Ремонт коллекторных электродвигателей своими руками

Ремонт коллекторных электродвигателей – одна из многочисленных услуг, предоставляемых нашей мастерской. Мы принимаем заказы на проведение срочного, текущего и капитального ремонта электрических двигателей, включающего перемотку якоря и статора, восстановление коллектора и других элементов крановых, тяговых, лифтовых и других типов электродвигателей.

Основные функциональные узлы коллекторного электродвигателя – якорь и статор. Они оба имеют свои обмотки, на которые и подается электрический ток при работе двигателя. Необходимость перемотать коллекторный электродвигатель возникает в случае следующих неисправностей обмотки:

• межвитковое короткое замыкание;
• короткое замыкание на корпус;
• обрывы витков;
• снижение сопротивления изоляции в результате износа, повреждения.

Чаще всего в случае поломки требуется перемотка статора коллекторного эл. двигателя, так как неисправность с наибольшей вероятностью возникает именно там. Это сложный комплекс работ, однако он обеспечивает полное восстановление работоспособности машины с минимальными для этого случая финансовыми затратами. Цена перемотки даже обоих функциональных узлов (якоря и статора) ниже цены на новый электродвигатель. При этом после того, как был выполнен качественный капитальный ремонт коллекторных электродвигателей, заказчик получает машину, не менее надежную, чем новая.

Что такое коллекторный электродвигатель

Двигатель такого типа – это чаще всего синхронный агрегат, подключающийся к источнику питания 220В, и состоящий из:

• статора;
• ротора;
• щеточно-коллекторного узла;
• подшипников.

Все детали заключены в корпус.

Предварительная проверка коллекторного электродвигателя

Если устройство не работает, прежде всего убедитесь, что проблема заключается в самом двигателе. Для этого:

• Проверьте, идет ли напряжение на прибор. Включите его в другую розетку (возможно, ремонта требует источник тока).
• Осмотрите шнур на предмет обрыва.
• Проверьте, не потерян ли контакт у кнопок включения и управления, нет ли механических повреждений.

При отсутствии неполадок в этих деталях разберите прибор. Воспользуйтесь инструкцией, которую производитель обязательно включает в паспорт.

Возможные неисправности коллекторного электродвигателя

Иногда даже люди, знакомые с устройством механизма, слабо представляют, как проверить коллекторный электродвигатель. Ниже мы расскажем обо всех возможных неисправностях и способах их выявления и устранения.

• Нарушение контактов. На него указывает активное искрение.
• Межвитковое замыкание (замыкание обмоток в коллекторе). Оно также вызывает искрение.
• Износ щеточно-коллекторного узла. При этом он чернеет и появляется искрение. Обычно проблема решается путем замены старых элементов на новые. Чтобы снять узел, отодвиньте фиксатор и открутите крепежный болт (в зависимости от модели двигателя).
• Потемнение контактной части коллектора. Часто достаточно зачистить его мелкой наждачной бумагой.
• Образование канавки в месте контакта щеток с коллектором. Необходимо выполнить проточку узла на станке.
• Износ подшипника. Эту неисправность можно определить по усиленной вибрации корпуса во время работы двигателя и биению патрона. В этом случае требуется замена подшипника.
• Касание якорем статора. Иногда хватает замены якоря, но в некоторых случаях придется заменить и якорь, и статор.
• Сбой управления на микроконтроллере. Установка нового микроконтроллера – оптимальное решение проблемы.
• Выгорание или обрыв обмоток. Обратите внимание на их цвет и целостность. Почернение всего корпуса обмоток или их части указывает на выгорание, обрыв легко определяется при визуальном осмотре. В этом случае требуется их замена или перемотка.
• Графитовая пыль в пространстве между ламелями. Вашему прибору просто нужна прочистка.
• Выгорание изоляции проводов. На эту проблему укажет характерный запах.

Во всех вышеуказанных случаях восстановление коллектора электродвигателя своими руками вполне возможно при наличии необходимых запчастей и инструментов. Только если у вас нет опыта в перемотке обмоток, лучше обратиться в соответствующий сервис. После устранения неполадок соедините все детали в обратном порядке.

Проверка коллекторного электродвигателя мультиметром

Допустим, визуальный осмотр не дал результатов – на первый взгляд все узлы целы, обрывы не обнаружены, запах горелого отсутствует. В этом случае проведите проверку прибора и его элементов с помощью специального прибора – мультиметра. Процесс состоит из нескольких этапов:

• Установите на приборе режим измерения сопротивления до 200 Ом.

• Прозвоните попарные выводы обмоток статора на ламели. Значения сопротивления должны быть одинаковыми.
• Проверьте корпус якоря и ламели. В идеале значение сопротивления стремится к бесконечности.
• Прозвоните выводы обмоток. Если сопротивление отсутствует в одном или нескольких контурах, двигатель неисправен.
• Проверьте цепь между корпусом статора и выводами обмотки. При наличии пробоя на корпусе эксплуатация агрегата невозможна.
• Прозвоните ротор, расположив щупы тестера на коллекторе на максимальном удалении друг от друга. Когда мультиметр покажет значение, слегка проверните ротор до момента соединения щупов со следующей обмоткой. Таким образом проверьте все обмотки. Если значение сопротивления в каждом контуре одинаково или отличается очень незначительно, узел исправен.

Не стоит сразу нести в починку или выбрасывать «забарахливший» прибор, как это предпочитают делать многие. Вы сэкономите средства, если будете знать, как восстановить коллектор электродвигателя самостоятельно. Процесс не слишком сложен и занимает не так уж много времени, а механизм сможет прослужить еще долго.

Проверка и включение

Перед первым после ремонта запуском двигателя его нужно как следует проверить. Для начала все вставленные «катушки» прозванивают. Это поможет узнать наличие обрыва или плохого контакта. Между «укладками» замеряется сопротивление, чтобы при включении не возникло короткого замыкания.

Сразу подавать 220 В на двигатель не стоит, лучше подать пониженное напряжение. Пусть ротор крутится медленно, тут главное выяснить, не греется ли двигатель. Если все прошло хорошо, и не появился дым, значит, ремонт двигателя прошел удачно.

В интернете есть много фото по перемотке двигателей. Это поможет новичкам наглядно ознакомиться с процессом.

Чтобы машина выглядела лучше и звучала приятнее

Определиться с тем, какая именно доработка глушителя подойдет Вам, помогут наши специалисты. GSAvto предлагает разные варианты, различающиеся степенью вмешательства в конструкцию авто, и, естественно, ценой. Здесь можно заказать:

• Тюнинг для изменения внешнего вида. Мы готовы предложить большой выбор вариантов: от установки насадок на выхлопную трубу до более сложных работ (разводка, перенос глушителя и пр.).
• Изменение звука работы выхлопной системы. Для решения данной задачи мы предлагаем разные варианты. Если бюджет небольшой, или не хочется «лезть» в штатную выхлопную систему и изменять ее, специалисты компании предложат специальные насадки на выхлопную трубу, которые способны изменить звук выхлопа. Если же вы готовы вносить изменения в конструкцию авто, GSAvto предложит несколько вариантов решения проблемы, как изменить звук глушителя. Это можно сделать, например, изготовив прямоток на базе штатного «глушака», либо установив уже готовое изделие от авторитетного производителя.
• Влияние на динамику автомобиля. Если же вас интересует установка прямоточного глушителя и другие виды тюнинга не только для изменения звука и внешнего вида, но для изменения динамических характеристик авто, мы готовы предложить вам такие решения. Получить прибавку в мощности позволяет установка спортивного глушителя, замена или переработка выходного коллектора, изменение диаметра труб выхлопной системы и пр. Что подойдет именно Вам? Определиться с этим помогут специалисты GSAvto.

Типовая конструкция электрических моторов

Конструкционное исполнение электромоторов одинаковое для всех классификаций. Силовые механизмы оснащены неподвижным элементом – статором, и вращающимся – ротором, в некоторых видах – якорем. Формирование кругового движения ротора происходит путем воздействия магнитного поля неподвижного компонента на вращающийся элемент (ВЭ).

В статорных обмотках протекают электрические токи. Если обмотки исправны, тогда по ним проходят номинальные расчетные токи. Последние создают магнитное поле наиболее оптимальной величины. Поломка провоцирует ухудшение сопротивления проводников, что приводит к созданию короткого замыкания, межвиткового замыкания, токов утечек. Все упомянутое отрицательным образом сказывается на функциональных возможностях прибора.

Между статичным и вращающимся элементами предусмотрен минимальный зазор, отделяющий детали коллекторного двигателя (КД). Он нарушается:

• разбитыми или изношенными подшипниками;
• абразивными и механическими частицами, попадавшими внутрь;
• производственным браком, неправильным техническим обслуживанием с последующей некачественной сборкой.

Соприкосновение статора и ротора запускает разрушительные процессы – формируется дополнительный механический износ. Это усложняет диагностику и ремонт электрических установок с коллекторными узлами. Сюда же относится попытка разборки сборки агрегатов «кустарными» инструментами. Для обслуживания необходимо использовать специальное оборудование, предотвращающее повреждение валовых граней.

После осуществления разборки проверяются люфты, свободный ход подшипников – их чистота, количество смазки, посадка. Виду особой конструкции КД, дополнительно проверяются пластины, щетки – части могут быть сильно изношенными, что влияет на работоспособность мотора, оснащенного коллекторным узлом.

Классификация КД

По виду используемого электроснабжения бывают:

• моторы, работающие на постоянном токе – простое конструкционное исполнение, высокий пусковой момент, плавная частотная регулировка;
• универсальные – способны работать от постоянного и переменного источника электроподпитки. Имеют компактные габариты, несложное управление, незначительную цену.

Производитель указывает технические характеристики агрегата на табличке. Она крепится к корпусу. Но модернизация, ремонт, изменение перемотки – факторы, вызывающие изменение паспортной информации. Этот нюанс нужно учитывать при проведении ремонта.

В бытовом электроснабжении от 220В задействуют:

• коллекторные установки, оснащенные щеточным механизмом;
• асинхронный однофазный агрегат;
• трехфазные синхронные и асинхронные электрические машины.

В электросистемах 380В используются трехфазные синхронные, асинхронные электрические моторы. Они имеют различные конструкции, но функционируют по общим принципам электротехники, что позволяет использовать одинаковые методы проверки. Последние заключаются в замерах электрохарактеристик косвенными/прямыми способами.

Профилактика и ремонт щеток

В коллекторных электродвигателях контактные щетки издают шум при нормальной работе, поэтому при ручном тестировании свободного хода вала двигателя необходимо уметь различать характер издаваемых щетками звуков. Характерные щелчки и шорох должны быть равномерными, без хаотичного скрежета и заклинивания. Очень часто причиной потери электрического контакта является механическое заклинивание контактных щеток коллектора.

Некоторые узлы коллекторного двигателя

Коллекторная щетка состоит из держателя, графитового контактора и прижимной пружины. Иногда пружина ослабевает, и ее нужно немного растянуть для большей прижимной силы. Из-за истирания графита образуется мелкая крошка, которая вместе с пылью и влагой загрязняет зазор между графитовым контактором и держателем. В данном пространстве образуются наслоения, которые высыхают и затвердевают от нагрева щеток, тем самым фиксируя их.

Устройство коллекторный щеток

Данное заклинивание щеток из-за затвердевшей грязи в держателе часто является причиной невозможности запуска ранее исправно работавшего коллекторного электродвигателя. Пока работающий двигатель издает вибрацию, прижимная пружина может преодолевать сопротивления наслоений, и контакт с ламелями коллектора сохраняется. Но после выключения скопившаяся грязь застывает, щетка фиксируется и уменьшается из-за охлаждения, образуя зазор, разрывающий контакт с ламелями.

Ламели коллектора якоря электродвигателя

Проверить прижимную силу щетки можно поддев графит ножом или мелкой отверткой – контактор должен свободно двигаться в держателе, упруго отскакивая, ударяясь в ламели. В противном случае щетку и держатель можно почистить, промыть в растворителе, или немного спилить грани графитового контактора для большего зазора. Если выработка щетки почти дошла до порога ресурса, то ее лучше заменить на новую. При невозможности найти идентичную замену щетки, подбирают наиболее близкий вариант и спиливают грани графитового контактора до нужных размеров.

Новые щетки нужно обточить напильником для придания нужного размера

КАКИЕ НЕИСПРАВНОСТИ ЧАЩЕ ВСЕГО ГРОЗЯТ КОЛЛЕКТОРУ?

Чаще всего коллекторы электродвигателя выходят из строя или проявляют другие признаки неправильной работы:

1. Под щётки могут попасть твёрдые частицы. Как следствие – на поверхности коллектора образуются шероховатости; замыкание щёток порой провоцирует появление нагара или окисление. Устраняются шлифовкой поверхности коллектора.
2. В результате трения щёток (особенно при интенсивной эксплуатации) на коллекторе появляются желобки и канавки. Чтобы их ликвидировать, мы протачиваем узел на токарном станке и правильно располагаем щётки по всей длине агрегата.
3. Интенсивная эксплуатация становится причиной того, что контакты истираются и на них выступает изоляция. В этом случае мы углубляем канавки для миканита, фрезеруем электродвигатель и шлифуем изоляционный материал.
4. Биение пластин из-за неверной центровки якоря или износа подшипников. С помощью высокоточного специализированного оборудования мы протачиваем деталь на станке, затем заменяем износившийся подшипник и центруем якорь.

Наши сотрудники поэтапно ремонтируют коллекторы электродвигателей, а перед этим проводят полную диагностику с целью определения характера и интенсивности повреждений.