Поиск неисправностей в коллекторных электродвигателях с помощью генератора и осциллографа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Электродвигатели

 Комментарии к статье

Коллекторные электродвигатели составляют основу переносных электроинструментов: электродрелей, электроперфораторов, электропил, "болгарок’’, а также бытовых машин: пылесосов, кофемолок и т.д., все они работают от однофазного переменного тока. В этих электроинстументах обмотки возбуждения (статора) соединены через щетки последовательно с обмоткой якоря (рис.1).

Такие электродвигатели называют сериесными. Применение их в переносных электроинструментах вызвано возможностью регулировать в широких пределах их частоту вращения большим пусковым вращающим моментом, а также сравнительно малым их весом и габаритами. Однако коллекторные двигатели из-за наличия сложной якорной обмотки и коллектора со щетками являются трудоемкой, дорогой и менее надежной электромашиной по сравнению с бесколлекторными машинами переменного тока.

Коллекторые электродвигатели не выдерживают длительных перегрузок. Главными причинами, вызывающими их повреждение являются длительные перегрузки и частое заклинивание рабочего инструмента, например, сверла в бетонной стене. Именно по этим причинам через обмотки электродвигателя проходит большой переменный ток, который, во-первых, перегревает (прожигает) провод, а во-вторых, сильным переменным магнитным полем вызывает вибрацию витков обмоток статора и якоря. В результате всего этого происходит осыпание эмалевой изоляции провода и замыкание или обрыв витков в обмотках.

Внешними признаками повреждения коллекторного двигателя являются искрение по кругу (под щетками); уменьшение количества оборотов; падение мощности; быстрое нагревание (перегревание) обмоток статора и якоря и появление горелого запаха.

Осматривая разобранный электродвигатель можно выявить следы подгорания обмоток якоря и статора. Но истинную картину (что сгорело) можно получить, сделав измерения. Обе обмотки возбуждения (статора) проверяют электронным омметром, так как он имеет точность измерения до десятых долей ома. Если разность сопротивлений обмоток больше 0,2 Ом, то в обмотке с меньшим сопротивлением, есть замыкание витков, и ее следует заменить. Но на практике обмотка статора повреждается редко.

Электронным омметром можно иногда выявить и повреждения обмоток якоря, но чаще всего это сделать не удается из-за малого сопротивления его обмоток (мало витков и толстый провод). Поэтому по заданию мастерской по ремонту электроинструментов автор этой статьи разработал схему и методику проверки исправности якорей коллекторных электродвигателей с применением генератора и осциллографа. Подобная схема, по-видимому, где-то используется, но автору пришлось все начинать с нуля. Этим методом можно проверять якоря любых коллекторных электродвигателей включая и якоря автомобильных стартеров. Он обладает высокой чувствительностью и выявляет замыкание или обрыв витков обмоток якоря.

На рис.2 показана схема соединений генератора, осциллографа и обмоток якоря. Принцип работы установки заключается в следующем. С генератора переменное напряжение с частотой 50...200 кГц и стабильным уровнем подается на гнезда вертикального отклонения луча осциллографа Y (рис.2).

(нажмите для увеличения)

С другого гнезда того же генератора переменное напряжение с той же частотой, но с регулируемым уровнем подается через самодельные скользящие контакты на ламели коллектора (рис.2, 3) и далее на одну из обмоток якоря, где оно трансформируется во все обмотки того же якоря.

(нажмите для увеличения)

При помощи скользящих контактов это напряжение снимается из соседней ламели коллектора (соседней обмотки) и подается на гнезда горизонтального отклонения луча осциллографа X. Переключатель горизонтальной развертки при этом должен находиться в положении "Внешняя синхронизация" или "Внешняя развертка" (рис.2).

Изменяя частоту генератора (50...200 кГц), его уровень (0...0,25 В), положение переключателя осциллографа V/дел. (1 или 2 В), надо добиться изображения на экране осциллографа фигуры эллипса (рис.4,а). Далее, не спеша, вращая рукой установленный на станке якорь (рис.3), передвигая этим скользящие контакты по ламелям коллектора, наблюдают фигуры на экране осциллографа.

При передвижении на один шаг, на экране осциллографа появится эллипс немного меньших размеров (рис.4,б), при этом предыдущий размер эллипса на этом рисунке, показан пунктиром. У исправного якоря все эллипсы должны быть только этих двух размеров, чередуясь один за другим. Если в обмотках якоря есть замкнутые витки или обрыв, то при прохождении скользящих контактов по этим поврежденным обмоткам, на экране осциллографа будут появляться самые разнообразные фигуры (рис.5), сильно отличающиеся от фигур на рис.4.

(нажмите для увеличения)

Если таким способом обнаружен неисправный якорь, то восстановить работоспособность электродвигателя можно двумя путями: или заменить якорь на новый, заводского изготовления, или полностью перемотать все обмотки якоря (только в специализированной мастерской). В первом случае обойдется дороже, но надежнее (дольше будет работать), во втором - дешевле, но менее надежно.

Один из вариантов конструкции станка с установленным якорем, показан на рис.3. Скользящие контакты можно сделать из пластин реле рис.3 или пружинной проволоки (из булавки) рис.6.

В авторской установке использован генератор Г3-106 с перестраиваемой частотой 20 Гц ...200 кГц и регулируемым уровнем и осциллограф С1-114 с прямоугольным экраном 15 см по диагонали. При таком размере экрана удобнее наблюдать измеряемые фигуры.

Чтобы исключить влияние внешнего переменного электромагнитного поля на результаты измерений, все соединения в установке выполнены экранированным кабелем.

Автор выражает благодарность руководителю мастерской по ремонту электроинструментов Компанец Н. В. за оказанную помощь при подготовке этой статьи.

Автор: Н.П.Власюк

Смотрите другие статьи раздела Электродвигатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кратковременное голодание и работа мозга 25.11.2025

На фоне роста популярности интервального голодания многие опасаются, что отказ от еды на несколько часов может обернуться снижением концентрации, ухудшением памяти и общим "затуманиванием" сознания. Однако современные исследования позволяют иначе взглянуть на эту тему. Научный обзор, включивший свыше семидесяти независимых экспериментов и более 3,5 тысячи участников, показал: здоровые взрослые, которые не ели от десяти до двенадцати часов, выполняли когнитивные тесты так же качественно, как и те, кто принимал пищу перед испытанием. Память, скорость реакции, логическое мышление и внимание оставались на прежнем уровне, что опровергает распространенный бытовой миф. Доктор Дэвид Моро, профессор психологии из Университета Окленда в Новой Зеландии, подчеркивает, что представления о "головной туманности" во время голода часто оказываются преувеличенными. Он отмечает, что люди склонны связывать чувство голода с низкой энергией, раздражительностью и невозможностью сосредоточиться, хотя че ...>>

Умная розетка TP-Link Tapo P410M 25.11.2025

Компания TP-Link выпустила на рынок новую уличную розетку Tapo P410M. Она получила поддержку универсального стандарта Matter и стала еще одним шагом в сторону единой экосистемы умных устройств. Особенность Tapo P410M заключается в том, что она рассчитана на работу в сложных климатических условиях. Устройство функционирует при температуре от -20 до +50 °C и защищено от дождя, влаги и пыли по стандарту IP54. Благодаря этому розетка безопасно используется на открытом воздухе, будь то внутренний двор, садовая зона или наружное освещение возле дома. Компания TP-Link также акцентировала внимание на удобстве подключения. Розетка поддерживает Wi-Fi 2,4 ГГц и Bluetooth LE, что избавляет от необходимости покупать отдельный хаб. Настройка выполняется через фирменное приложение Tapo или с использованием QR-кода на корпусе, что особенно удобно при установке в труднодоступных местах. После первичной конфигурации управление устройством доступно из приложения или с помощью голосовых помощников A ...>>

Игровой монитор Sony PlayStation Gaming Monitor 24.11.2025

На презентации State of Play компания Sony представила устройство, которое может изменить представления о фирменной экосистеме PlayStation, - свой первый игровой монитор под этим брендом. PlayStation Gaming Monitor, как официально назвали новинку, ориентирован сразу на две аудитории: владельцев консолей и пользователей ПК. Для компьютерных систем, включая macOS, поддерживается частота обновления до 240 Гц с технологией переменной частоты VRR, а для консолей PlayStation 5 и PlayStation 5 Pro частота ограничена 120 Гц, что соответствует архитектуре и возможностям самих приставок. Основу устройства составляет 27-дюймовая IPS-панель с разрешением QHD 2560?1440 пикселей, обеспечивающая высокую четкость и широкий угол обзора. Отдельное внимание продукция заслужила благодаря функции, не встречавшейся ранее в мониторах Sony. В нижней части корпуса находится встроенная выдвижная док-станция для беспроводной зарядки контроллеров DualSense. Такой подход позволяет избавиться от отдельных зар ...>>

Случайная новость из Архива Мозговые электростимуляторы для олимпийских бегунов 10.08.2016 Организация Halo Neuroscience отчиталась о работе с тремя американскими легкоатлетами во время тренировки к Олимпийским играм в Рио. Наушники под названием Halo Sport по заявлениям компании стимулируют мозг во время тренировок, посылая в мозг атлета импульсы энергии и тем самым заряжая его. Halo Neuroscience, которая уже сотрудничала с Североамериканской лыжной сборной, объясняет, что эти наушники помогают создать мозговую квазипластичность. Иными словами пульсации энергии увеличивают возбудимость двигательных нейронов, что позволяет создавать более сильные нейронные связи, и, таким образом, двигательная кора головного мозга посылает более сильные и синхронные сигналы мускулам, усиливает двигательное обучение атлета, делая каждое упражнение более эффективным. Исследование, сделанное самой компанией, показало, что лыжники, которые раньше пользовались этой системой, на 13% увеличили свою движущую силу по сравнению с контрольной группой, у которой наушников не было. Правда, проведено было всего три исследования на довольно малых группах, 7, 10 и 23 спортсменах. Каждое исследование показывало улучшение их показателей при применении наушников. Понятно, что подобные заявления надо воспринимать с определенной долей скептицизма, но если нейростимуляция действительно помогает физической тренировке, то это открывает очень интересные возможности для дальнейшего развития спорта, да и просто повседневного фитнеса. Правда, как выявлять такие стимуляторы, совершенно непонятно, ведь никакой анализ крови здесь не поможет.

Другие интересные новости:

▪ Nokia N800

▪ Оптический привод Pioneer BDR-S07J записывает диски BDXL

▪ Чтобы попасть на самолет, достаточно показать часы

▪ Стекло для защиты птиц

▪ Часы SmartWatch 2 от Sony

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дозиметры. Подборка статей

▪ статья Лапша быстрого приготовления. История изобретения и производства

▪ статья Какими плаваниями прославился Генрих Мореплаватель? Подробный ответ

▪ статья Буксирное устройство с кронштейном запаски. Личный транспорт

▪ статья Антенноскоп - высокочастотный измерительный мост. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Широкодиапазонный генератор 3-фазного напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025