прибор для быстрой и многопрофильной проверки двигателей на исправность. Он найдется у всех профильных мастеров и во многих домашних мастерских. С его помощью можно выявить основные виды поломок электроприборов, и двигатели не исключение.
Наиболее частыми поломками в электродвигателях и других машинах такого типа являются следующими:
- оборвавшаяся обмотка на роторе или статоре;
- наличие короткого замыкания;
- наличие межвиткового замыкания.
Каждая проблема из списка выше заслуживает более близкого ее рассмотрения.
Последовательность диагностики
Первым делом рекомендуется сразу обращать внимание на состояние щеток, проводки. Нагар на токоведущих частях говорит о ненормальных режимах работы двигателя
Сами токосъемники должны быть ровными, без сколов и трещин. Царапины также приводят к искрению, что для обмоток двигателя губительно.
У стиральных машинок часто ротор перекашивается, из-за этого происходит скол или поломка ламелей. Управляющая плата постоянно отслеживает положение ротора через датчик Холла или тахогенератор, добавляя или уменьшая приложенное на рабочую обмотку напряжение. Отсюда появляется сильный шум при вращении, искрение, нарушение режимов работы при отжиме.
Такое явление можно заметить только при отжиме, а режим стирки проходит стабильно. Диагностика работы машинки не всегда проходит через анализ состояния электрической части. Механика может быть причиной неправильной работы. Без нагрузки двигатель может крутиться вполне равномерно и стабильно набирать обороты.
Оборвалась обмотка
В обрыве обмотки нет ничего удивительного, это самая распространенная неисправность в работе электроприводов. Произойти поломка может и в статоре, и в якоре.
Если в обмотке оборвалась одна фаза, то в этом месте тока не будет, а вот во второй фазе показатель тока будет завышен. Измерить это можно с помощью того же мультиметра в режиме амперметра.
В целом, эта поломка равнозначна потере фазы. Например, если обрыв внезапно произошел в то время, когда привод был в работе, двигатель начинает резко терять мощность и перегреваться. Если защита на агрегате работает правильно, то он отключится. Для решения проблемы, в основном, требуется перемотка.
В ситуации, когда обрыв произошел в роторе, частота колебания тока будет равна частоте колебания и скольжения напряжения. Из внешних признаков: сильное гудение и вибрирование, снижение оборотов привода.
Все это лишь причины поломок, но вот обнаружить их можно только если прозвонить каждую обмотку электромотора, измерив их сопротивление.
Пусковую и рабочую обмотку прозванивают в тех однофазных двигателях, которые работают при переменном напряжении величиной 220 В. Пусковая обмотка должна выдавать сопротивление, большее, чем у рабочей на 150%.
Для быстрой проверки работоспособности электродвигателя, на мультиметре также можно использовать функцию, которая называется «Прозвонка». Если цепь исправна, вы будете слышать характерный звук прибора, а в некоторых моделях присутствует и световой индикатор. Но если в цепи есть обрыв, звука вы не услышите.
Какие инструменты нужны
В первую очередь потребуется непосредственно само устройство. Но перед тем как прозвонить электродвигатель мультиметром, нужно знать принципы работы этого прибора.
Основные функции стандартного измерителя позволяют измерить с достаточной точностью:
- величину активного сопротивления цепи электрическому току;
- постоянное напряжение;
- напряжение переменного тока.
Некоторые модели дополнительно дают проверить:
- целостность электрической цепи прозвонкой;
- величину емкости конденсатора.
Для вскрытия корпусов техники и моторов нужны отвертки, гаечные ключи, пассатижи, молоток. Благодаря этому набору, а также минимальным знаниям в электротехнике вопрос, как проверить электродвигатель мультиметром, легко выявить неисправности, которые устраняются самостоятельно.
Сложные повреждения ликвидируются сервисными мастерскими, где есть точное оборудование.
Проверка на наличие короткого замыкания
Одна из привычных всем поломок в электрических двигателях – короткое замыкание на корпус. Чтобы найти поломку такого рода с мультиметром, проделайте следующее:
- установите измерение сопротивления прибором на максимальное;
- проверьте исправность самого мультиметра, соединив его щупы между собой;
- один из щупов подсоедините к корпусу двигателя;
- оставшийся по очереди присоединяйте к каждой из фаз.
Если двигатель, который вы проверяли, исправен, то сопротивление будет показывать сотни и даже тысячи мегаом.
Сделать исследование на предмет короткого замыкания в режиме «Прозвонка» еще легче. Нужно проделать те же действия, и если услышите звук (как при прозвонке обмотки), это будет свидетельствовать о наличии нарушений в целости изоляции обмотки, а также наличии короткого замыкания на корпус.
Надо отметить, что поломка такого типа не просто носит негативное влияние на сам двигатель, но опасна для жизни людей, работающих с машиной (если нет нужных средств защиты).
Выводы
Проверки состояния электродвигателя мультиметром с положительным результатом можно охарактеризовать тем, что все параллельные замеры контактов статора и ротора должны быть одинаковыми. В случае отклонений от этих требований искать поломку или обрыв проводников нужно в местах замеров. Следует учитывать то обстоятельство, что бытовые тестеры часто допускают некоторую погрешность измерений. В отличие от цифровых приборов стрелочные приборы более точны. Чтобы это проверить, в режиме 200 Ом щупы замыкают. На экране должен появиться «0» либо другая цифра от 0.1 до 0.2 Ом. Это и будет являться погрешностью тестера.
