Статор – неподвижная часть электродвигателя, предназначенная для создания электромагнитного поля, в котором вращается ротор (движущаяся часть мотора). В число возможных причин неисправности угловой шлифовальной машины –УШМ, «болгарки» – входит обрыв или короткое замыкание витков обмотки (катушки) статора.

Возможные причины

Факторы, вызывающие выход статора из строя:

• скачок напряжения;
• попадание воды;
• перегрузка и вызванный ею перегрев;
• резкое выдергивание шнура из розетки.

Признаки, по которым можно понять, что неисправен статор:

1. Появляется запах горелой изоляции.
2. Перегревается корпус.
3. Появляется дым.
4. Вращение вала замедляется или прекращается.
5. Самопроизвольно раскручивается вал, инструмент резко набирает максимальные обороты.

Провода обмотки покрыты защитным слоем изоляционного лака. При перегреве он подгорает и разрушается. Это и вызывает короткое замыкание витков. Лак при этом издает специфический запах. Замыкание всего одного из проводов полностью выводит из строя болгарку.

Правила, которые помогут избежать перегрева двигателя УШМ:

1. Выключать устройство после работы на пониженных оборотах не сразу, а примерно через одну минуту.
2. При работе под нагрузкой на пониженных оборотах делать частые перерывы.

Часто можно избежать замены неисправного статора, перемотав его обмотку. Перемотку испорченной катушки статора болгарки можно сделать своими руками, но рекомендуется все же поручить эту работу специалисту.

Разборка болгарки

Как проверить статор угловой шлифовально машины (болгарки)? Начать нужно с разборки устройства. Для выполнения работы понадобится отвертка.

Порядок действий:

1. Удалить с поверхности, на которой будет произведена разборка болгарки, все лишние детали.
2. Снять рабочий диск.
3. Открутить винт, крепящий кожух.
4. Открутить винты, крепящие пластину.
5. Сдвинуть кожух в сторону шнура.

Основные детали электродвигателя УШМ:

• ротор (якорь);
• статор;
• коллектор;
• щетки.

Статор находится на внешней стороне двигателя, поверх ротора. Чтобы достать статор сначала придется вынуть щетки, затем снять редуктор и уже после этого вытянуть из корпуса болгарки якорь. Ротор из статора перед проверкой нужно вынимать. Осмотр рекомендуется проводить при ярком освещении. Прежде всего нужно внимательно осмотреть обмотку и убедиться в том, что на ней нет видимых разрывов. Если осмотр не выявил причину неисправности статора, то понадобится специальный прибор для проверки.

Проверка индикатором короткого замыкания

Обнаружить обрыв обмотки или короткое замыкание в ней можно с помощью индикатора коротко замкнутых витков (ИК). Другие названия – индикатор межвиткового замыкания или индикатор дефектов обмоток электрических машин.

Прибор состоит из:

• блока питания;
• корпуса с ЖК-дисплеем, гнездами для подключения принадлежностей;
• соединительных проводов;
• большого индукционного датчика;
• малого индукционного датчика.

Принцип работы индикатора основан на индуктировании импульсной электродвижущей силы в проверяемой обмотке. При наличии короткозамкнутых витков регистрируется импульс магнитного поля от тока короткого замыкания, протекающего по ним.

Порядок проведения проверки статора болгарки прибором ИДВИ:

1. Осмотреть индикатор межвиткового замыкания. Убедиться в отсутствии внешних повреждений, целостности соединительных проводов и датчиков.
2. Подключить блок питания.
3. Нажать кнопку питания и убедиться в исправности прибора.
4. Если индикатор дефектов обмотки долго находился на холоде, то его нужно выдержать при комнатной температуре не менее 2 часов.
5. Отключить электропитание УШМ.
6. Выбрать из двух датчиков большой или малый в зависимости от размера статора.
7. Если в паспорте угловой шлифовально машины не указано номинальное напряжение, приходящееся на один виток обмотки, то его нужно определить по формуле: номинальное напряжение всей катушки делить на количество витков.
8. Включить прибор.
9. Установить на индикаторе ближайшую большую, чем полученная при расчете, амплитуду импульсного испытательного напряжения.
10. Прижимая датчик к поверхности обмотки, последовательно проверить все пазы, выжидая по 3–4 с. При обнаружении короткого замыкания прибор издаст звуковой сигнал, а на дисплее появится соответствующая надпись.
11. Если короткозамкнутые витки не обнаружены, то на приборе установить следующую (большую по значению) амплитуду и убедиться в наличии запаса прочности изоляции обмотки.
12. Выключить прибор.

Индикатором дефектов обмотки можно проверить состояние изоляции между катушками статора и ротора, а также между обмоткой статора и корпусом болгарки. Если нет возможности купить готовый прибор, то можно сделать более простой индикатор короткозамкнутых витков самостоятельно.

Проверка мультиметром

Убедиться в исправности статора можно с помощью прибора – мультиметра. Это универсальное измерительное устройство. Им можно измерить несколько электрических величин: напряжение, силу тока, сопротивление. Прибор состоит из корпуса, на котором находятся дисплей, переключатель и гнезда, и двух шнуров со щупами (плюсовым и минусовым). Минусовой щуп всегда подключают к нижнему гнезду, а плюсовой – к среднему или верхнему, в зависимости от силы тока в проверяемом устройстве.

Чтобы проверить статор УШМ (болгарки) необходимо выставить на мультиметре значение сопротивления от 20 до 200 Ом и поочередно поднести щупы измерительного прибора к обмоткам. Если сопротивление везде имеет одинаковую величину, то катушка исправна. Если же прибор показывает в некоторых точках другое сопротивление, то в обмотке есть короткое замыкание или обрыв одного из витков. По такому же принципу проводят проверку статора омметром. Его отличие от мультиметра заключается лишь в том, что этот прибор может измерить только сопротивление.

Прибор для проверки якорей и статоров электрических машин

Еще одно устройство, с помощью которого можно поверить статор болгарки – прибор для поверки якорей и статоров электрических машин ПУНС 5. Устройство имеет световую и звуковую сигнализации, позволяет обнаружить межвитковое замыкание обмоток, обрыв, измерить сопротивление изоляции катушек.

Прибор работает в двух режимах – «якорь» и «статор». Смена режима происходит с помощью переключателя. Устройство оснащено удобным приспособлением для установки и фиксации проверяемого двигателя. Оно состоит из двух лапок, прикрепленных к валу. Лапки свободно двигаются вдоль вала, что позволяет изменить расстояние между ними и проверять двигатели разного размера. Проверку осуществляют с помощью двух щупов. На наличие обрыва или замыкания на обмотке статора указывают специальные светодиоды красного цвета и звуковой сигнал. Подробнее процедура проверки описана в инструкции к прибору.

Заключение

Тщательно проверить статор угловой шлифовальной машины сравнительно несложно. Но сделать это можно, лишь используя специальные приборы. Поэтому, если визуальный осмотр подтвердил, что причина неисправности болгарки заключается в испорченном статоре, дальнейшую проверку и ремонт лучше производить в специализированной мастерской.

Стартер является неотъемлемой частью каждого автомобиля, так как он – один из главных узлов системы зажигания. И, как и любой другой узел, состоящий из нескольких элементов, стартеру свойственно ломаться. Неисправности, связанные со стартером автомобиля, как правило, являются причинной неработоспособности системы зажигания. А это, как минимум, испорченное настроение водителя и потеря времени на ремонт авто. В зависимости от того насколько водитель «дружит» с устройствами автомобиля, зависит время ремонта. В данной статье вы изучите один из составляющих элементов стартера и узнаете одну из причин его поломки. Также я расскажу про якорь и основные его неисправности и вы узнаете как проверить якорь стартера.

Рассмотрим основные неисправности якоря стартера:

Эти неисправности провоцируют выход из строя стартера автомобиля, а соответственно и систему зажигания. Как правило, данные поломки не решаются в одно мгновение, а требуют некоторого времени и сил. Неисправности можно решить при помощи специалистов и самостоятельно, но для выполнения этих работ необходимо запастись необходимым инструментом и кое-каким оборудованием.

Ремонт якоря

Короткое замыкание обмоток на корпусе якоря создает огромную проблему. Чтобы разобраться с поломкой и решить проблему необходимо тщательно просмотреть выходы шинки и провода, выходящие из пазов, якоря.

Таким образом можно определить место пробоя. Определив место появления искры или дуги нужно хорошо почистить контакты в этом месте и проверить сопротивление омметром.
Далее нужно изолировать проблемный участок. Для этого можно использовать немного асбеста и супер клей. В реакции с асбестом клей застывает мгновенно.

В том случае, если вы не можете определить место пробоя, используя первый вариант, можно использовать более радикальный, но стопроцентный вариант. Для этого нужно соединить все ламели вместе, используя зачищенную медную проволоку или другой материал. После чего нужно кратковременно подать напряжение, используя сварочный аппарат на массу якоря и коллектор. Таким образом в месте короткого замыкания будет наблюдаться дуга, и место будет выгорать. В тех редких случая, когда не удается определить место короткого замыкания, якорь можно перемотать, если у вас возникнет желание.

Замыкание межвитковое -эта неисправность определяется с помощью специального устройства, которое так и называется «прибор проверки якоря» (это своего рода трансформатор).
Довольно часто межвитковое замыкание происходит на видимых участках. Причиной такой поломки могут быть смятые или погнутые провода на обмотке, а также токопроводящие частицы между ними . В таком случае необходимо удалить все эти помехи. После починки, желательно, нанести слой лака. Это создаст некую защиту. Если и этот способ особо не помог, вы также можете осуществить перемотку якоря.

Как правило, короткое замыкание на обмотке якоря негативно влияет и на коллектор. В результате выгорают его пластины, и он полностью разрушается. Главное правило при пайке – если хорошо зачистить поверхность, пайка будет соответственной.
Зачистка осуществима на «отлично» при помощи бормашины. Ею нужно зачистить контакты петушков, его поверхность и провода, подходящие к нему. После того, как провода будут установлены обратно в «петушки», тут применяется проверка якоря стартера при помощи ППЯ (прибор проверки якоря). Им проверяется возможность возникновения межвиткового замыкания или пробоя. Если ничего не обнаружено, можно приступать к пайке. Материалом для пайки, лучше использовать олово и неактивный флюс. Перед пайкой нужно хорошо прогреть паяльник (также он должен быть массивным не менее ста Вт). Повода необходимо тщательно прогревать, так как нужно соблюсти отличное расплавление припоя. Он должен полностью проникать в места спайки, это создаст лучший контакт. После того, как пайка окончена, место припайки нужно протереть растворителем и еще раз проверить ППЯ.

Очень часто встречаются случаи, что при разборке стартера, можно наблюдать неравномерный износ коллекторных пластин, а также его смещение относительно оси. Каждая такая неисправность является причиной износа щеток и к полному износу коллектора. Так вот, износ пластин происходит по той причине, что щетки неплотно прилегают к коллектору. В результате при работе возникает некая дуга, которая изнашивает пластины. В этом случае желательно сделать проточку коллектора используя токарный станок. Важно: при установке якоря на токарный станок большое внимание придается центровке шипа. Так как отклонение от нормы не должно превышать 0.05 миллиметра. После того, как проточка выполнена, нужно очистить якорь от стружки и остальной инородной массы.

В результате выполнения вышеуказанных ремонтных мероприятий можно считать, что якорь стартера отремонтирован и готов к эксплуатации.

Видео “Диагностика якоря стартера”

Видео о том, как проверить любой стартер без спецприспособлений и стендов.

Добрый день! Сегодня выходной день у меня, появилось немного свободного времени. Вот сразу взялся писать статью. Поговорим сегодня о методах проверки коллекторных , применяемых для привода ручного инструмента. Для примера разберем электродрель.

Клиент принес дрель и сказал, что она перестала крутиться и появился запах гари. Дыма без огня не бывает, значит что-то сгорело или начало гореть. Вот нам с вами и предстоит это выяснить. Ну приступим. Для этого выворачиваем саморезы из электродрели и снимаем одну половину пластмассового корпуса с другой. Под ней видим “сердце” всей нашей дрели – это электродвигатель.

Та часть, которая вращается – называется якорем, а та что окружает якорь и неподвижна – статором.

Немного отвлекусь и скажу, что нам необходимо из измерительных приборов для проверки составных частей электродвигателя. В первую очередь нам понадобиться цифровой мультиметр. Во вторых, необходим прибор ППЯ. Что это за прибор ППЯ? Расшифровывается он как прибор проверки якорей. Вот он на фото.

И так у нас в руках электродвигатель. Для его проверки нам нужно его разобрать, т.е извлечь отдельно якорь и статор. Сделать это не сложно. Пару движений и якорь оказывается у нас в руках.

На нем мы видим два шариковых подшипника и вентилятор обдува. Для начала немного разберемся с методом его проверки. Сначала нужно внимательно осмотреть якорь на наличие внешних повреждений. К ним относятся:

• прогорание обмоток якоря
• оплавление ламелей коллектора
• повреждение железа магнитопровода (сдвиг пластинок в результате задевания за железо статора)
• разрушение подшипников
• отпайка или обрыв проводов от ламелей коллектора
• замыкание ламелей коллектора графитовой пылью

Если при внешнем осмотре ничего вышеперечисленного не обнаружено, то необходимо его проверить на межвитковое замыкание обмоток. Вот тут нам не обойтись без прибора ППЯ. В нашем случае он представляет собой магнитопровод из электротехнической стали, имеющую воздушный зазор в виде треугольного среза магнитопровода. Для проверки якорь укладывается на призму прибора, так как это показано на фото.

С якоря необходимо спрессовать передний подшипник снять вентилятор. Далее включаем прибор в сеть, включаем выключатель. В одну руку берем старое ножовочное полотно по металлу и располагаем параллельно пазов якоря (лежит слегка на пазе), а другой медленно проворачиваем якорь на призме.

Если в пазе якоря обмотка имеет межвитковое замыкание, то пластинка расположенная вблизи паза будет притягиваться и вибрировать. Если межвиткового нет, то слегка примагничиваться. Делаем полный оборот якоря на призме для проверки всех секций обмотки на внутреннее замыкание. В нашем случае имело место около 80% межвиткового замыкания обмоток. По этой причине якорь и перестал вращаться. Все якорь можно менять на новый, а можно и перемотать, что я и сделал. Второй вариант для более продвинутых и разбирать в этой статье нет смысла.

Прибор ППЯ имеет еще некоторые возможности. Это измерение утечки на корпус якоря и измерение ЭДС на соседних ламелях коллектора.

Проверка на утечку осуществляется таким образом. Якорь кладется на призму прибора, прибор включается в сеть, берете в руку щуп с одним выводом, прижимаете его к ламелям якоря.

Если неоновая лампа ярко загорается, значит обмотка якоря имеет замыкание на корпус магнитопровода.

Если загорится еле заметно, то замыкание на корпус через переходное сопротивление и может самоустраниться в некоторых случаях при естественной сушке изоляции. Если сопротивление изоляции нормальное, то лампа не загорится. Функцию измерения ЭДС на ламелях рассматривать не будем.

Эксплуатировать электродвигатель с утечкой или КЗ на корпус магнитопровода запрещено!

Это может привести к поражению электрическим током. Межвитковое замыкание катушек статора определить гораздо сложнее и для этого требуется специальный прибор для проверки статора. Хотелось бы еще обратить ваше внимание на состояние щеток электродвигателя.

ремонт холодильника самостоятельно .

P.S Проверку якоря и статора осуществляйте после всех визуальных и проверке на целостность выключателя, шнура, щеток электродвигателя.

Несмотря на качество и заявленную производителем гарантию, любой инструмент подвержен износу, особенно при интенсивной эксплуатации. Отремонтировать болгарку в домашних условиях у вас вряд ли получится, а вот диагностировать причину ее поломки можно самостоятельно. Чаще всего у такого инструмента износу подвержен якорь. Его поломка может быть как механической, так и вызвана выходом из строя узлов и составляющих элементов электрической системы. В этой статье мы попытаемся подробно разобраться, как проверить якорь болгарки самостоятельно? Для определения механической неисправности необходимо провести визуальный осмотр, он не требует специальных навыков. В ином случае следует обратиться к профессионалам.

Как проверить якорь и определить причину поломки инструмента самостоятельно?

Вибрация и нагрев болгарки во время работы чаще всего свидетельствует о наличии поломки механического характера. При осмотре можно обнаружить неравномерный износ щеток и их обгорание. Диагностировать поломку электрической системы при проверке якоря может только специалист, обладающий особыми навыками и имеющий в распоряжении технические приспособления. Основными причинами выхода из строя инструмента в этом случае являются:

• повреждение обмотки якоря;
• наличие замыкания в витках;
• нарушенное сопротивление между сердечником и обмоткой.

Для того, чтобы проверить якорь болгарки, необходимо разобрать электроинструмент и получить доступ непосредственно к самой детали. Проводить разборку следует осторожно, дабы не повредить другие запчасти. Винты крепления и шурупы складывайте аккуратно, чтобы не потерять. Поверхность стола, на которой вы проводите разборку болгарки, должна быть чистой, освещение помещения - достаточным, чтобы хорошо было видно все детали. В общем, разборка несложный процесс, но подготовиться стоит. Завершив ее, можно приступить к проверке. Основные часто встречающиеся дефекты можно определить с помощью мультиметра в режиме сопротивления.

Примеры проверки якоря

Выходить из строя могут как якори профессиональных инструментов, так и оборудования средней мощности. Ниже вашему вниманию представляем конкретный пример проверки якоря углошлифовальной машины Makita GA 9050. Электроинструмент оборудован мощным 2000-ватным коллекторным электродвигателем. Для проверки работоспособности якоря болгарки Makita GA 9050 следует диагностировать непосредственно контактную группу детали. Перед этим необходимо включить мультиметр и выставить режим измерения 200 Ом. Если вы имеете аналоговый цифровой измерительный прибор, то лучше воспользоваться им, нежели цифровым. После выставления мультиметра можно приступать непосредственно к проверке якоря.

Сопротивление измеряется между каждой пластиной. Щупы мультиметра ставятся на каждую ламель, чтобы углубление между ними располагалось точно посередине. При исправности детали сопротивление между каждой из ламелей должно быть одинаковым. Расхождение показателей, скорее всего, свидетельствует о разрыве контакта. Конечно, в домашних условиях такую неисправность обнаружить не удастся. Если вы заметили разрыв обмотки снаружи при проверке якоря, его можно попробовать запаять самостоятельно. Иногда это позволяет спасти ситуацию, и болгарка послужит вам еще какое-то время. Отсутствие показателей при обследовании пластин во время проверки якоря на работоспособность свидетельствует об их обрыве.

Иногда неисправность можно заметить визуально. В рабочем состоянии все пластины контактной группы якоря должны быть ровными и гладкими. В описанных случаях деталь не подлежит ремонту и требует замены. Непосредственно вместе с якорем следует менять и щетки двигателя. Новая деталь может стоить немалых денег, но ее покупка обойдется дешевле, чем приобретение инструмента.

Если же пройдя по контактному кругу, проверяя якорь, вы обнаружили что между всеми пластинами сопротивление одинаковое, его показатели не «скачут» и нет видимых обрывов, необходимо провести следующую проверку. Режим измерения необходимо поставить на значение 200 кОм. Если ваш измерительный прибор не содержит такой шкалы, его можно выставить на значение 20 кОм. Один щуп мультиметра фиксируется на массу, а другим необходимо прикасаться к любой из пластин. В норме при проверке якоря контакты не должны «прозваниваться». Если вы не наблюдаете таковой реакции, то на массу ваш якорь не коротит. Скорее всего, деталь исправная или же возможно присутствие межвиткового замыкания.

В каком случае для проверки якоря следует обязательно обращаться к специалистам?

Для того, чтобы проверить якорь на наличие межвиткового замыкания, необходим особый измерительный прибор, который представляет собой специальную скобу с катушкой. Но это уже работа профессиональных мастеров. Обнаружить такую поломку, проверив якорь, могут только в сервисном центре или мастерской по ремонту электроинструментов. Квалифицированный специалист определит неисправность с высокой точностью, используя пробойник или простейший трансформатор с разрезанным тороидальным сердечником и одной первичной обмоткой. Описанным выше способом можно проверить исправность электродеталей дрели.

Как проверить якорь, если у вас нет специальных инструментов?

При отсутствии мультиметра, проверить контакты якоря можно с помощью простой 12-вольтной лампочки. Вставив ее в разрыв одного из проводов, на вилку болгарки необходимо подать напряжение от аккумулятора 12 Вольт. При одновременном вращении шпинделя рукой лампочка должна ярко гореть, не затухая. Такой результат свидетельствует об исправности якоря. Меняющийся накал говорит о коротком межвитковом замыкании. Если лампочка вовсе не горит, можно предположить наличие следующих поломок:

• разрыв питающего контура;
• зависание щеток в нерабочем положении в результате срабатывания подпорной пружины;
• замыкание или разрыв в обмотке статора.

Можно также проверять работоспособность деталей и другими способами, но они требуют наличия сложного оборудования или измерительных приборов, которые недоступны или же мало используются в быту.

Когда не следует проверять якорь самостоятельно?

Не имея опыта или навыков, не стоит вскрывать болгарку самостоятельно. Также не рекомендуется разбирать ее без специальных инструментов. Таким образом можно повредить прибор. Если вы недавно приобрели свой электроинструмент, и он вышел из строя, следует обратиться в точку продажи и предъявить менеджеру вместе с болгаркой гарантийный талон. Разбор электроинструмента, находящегося на гарантийном обслуживании, в домашних условиях строго запрещен. В ином случае после такой проверки якоря вы не сможете рассчитывать на то, чтобы прибор был отремонтирован в представительствах компании, у которой он был приобретен.

Владельцам инструмента, которые обладают специальными навыками для осуществления устранения поломки болгарки в домашних условиях, предлагаем купить необходимые детали в нашем интернет-магазине. В каталоге «ToolParts» представлен широкий ассортимент качественных комплектующих (конденсаторы, якоря, стартеры), и не не только для болгарки. У нас вы также можете купить детали для перфоратора, электропилы, шлифмашины, бензопилы, электродрели и оборудования иного типа.

В бытовом оборудовании используются электродвигатели различных типов, в зависимости от условий работы, предназначения и функциональности электроприбора. Например, для электрооборудования со стабильным режимом работы больше подходят асинхронные двигатели, а для электродрелей, стиральных машин, кухонных комбайнов и т. п. нужно применение коллекторных электродвигателей, так как требуется частое изменение скорости вращения вала.

Выход из строя коллекторного двигателя делает электроприбор полностью непригодным для эксплуатации, а дорогостоящие услуги ремонтных мастерских заставляют владельцев испорченного бытового оборудования принимать решение о приобретении нового товара. Но при наличии некоторых навыков и в условиях ограниченного бюджета многие домашние мастера задумываются о целесообразности ремонта электродвигателей своими руками.

Разобранный коллекторный электродвигатель

Проверка цепей питания

При починке вышедшего из строя электрооборудования иногда до ремонта коллекторного двигателя дело не доходит – оказывается, что неисправна розетка удлинителя, перебит шнур питания, открутилась клемма подключения, или заело выключатель. Следует проверить наличие напряжения на узлах цепи питания коллекторного электродвигателя на 220В, начиная от штепсельной вилки, заканчивая контактной колодкой подключения.

Прозвонить шнур питания и кнопку включения

Поскольку у коллекторных электродвигателей сопоставление электромагнитных полей происходит из-за постоянного переключения роторных обмоток (коллекторные щетки), то механическая причина потери электрического контакта в коллекторе является наиболее распространенной. Принцип действия коллекторных двигателей описан в предыдущей статье, а ниже будет дано несколько советов по ремонту и замене контактов ротора (якоря).

Ротор (якорь) коллекторного электродвигателя

В различных автономных электроинструментах, кухонных электроприборах и в детских игрушках часто используется коллекторный двигатель постоянного тока . Питание данных электродвигателей осуществляется постоянным напряжением, поступающим от аккумуляторов, выпрямителей, или управляющих контроллеров. Не всегда наличие напряжения указывает на работоспособность источника питания (аккумулятор может быть посажен), поэтому следует также проверять ток коллектора и всей цепи при включении коллекторного электродвигателя.

Маломощный коллекторный двигатель постоянного тока с контроллером управления

Если электропривод оборудования перестал вращаться, в первую очередь следует проверять поступление напряжения на входные контакты коллекторного двигателя при его включении.

Кратко об устройстве коллекторных электродвигателей

В коллекторных электродвигателях магнитные поля статора и ротора взаимодействуют под углом, максимально выгодным для придания валу момента вращения. Датчиком угла поворота (положения ротора) и одновременно системой переключения являются коллекторные щетки на роторе. Система катушек с магнитопроводами, создающая результирующее электромагнитное поле для придания момента называется якорем.

Принцип действия коллекторного электромотора на примере двигателя постоянного тока

В большинстве коллекторных электродвигателей якорем является ротор, электромагнитное поле которого «цепляется» за магнитные поля магнитов или статорных обмоток возбуждения. Поэтому под словом «якорь» часто понимают ротор коллекторного двигателя, так как переключение обмоток статора является более сложным и менее эффективным.

Якорь (ротор) электродвигателя

Коллекторные электродвигатели постоянного тока с магнитами используются в основном в детских игрушках и в электроприводных устройствах автомобилей. Для создания мощного магнитного поля и более сильного крутящего момента применяют катушки возбуждения, которые подключаются несколькими способами:

• Последовательное соединение (ток коллектора и катушек возбуждения равен). Преимуществом является большой максимальный момент, который, впрочем, может стать недостатком на холостом ходу, раскручивая вал коллекторного электродвигателя до критически высоких оборотов;
• Параллельное соединение. Преимуществом является хорошая стабильность оборотов ротора коллекторного двигателя при изменении нагрузки на валу, но максимальный момент меньше, по сравнению с последовательным возбуждением;
• Смешанное возбуждение, при котором одна часть обмоток ротора и статора подключается последовательно, а другая – параллельно. Самый популярный пример применения смешанного возбуждения в коллекторных электродвигателях – автомобильный стартер;
• Независимое возбуждение, при котором ток коллектора ротора и статора регулируется отдельно. Применяется в мощных коллекторных электродвигателях на электровозах.

Схемы подключения катушек возбуждения в двигателе постоянного тока

Оставляя в стороне теорию, следует заметить, что коллекторные электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением могут также работать от переменного напряжения, по сути, являясь универсальными . Данные двигатели имеют дополнительный вывод для подключения переменного напряжения и нашли широкое применение в различных электроинструментах, благодаря «гибким» характеристикам изменения скорости оборотов и момента вращения.

Схема подключения катушек возбуждения и обозначение универсального коллекторного двигателя

Проверка катушек возбуждения

Исходя из устройства коллекторного электродвигателя, поиск неисправностей можно условно разделить на проверку катушек возбуждения (или постоянных магнитов) и обмоток ротора. При ремонте двигателей постоянного тока с магнитами следует обращать на них внимание в поисках трещин, так как они ухудшают напряженность магнитного поля, что снижает общие характеристики электродвигателя.

Разрез коллекторного двигателя с постоянными магнитами

Проверку катушек возбуждения производят омметром, проверяя их проводимость, а также мегомметром, исключая пробой на корпус. Поскольку межвитковое замыкание в витках катушки возбуждения выявить крайне трудно, пользуясь только мультиметром, то используют косвенные методы, проверяя цвет проводов обмоток на наличие следов перегрева или видимых повреждений. Зная точное сопротивление катушек возбуждения из паспорта электродвигателя, можно сопоставить данные с результатами измерений омметром.

Статорные катушки возбуждения

Поскольку межвитковое замыкание в витках катушек возбуждения является редкой неисправностью, то ограничиваются только проверкой данных обмоток, перенося внимание на проверку и ремонт якоря электродвигателя. Якорь коллекторного двигателя можно условно разделить на несколько частей:

• Обмотки ротора с магнитопроводами;
• Коллектор, состоящий из щеток и контактных пластин (ламели);
• Вал с подшипниками.

Устройство якоря электродвигателя

Осмотр механики коллекторного двигателя

При ремонте любого электродвигателя следует проверять свободный ход вала, который зависит от износа подшипников. Продолжительное инерционное вращение ротора, отсутствие скрежета, скрипов, радиального и осевого биения вала указывает на хорошее качество подшипников при поиске причины чрезмерного нагрева коллекторного электродвигателя. Убедившись в исправности механики, можно проверять электрическую составляющую электродвигателя.

Часто бывает, что поломка в механике электродвигателя или всего электрооборудования является причиной неисправности в электротехнической части двигателя

Например, части разлетевшегося внутри электромотора подшипника или попадание осколков от других механизмов могут повредить роторные и статорные обмотки коллекторного двигателя. Поэтому разбирая электроприбор или электроинструмент, всегда следует обращать внимание на исправность других механизмов, ведь коллекторных электродвигатель внутри корпуса открыт и незащищен от попадания мелких предметов, способных его повредить.

Во многих электроинструментах двигатель не защищен от попаданий мелких предметов

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

Ремонт и профилактика коллектора

Коллектор двигателя состоит из контактных пластин – ламелей подключенных к выводам якорных обмоток. Большой рабочий ток коллектора, и образование из-за электромагнитной индукции реактивной ЭДС переключающихся обмоток, приводит к повышенному искрению при контакте щеток и ламелей. Сильное искрение приводит к выгоранию ламелей, из-за чего они покрываются порами и кавернами. Ухудшение качества поверхности ламелей приводит к еще большему искрообразованию и убыстряет их износ в лавинообразной прогрессии.

Загрязнение коллектора

Первоначальной причиной износа коллектора является загрязнение ламелей графитовой крошкой от стирающихся щеток. Зазоры между ламелями предназначены для их изоляции, но попадающая в промежутки графитовая пыль является проводником тока, что ухудшает характеристики коллекторного электродвигателя и приводит к образованию так называемой круговой искры. Если в процессе работы электродвигателя искра как бы тянется от щеток по окружности коллектора, то его ламели загрязнены, и их нужно почистить.

Круговая искра в коллекторе

Чистку ламелей коллектора производят ластиком, губкой, или мелкой наждачной бумагой, прочищая зазоры шилом. Если загрязнение сильное, можно воспользоваться напильником, но нужно быть осторожным, чтобы не исказить геометрию окружности коллектора неравномерным спиливанием. Еще одной причиной загрязнения коллектора является коррозия материала ламели с образованием слоев окиси, которые также нужно очистить.

Очистка коллектора губкой

Если после очистки ламелей обнаружены глубокие каверны от коррозии или искрения, то ремонт коллектора производят при помощи нанесения меди на пластины сваркой или гальваническим методом для заделки изъянов. Поскольку напильником очень трудно придать правильную форму коллектору, производят его обточку на токарном станке. В некоторых случаях, если есть возможность приобрести новый коллектор, производят его замену, но в этом случае предстоит кропотливая работа по присоединению многочисленных выводов якорной обмотки.

Проточка коллектора на токарном станке

Проверка и перемотка обмоток

Если катушки возбуждения, щетки и ламели коллектора в удовлетворительном состоянии, нужно проверить целостность обмоток ротора. Вначале проводят визуальный осмотр обмоток и выводов, присоединенных к контактным пластинам коллектора.

Почернение проводов обмоток сразу укажет на необходимость перемотки или замены якоря. Если на вид обмотки в удовлетворительном состоянии, то нужно проверить целостность выводов, которые на заводе заливаются клеем, эпоксидной смолой, или покрываются специальным изоляционным материалом.

Внимательно осмотреть коллектор и соединения выводов обмоток

При невозможности визуальной проверки целостности соединений выводов обмоток, можно приложить щупы мультиметра к двум соседним ламелям и запомнить сопротивление, повторив данную процедуру по кругу. Если на каком-то этапе измерения покажут сильное отклонение, то возможен обрыв в обмотке якоря или межвитковое замыкание.

От мощности электродвигателя, а также типа обмотки якоря (волновой или петлевой) зависит измеренное сопротивление, поэтому нужно изучать схему соединения якорных обмоток конкретного электродвигателя для более точной проверки. Существуют специальные приборы для поиска межвиткового замыкания в якорях.

Дроссель для проверки якоря — при наличия межвиткового замыкания пластина будет дребезжать

Катушки возбуждения устроены проще, поэтому их перемотать легче. Обмотки якоря укладываются во внешние пазы магнитопровода ротора и подключаются по сложной схеме в зависимости от типа двигателя. Замену статорных и роторных обмоток (перемотку) производят в мастерских на специальном оборудовании – обмоточных станках.

Самостоятельная перемотка якоря небольшого коллекторного двигателя в домашних условиях возможна вручную при наличии точных параметров обмоток, идентичного обмоточного провода, схемы подключения, а также времени и усердия. В мастерских имеются специальные намоточные станки, как показано на видео:

На видео ниже показан процесс ремонта коллекторного двигателя фена: