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:

Получение влаги из воздуха без затрат энергии 15.06.2025

Вода - один из важнейших ресурсов на планете, и поиск новых способов ее получения особенно актуален в условиях глобального изменения климата и растущей засухи. Традиционные методы сбора воды из воздуха часто требуют затрат энергии или высокой влажности, что ограничивает их эффективность и применение. Однако группа американских инженеров сделала значительный прорыв, разработав материал, способный извлекать воду из атмосферы без использования дополнительной энергии. Команда исследователей из Пенсильванского университета совместно с учеными из Технического университета Мюнхена представила новый класс наноматериалов, которые используют явление капиллярной конденсации. Этот процесс заключается в том, что водяной пар превращается в жидкость внутри крошечных пор материала, даже при невысокой влажности воздуха. Такое сочетание гидрофильных и гидрофобных элементов внутри наноструктуры позволяет собирать воду там, где традиционные методы оказываются бессильны. В ходе экспериментов ученые и ...>>

Динамическое изменение свойства света 15.06.2025

Современная наука стремится выйти за пределы традиционной электроники, используя свет для передачи и обработки информации. Управление свойствами света открывает новые горизонты в создании оптических компьютеров и устройств следующего поколения. Одним из ключевых направлений является возможность динамически изменять параметры света, такие как его поляризация и хиральность - способность электромагнитной волны вращаться по-разному. Недавнее открытие ученых из Университета Юты стало важным шагом в этом направлении. Исследователи представили инновационную программируемую гетероструктуру - сложный многослойный материал, в котором объединены выровненные углеродные нанотрубки и материалы с изменением фазы, например, германий-сурма-теллур (GST). Такое сочетание позволяет управлять поляризацией света не статично, как это было ранее, а динамично, с возможностью перепрограммирования. Ведущий автор проекта, Вейл Гао, сравнил предыдущие материалы с резными камнями - красивыми, но неподвижными, то ...>>

Холодные душ излечивает от стресса 14.06.2025

Стресс сегодня стал одной из самых распространенных проблем современного общества, и поиск эффективных способов его снижения является важной задачей для науки и медицины. Несмотря на разнообразие методик, не все из них доступны или удобны в повседневной жизни. Однако ученые все чаще обращают внимание на простые и доступные методы, которые могут помочь справиться с психологическим напряжением и улучшить общее самочувствие. Одним из таких способов, доказавшим свою эффективность, является холодный душ. Холодный душ - это простой, доступный и научно обоснованный способ улучшить не только психическое, но и физическое здоровье. Он стимулирует организм, помогает справиться со стрессом, повышает концентрацию и укрепляет силу воли. Несмотря на дискомфорт, который может возникать вначале, регулярное принятие холодных душей способно стать надежным инструментом для улучшения качества жизни. Американские исследователи под руководством Анны Мейер провели серию исследований, которые подтвердили ...>>

Случайная новость из Архива LG KiZON - носимое электронное устройство для ребенка 11.07.2014 Компания LG представила носимое электронное устройство KiZON. Хотя устройство носится на запястье, его не следует путать с умными часами - по сути, это маячок, позволяющий следить за тем, кто носит его на руке. Кто же нуждается в постоянном наблюдении? По мнению LG, новинку оценят родители, желающие знать, где находятся их дети. Помимо приемника GPS, беспроводного интерфейса Wi-Fi и сотового модема 2G/3G, обеспечивающих описанную выше функциональность, устройство имеет все необходимое для голосовой связи. Ребенку достаточно нажать всего одну кнопку, чтобы вызвать заранее запрограммированный телефонный номер. Если вызов поступает на браслет и вызывающий абонент заранее внесен в список, ребенку не обязательно даже нажимать кнопку - он будет автоматически принят через 10 секунд, после чего родитель имеет возможность слушать, что происходит. Запас автономности устройства - 36 часов. Как только батарея емкостью 400 мАч разрядится до 25% полной емкости, родитель будет автоматически уведомлен об этом. Устройство является водонепроницаемым. Его габариты равны 34,7 x 55,2 x 13,9 мм. Купить новинку в Северной Америке и Европе можно будет, начиная с третьего квартала. На выбор будут предложены браслеты синего, розового и зеленого цвета.

Другие интересные новости:

▪ Материал в 10 раз прочнее стали

▪ Искусственный интеллект управляет танкером

▪ Сверхманевренный спутник Tsubame

▪ Алмаз размером с планету

▪ Искусственный стейк из мышечных волокон

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана труда. Подборка статей

▪ статья Сидни Шелдон. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какой знаменитый россиянин составил свое имя из начальных букв имен своих детей? Подробный ответ

▪ статья Циклантера лопастная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электронный поводырь. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Преобразователь напряжения + зарядное устройство для аккумулятора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025