Электродвигатель – основная составляющая любой современной бытовой электротехники, будь то холодильник, пылесос или другой агрегат, использующийся в домашнем хозяйстве. В случае выхода какого-либо прибора из строя в первую очередь необходимо установить причину поломки. Чтобы узнать, в исправном ли состоянии находится мотор, его необходимо проверить. Нести аппарат в мастерскую для этого необязательно, достаточно располагать обычным тестером. Прочитав эту статью, вы узнаете, как проверить электродвигатель мультиметром, и сможете справиться с этой задачей самостоятельно.

Какие электромоторы можно проверить мультиметром?

Существуют разные модификации электрических двигателей, и перечень их возможных неисправностей достаточно велик. Большинство неполадок можно диагностировать, воспользовавшись обычным мультиметром, даже если вы не специалист в этой области.

Современные электродвигатели разделяются на несколько видов, которые перечислены ниже:

• Асинхронный, на три фазы, с короткозамкнутым ротором. Этот тип электрических силовых агрегатов является самым популярным благодаря простому устройству, которое обеспечивает легкую диагностику.
• Асинхронный конденсаторный, с одной или двумя фазами и короткозамкнутым ротором. Такой силовой установкой обычно оснащается бытовая техника, запитывающаяся от обычной сети на 220В, наиболее распространенной в современных домах.
• Асинхронный, оснащенный фазным ротором. Это оборудование имеет более мощный стартовый момент, чем моторы с короткозамкнутым ротором, в связи с чем его используют как привод в крупных силовых устройствах (подъемники, краны, электростанки).
• Коллекторный, постоянного тока. Такие двигатели широко используются в автомобилях, где они играют роль привода вентиляторов и насосов, а также стеклоподъемников и дворников.
• Коллекторный, переменного тока. Этими моторами оснащается ручной электроинструмент.

Первый этап любой диагностики – визуальный осмотр. Если даже невооруженным взглядом видны сгоревшие обмотки или отломанные части мотора, понятно, что дальнейшая проверка бессмысленна, и агрегат нужно везти в мастерскую. Но зачастую осмотра недостаточно, чтобы выявить неполадки, и тогда необходима более тщательная проверка.

Ремонт асинхронных двигателей

Наиболее распространены асинхронные силовые агрегаты на две и на три фазы. Порядок их диагностики не совсем одинаков, поэтому следует остановиться на этом более подробно.

Трехфазный мотор

Существует два вида неисправностей электрических агрегатов, причем независимо от их сложности: наличие контакта в неположенном месте или его отсутствие.

В состав трехфазного мотора, работающего от переменного тока, входит три катушки, которые могут быть соединены в форме треугольника или звезды. Имеется три фактора, определяющих работоспособность этой силовой установки:

• Правильность намотки.
• Качество изоляции.
• Надежность контактов.

Замыкание на корпус обычно проверяется при помощи мегомметра, но если его нет, можно обойтись обычным тестером, выставив на нем максимальное значение сопротивлений – мегаомы. Говорить о высокой точности измерений в этом случае не приходится, но получить приблизительные данные возможно.

Перед тем, как измерить сопротивление, убедитесь, что двигатель не подключен к электросети, иначе мультиметр придет в негодность. Затем нужно произвести калибровку, поставив стрелку на ноль (щупы при этом должны быть замкнуты). Проверять исправность тестера и правильность настроек, кратковременно касаясь одним щупом другого, необходимо каждый раз перед измерением величины сопротивление.

Приложите один щуп к корпусу электромотора и убедитесь, что контакт имеется. После этого снимите показания прибора, касаясь двигателя вторым щупом. Если данные в пределах нормы, соединяйте второй щуп с выводом каждой фазы поочередно. Высокий показатель сопротивления (500-1000 и более МОм) свидетельствует о хорошей изоляции.

Как проверить изоляцию обмоток показано в этом видео:

Затем необходимо убедиться, что все три обмотки целы. Проверить это можно, прозвонив концы, которые выходят в коробку выводов электродвигателя. Если обнаружен обрыв какой-либо обмотки, диагностику следует прекратить до устранения неисправности.

Следующий пункт проверки – определение короткозамкнутых витков. Довольно часто это можно увидеть при визуальном осмотре, но если внешне обмотки выглядят нормально, то установить факт короткого замыкания можно по неодинаковому потреблению электротока.

Двухфазный электрический двигател ь

Диагностика силовых агрегатов этого типа несколько отличается от вышеописанной процедуры. При проверке мотора, оснащенного двумя катушками и запитывающегося от обычной электросети, его обмотки нужно прозвонить при помощи омметра. Показатель сопротивления рабочей обмотки должен быть на 50% меньше, чем у пусковой.

Обязательно должно измеряться сопротивление на корпус – в норме оно должно быть очень большим, как и в предыдущем случае. Низкий показатель сопротивления говорит о необходимости перемотки статора. Конечно, для получения точных данных такие измерения лучше проводить при помощи мегомметра, но такая возможность в домашних условиях имеется редко.

Проверка коллекторных электромоторов

Разобравшись с диагностикой асинхронных моторов, перейдем к вопросу о том, как прозвонить электродвигатель мультиметром, если силовой агрегат относится к коллекторному типу, и каковы особенности таких проверок.

Чтобы правильно проверить работоспособность этих двигателей при помощи мультиметра, нужно действовать в следующем порядке:

• Включить тестер на Ом и попарно замерить сопротивление коллекторных ламелей. В норме эти данные различаться не должны.
• Измерить показатель сопротивления, приложив один щуп прибора к корпусу якоря, а другой – к коллектору. Этот показатель должен быть очень высоким, стремиться к бесконечности.
• Проверить статор на целостность обмотки.
• Измерить сопротивление, прикладывая один щуп к корпусу статора, а другой – к выводам. Чем выше будет полученный показатель, тем лучше.

Проверить электродвигатель при помощи мультиметра на межвитковое замыкание не получится. Для этого используется специальный аппарат, с помощью которого производится проверка якоря.

Подробно проверка двигателей электроинструмента показана в этом видео:

Особенности проверки электромоторов с дополнительными элементами

Зачастую электрические силовые установки оснащаются дополнительными компонентами, предназначенными для защиты оборудования или оптимизации его работы. Наиболее распространенными элементами, встраивающимися в мотор, являются:

Обычного мультиметра, как правило, достаточно для диагностики большинства неполадок, которые могут возникать в электромоторах. Если установить причину неисправности этим прибором не представляется возможным, проверка производится с помощью высокоточных и дорогостоящих аппаратов, которые имеются только у специалистов.

В этом материале содержится вся необходимая информация о том, как правильно проверить электродвигатель мультиметром в бытовых условиях. При выходе любой электротехники из строя самое главное – прозвонить обмотку мотора, чтобы исключить его неисправность, поскольку силовая установка имеет наиболее высокую стоимость по сравнению с другими элементами.

Несмотря на надежность и долговечность, электродвигатели время от времени выходят из строя. Установить причину поломки и исправить ее можно самостоятельно - вам понадобится тестер, знания и немного терпения. Как проверить якорь электродвигателя в домашних условиях вы узнаете, прочитав эту статью. Мы рассмотрим два типа двигателей, чаще всего использующихся в быту и на производстве.

Коллекторные синхронные двигатели

Именно они применяются в бытовых устройствах (миксерах, стиральных машинах, электродрелях и т.п.), поэтому рассчитаны на работу от сети 220В. Их «сердце» - это якорь, состоящий из неподвижного статора и обмотки на валу. Если причина неполадок кроется в нем, начинать проверку следует с визуального осмотра.

При обнаружении:

• перегоревших или оборванных обмоток;
• запаха гари;
• активного искрения;
• оплавленных ламелей коллектора;
• выхода из строя подшипников;
• отсоединения проводков.

Если на первый взгляд дефекты не заметны, для более точного обследования придется вооружиться мультиметром. Проверка проходит поэтапно:

• Прозвоните попарные выводы обмоток статора к ламелям. Показания сопротивления на каждом должны совпадать.
• Проверьте сопротивление между корпусом якоря и ламелями - в идеале оно стремится к бесконечности.
• Прозвоните выводы, чтобы проверить целостность обмотки.
• Проверьте состояние цепи между выводами якорной обмотки и корпусом статора.

Наличие пробоя на корпус - знак, что двигатель требует замены сломанных деталей и полного ремонта. Подключать его к сети в этом случае запрещено.

Асинхронные двигатели

Асинхронные электродвигатели широко применяются не только в промышленности (на станках, в компрессорах, насосах), но и в быту (в холодильниках, стиральных машинах некоторых моделей). При их неисправности визуальный осмотр следует начинать с обмоток статора, играющих роль якоря.

Перед тем, как прозвонить якорь электродвигателя, необходимо проверить другие узлы и детали (так как причина может быть в их повреждении) - кабели подключения, магнитные пускатели, тепловое реле, конденсатор, а также проверить наличие напряжения. Если все в порядке, убедитесь в том, что электропитание отсутствует, и разберите двигатель.

Причины, по которым обмотки статора перестают работать, чаще всего следующие:

• обрыв витков;
• большая влажность;
• межвитковое замыкание.

Если при осмотре не выявлены неполадки, дальнейшая диагностика проводится с помощью мультиметра. В агрегатах на 380 В, которые подключаются «треугольником» или «звездой», каждая обмотка проверяется по отдельности. Отклонение значения сопротивления на них должно быть не более 5%. Затем обмотки прозваниваются на корпус и друг с другом. Сопротивление должно стремиться к бесконечности, другие показания говорят о том, что присутствует пробой обмоток между собой или на корпус. Эта проблема решается путем полной перемотки.

В электродвигателях на 220 В достаточно прозвонить рабочую и пусковую обмотки. Сопротивление у первой должно быть в полтора раза ниже, чем у второй.

Самый сложный этап проверки - поиск межвиткового замыкания, поскольку при визуальном осмотре выявить его не представляется возможным. Нужно воспользоваться специальным измерителем индуктивности. Если значение на всех обмотках одинаково - неполадки отсутствуют. Наиболее низкое значение на какой-либо из обмоток указывает на ее повреждение.

Сопротивление изоляции обмоток проверяется мегомметром на 1000 В, который подключается к отдельному источнику питания. Один провод подсоединяется к корпусу агрегата в месте, которое не окрашено, другой - к каждому выводу обмотки поочередно. Значение должно быть больше 0.5 Мом, меньший показатель говорит о том, что двигатель необходимо просушить. При проведении измерений старайтесь не касаться проводов и будьте предельно внимательны. Во избежание несчастных случаев обесточьте двигатель и строго соблюдайте все меры предосторожности.

Теперь вы знаете, как проверить якорь электродвигателя тестером, и можете без привлечения специалиста выявить причину неполадок и устранить ее, сэкономив деньги и время.

Любые электроинструменты со временем начинают отказывать. Неисправности делятся на механические и электрические. Из электрических неисправностей чаще всего встречаются неисправности, связанные с отказом работы щеток. На втором месте: выход из строя подшипников якоря. Менее распространены неисправности, связанные с выходом из строя статора или ротора.
А как правильно определить неисправность статора, ротора перфоратора Макита 2450 и 2070, заменить щетки? И здесь нам поможет принципиальная электрическая схема перфоратора Макита 2450, 2470.

Как отремонтировать или заменить щетки перфоратора Makita 2450 и 2470

На то, что требуется замена щеток перфоратора, указывает повышенное искрение в районе коллектора ротора, запах гари, нагрев щеткодержателей.
У нового или отремонтированного перфоратора искра под щетками стоит равномерно, постоянной длины и нет отрыва искры по кругу.
На износ подшипников, повреждение изоляции ротора или статора однозначно указывает искра по всему кругу коллектора. Появление такого рода искры указывает на прогорание коллекторных пластин, выход из строя ротора или статора.

Как снять электрощетки перфоратора Макита

Чтобы заменить угольные щетки поз.65, к ним надо добраться.
С перфоратора надо снять заднюю крышку, она крепится тремя самонарезающими болтами.

Отсоединить подводящие провода. При помощи отвертки снять защелки на щетках и освободить их.

Помните! При длительной эксплуатации инструмента не допускается уменьшение длины рабочей части щеток от номинальной на 1/3 (около 8 мм).
При износе одной щетки замене подлежат обе.

Кстати, подделка тоже может хорошо работать, если сделана из правильного материала и строго по чертежам.

Как самостоятельно сделать щетки?

Дешевле всего электрощетки подобрать из других моделей электроинструмента подточив до нужного размера обычным напильником. Это экономно но они прослужат меньше оригинальных. Можно как вариант подогнать угольный стержень батарейки или других элементов.

Надо взять батарейку и вытащить из нее центральный угольный электрод. Электрод надо обточить при помощи надфилей до нужных размеров старой электрощетки.(это ознакомительная информация и не является существенной для применения)

Стоит заметить что качество графита напрямую влияет на срок эксплуатации и искрение

Убедившись, что щетки изношены, подберите аналоги.

Установка щеток

Перед тем как вставлять щетки на место, необходимо щеткодержатели очистить от нагара. Это делается при помощи ветоши, смоченной в растворителе. Нагар в виде частиц, полученных при интенсивном искрении предпочтительнее удалить мелким надфилем. Очищенные щеткодержатели устанавливаются на место, в них вставляются щетки и сверху зажимаются защелками.

Как определить целостность статора, не разбирая перфоратор

Чтобы определить целостность статора, надо прозвонить его обмотки, померить сопротивление обмотки и сопротивление изоляции.

Для измерения сопротивления обмотки перфоратора Макита надо подключить один конец тестера к освобожденному щеткодержателю, а второй на один из концов электровилки. Если прибор ничего не показывает, поменяйте второй конец вилки. Если сопротивление равно бесконечности, в статоре обрыв и он требует замены или ремонта. Не забывайте, без принципиальной электрической схемы перфоратора Makita 2450,2470 вам не обойтись.

Если показывается какое то сопротивление, то важно измерить точную его величину. Как правило, сопротивление обмотки статора перфоратора Макита-2450 при температуре +20ºС лежит в пределах 25 Ом.

Более подробно понять ? Поможет разобраться видео, в конце видео обзора важные советы по подбору щеток

Как снять статор перфоратора Makita 2450 и 2470 для точной диагностики и ремонта

Чтобы снять статор поз.59, надо снять щетки, выкрутить четыре винта крепления крышки механического блока. Они закручиваются в торце крышки.
Потянув за черный корпус и за зеленый в разные стороны вы освободите корпус со статором. Статор закреплен в зеленом корпусе.

Чтобы его снять, надо вынуть пластмассовую прокладку поз.58 и постучать по торцу корпуса деревянной киянкой или бруском. Статор сам высунется, останется его вытащить, обдуть и проверить окончательно.

Если у вас есть прибор проверки короткого замыкания, то можно сразу же проверить статор на КЗ. Прибор называется ИК-32.
Порядок проверки обмоток статора
Для точной проверки разъедините две обмотки статора друг от друга по электрической цепи. Проверьте сопротивления каждой обмотки, они должны быть абсолютно одинаковые. При разнице сопротивлений, обмотка с меньшим сопротивлением скорее всего имеет межвитковое замыкание.

Проверка статора перфоратора Makita 2470 и 2450 своими руками
Диагностика якоря, статора прибором КЗ и самоделкой

Как проверить годность ротора перфоратора Макита

Проверку годности ротора в перфораторе Макита начинают с его демонтажа из корпуса.
Но вначале надо провести внешние исследования. Если в роторе искра от щеток на коллекторе охватывает вес коллектор, если в процессе работы перфоратор не развивает обороты и у него упала мощность, это первый признак неисправности ротора.

Как достать ротор из корпуса
Чтобы достать ротор из корпуса, надо разделить черный и зеленый корпуса как и в случае с демонтажем статора.

Отсоединив корпус статора, возьмите корпус редуктора(черного цвета) в правую руку, а ротор в левую и потяните в разные стороны до их полного разъединение. Ротор держится в редукторе за счет трения косозубых шестеренок.

Тщательно осмотрите коллектор ротора. На нем не должно быть следов царапин от щеток. Ламели коллектора должны быть чистые.

Для проверки целостности коллектора надо воспользоваться прибором для обнаружения короткого замыкания. Прозвонку цепей легче всего производить согласно принципиальной электрической схемы перфоратора Makita 2470,2450. Кстати, такой прибор можно смастерить и самому, если умеете общаться с паяльником.

Стартер представляет собой узел, без которого не обходится ни одно транспортное средство, поскольку этот элемент является одним из основных в системе зажигания. Как известно, вечных деталей не бывает и время от времени стартерный узел имеет свойство выходить из строя. Подробнее о том, какие неисправности для этого элемента характерны и как проверить якорь автомобильного стартера своими силами в домашних условиях, вы сможете узнать из этого материала.

[ Скрыть ]

Возможные неисправности якоря

Неисправности, связанные со стартерным узлом, так или иначе затрагивают всю систему зажигания. О выходе из строя узла вы узнаете сразу, поскольку без него завести двигатель невозможно.

Основные неисправности, характерные для этого устройства:

• износ коллектора, который может быть неравномерным;
• замыкание между витками обмоток узла;
• произошел пробой изоляции на массу;
• распаялись коллекторные контакты;
• износились шипованные элементы под втулки.

Чтобы вы могли решить неисправности такого рода своими силами, вам полезно будет знать, как проверить якорь стартера. Подробнее о диагностике и ремонте мы расскажем ниже.

Ремонт якоря

Одной из самых часто встречаемых проблем в работе якоря стартерного узла является короткое замыкание, в частности, речь идет об обмотках, расположенных на корпусе. Для того, чтобы решить такую проблему, потребуется произвести визуальную диагностику выходов инки, а также проводки элемента. Сделав это, вы сможете найти место, где произошел пробой. После того, как оно будет найдено, необходимо осуществить очистку контактов и диагностику сопротивления, для этого используется мультиметр. После этого следует заизолировать пробитый участок, для чего можно применять супер клей с асбестом.

Если визуальная проверка не позволяет найти место пробоя, для диагностики можно использовать другой метод. Он заключается в соединении всех ламелей устройства вместе, но для этого необходимо использовать специальную зачищенную проволоку. Когда ламели будут замкнуты, нужно будет подать напряжение на устройство (на коллектор и массу), а поскольку оно должно быть максимально высоким, для этого может потребоваться сварочный аппарат. Собственно, именно в этом заключается сложность метода. То место, где имеется пробой, будет выгорать (автор видео — Константин Петраков).

В том случае, если в работе узла произошло межвитковое замыкание, такую проблему можно определить при помощи специального девайса. Он так и называется — ППЯ — прибор для проверки якоря. Как показывает практика, зачастую замыкание обусловлено использованием погнутых или мятых проводов либо наличием токопроводящих частиц между ними. Если это так, то необходимо исправить все проблемы (выровнять провода и зачистить их от мусора), после чего сверху нанести слой лака, это позволит защитить устройство. Если данный метод не помог вам найти неисправность, вы можете перемотать якорь самостоятельно.

Что касается короткого замыкания, то обычно оно отражается и на функционировании коллектора. Впоследствии это может привести к перегоранию пластин, в результате чего данный элемент может полностью разрушиться. Если вам придется паять, то помните о том, что перед пайкой рабочие поверхности необходимо тщательно зачистить, для этого можно использовать бормашину. С помощью этого устройства можно произвести хорошую зачистку контактов, а также подводящих проводов. Когда проводка будет вмонтирована обратно в так называемые петушки, с помощью прибора для диагностики якоря его нужно будет проверить.

Если вы будете паять, то в качестве материала рекомендуем приобрести неактивный флюс, а также олово. Прежде чем приступить к процессу, паяльник следует максимально прогреть, это позволит добиться необходимого результата. Также прогревать необходимо и провода, поскольку припой должен хорошо расплавиться, чтобы он мог попасть в место пайки. Когда пайка будет завершена, необходимо будет обработать это место при помощи растворителя, после чего опять произвести диагностику якоря с помощью прибора.

Как показывает практика, наши соотечественники часто сталкиваются с проблемой износа коллекторных пластин, причем неравномерного. Кроме того, коллектор даже может сместиться в отношении своей оси — все эти неисправности обычно обусловлены износом щеточного узла или коллектора в целом. Если говорить о пластинах, то такая проблема проявляется в результате неплотного прилегания щеточных элементов, что способствует образованию так называемой дуги во время работы, изнашивающей пластины. Если это так, то решить проблему позволит проточка коллектора, но учтите, что для этого понадобится специальный токарный станок. Когда проточка будет завершена, устройство необходимо будет очистить от стружки и другой грязи, которая может привести к его неработоспособности.

Заключение

В целом процесс диагностики и ремонта якоря стартерного узла — не особо сложная задача. Если вы знакомы с основами электротехники, то вполне сможете справиться с проверкой самостоятельно. В том случае, если вы сомневаетесь в своих силах, то лучше купите новый стартер или доверьте процедуру ремонта специалистам.

Видео «Ремонт стартерного узла в домашних условиях»

Как правильно отремонтировать устройство и какие нюансы при этом нужно учитывать — узнайте из видео (автор — канал АВТО РЕЗ).

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: