Как проверить состояние обмотки электрического двигателя

На первый взгляд обмотка представляет кусок проволоки смотанной определенным образом и в ней нечему особо ломаться. Но у нее есть особенности:

строгий подбор однородного материала по всей длине;

точная калибровка формы и поперечного сечения;

нанесение в заводских условиях слоя лака, обладающего высокими изоляционными свойствами;

прочные контактные соединения.

Если в каком-либо месте провода нарушена любое из этих требований, то изменяются условия для прохождения электрического тока и двигатель начинает работать с пониженной мощностью или вообще останавливается.

Чтобы проверить одну обмотку трехфазного двигателя необходимо отключить ее от других цепей. Во всех электродвигателях они могут собираться по одной из двух схем:

Концы обмоток обычно выводятся на клеммные колодки и маркируются буквами «Н» (начало) и «К» (конец). Иногда отдельные соединения могут быть спрятаны внутри корпуса, а для выводов используются другие способы обозначения, например, цифрами.

У трехфазного двигателя на статоре используются обмотки с одинаковыми электрическими характеристиками, обладающими равными сопротивлениями. Если при замере омметром они показывают разные значения, то это уже повод серьезно задуматься над причинами разброса показаний.

Как проявляются неисправности в обмотке

Визуально оценить качество обмоток не представляется возможным из-за ограниченного допуска к ним. На практике проверяют их электрические характеристики, учитывая, что все неисправности обмоток проявляются:

обрывом, когда нарушается целостность провода и исключается прохождение электрического тока по нему;

коротким замыканием, возникающем при нарушении слоя изоляции между входным и выходным витком, характеризующимся исключением обмотки из работы с шунтированием концов;

межвитковым замыканием, когда изоляция нарушается между одним или несколькими близкорасположенными витками, которые этим выводятся из работы. Ток проходит по обмотке, минуя короткозамкнутые витки, не преодолевая их электрическое сопротивление и не создавая ими определенной работы;

пробоем изоляции между обмоткой и корпусом статора или ротора.

Проверка обмотки на обрыв провода

Этот вид неисправности определяется замером сопротивления изоляции омметром. Прибор покажет большое сопротивление — ∞, которое учитывает образованный разрывом участок воздушного пространства.

Проверка обмотки на возникновение короткого замыкания

Двигатель, внутри электрической схемы которого возникло короткое замыкание, отключается защитами от сети питания. Но, даже при быстром выводе из работы таким способом место возникновения КЗ хорошо видно визуально за счет последствий воздействия высоких температур с ярко выраженным нагаром или следами оплавления металлов.

При электрических способах определения сопротивления обмотки омметром получается очень маленькая величина, сильно приближенная к нулю. Ведь из замера исключается практически вся длина провода за счет случайного шунтирования входных концов.

Проверка обмотки на возникновение межвиткового замыкания

Это наиболее скрытая и сложно определяемая неисправность. Для ее выявления можно воспользоваться несколькими методиками.

Прибор работает на постоянном токе и замеряет только активное сопротивление проводника. Обмотка же при работе за счет витков создает значительно большую индуктивную составляющую.

При замыкании одного витка, а их общее количество может быть несколько сотен, изменение активного сопротивления заметить очень сложно. Ведь оно меняется в пределах нескольких процентов от общей величины, а подчас и меньше.

Можно попробовать точно откалибровать прибор и внимательно измерить сопротивления всех обмоток, сравнивая результаты. Но разница показаний даже в этом случае не всегда будет видна.

Более точные результаты позволяет получить мостовой метод измерения активного сопротивления, но это, как правило, лабораторный способ, недоступный большинству электриков.

Замер токов потребления в фазах

При межвитковом замыкании изменяется соотношение токов в обмотках, проявляется излишний нагрев статора. У исправного двигателя токи одинаковы. Поэтому прямое их измерение в действующей схеме под нагрузкой наиболее точно отражает реальную картину технического состояния.

Измерения переменным током

Определить полное сопротивление обмотки с учетом индуктивной составляющей в полной рабочей схеме не всегда возможно. Для этого придется снимать крышку с клеммной коробки и врезаться в проводку.

У выведенного из работы двигателя можно использовать для замера понижающий трансформатор с вольтметром и амперметром. Ограничить ток позволит токоограничивающий резистор или реостат соответствующего номинала.

При выполнении замера обмотка находится внутри магнитопровода, а ротор или статор могут быть извлечены. Баланса электромагнитных потоков, на условие которого проектируется двигатель, не будет. Поэтому используется пониженное напряжение и контролируются величины токов, которые не должны превышать номинальных значений.

Замеренное на обмотке падение напряжения, поделенное на ток, по закону Ома даст значение полного сопротивления. Его останется сравнить с характеристиками других обмоток.

Эта же схема позволяет снять вольтамперные характеристики обмоток. Просто надо выполнить замеры на разных токах и записать их в табличной форме или построить графики. Если при сравнении с аналогичными обмотками серьёзных отклонений нет, то межвитковое замыкание отсутствует.

Способ основан на создании вращающегося электромагнитного поля исправными обмотками. Для этого на них подается трехфазное симметричное напряжение, но обязательно пониженной величины. С этой целью обычно применяют три одинаковых понижающих трансформатора, работающих в каждой фазе схемы питания.

Для ограничения токовых нагрузок на обмотки эксперимент проводят кратковременно.

Небольшой стальной шарик от шарикоподшипника вводят во вращающееся магнитное поле статора сразу после включения витков под напряжение. Если обмотки исправны, то шарик синхронно катается по внутренней поверхности магнитопровода.

Когда одна из обмоток имеет межвитковое замыкание, то шарик зависнет в месте неисправности.

Во время теста нельзя превышать ток в обмотках больше номинальной величины и следует учитывать, что шарик свободно выскакивает из корпуса со скоростью вылета из рогатки.

Электрическая проверка полярности обмоток

У статорных обмоток может отсутствовать маркировка начала и концов выводов и это затруднит правильность сборки.

На практике для поиска полярности используются 2 способа:

1. с помощью маломощного источника постоянного тока и чувствительного амперметра, показывающего направление тока;

2. методом использования понижающего трансформатора и вольтметра.

В обоих вариантах статор рассматривается как магнитопровод с обмотками, работающий по аналогии трансформатора напряжения.

Проверка полярности посредством батарейки и амперметра

На внешней поверхности статора выведены шестью проводами три отдельных обмотки, начала и концы которых надо определить.

С помощью омметра вызванивают и помечают вывода, относящиеся к каждой обмотке, например, цифрами 1, 2, 3. Затем произвольно маркируют на любой из обмоток начало и конец. К одной из оставшихся обмоток подключают амперметр со стрелкой посередине шкалы, способной указывать направление тока.

Минус батарейки жестко подключают к концу выбранной обмотки, а плюсом кратковременно прикасаются к ее началу и сразу разрывают цепь.

При подаче импульса тока в первую обмотку он за счет электромагнитной индукции трансформируется во вторую замкнутую через амперметр цепь, повторяя первоначальную форму. Причем, если полярность обмоток угадана правильно, то стрелка амперметра отклонится вправо при начале импульса и отойдет влево при размыкании цепи.

Если стрелка ведет себя по-другому, то полярность просто перепутана. Останется только промаркировать выводы второй обмотки.

Очередная третья обмотка проверяется аналогичным образом.

Проверка полярности посредством понижающего трансформатора и вольтметра

Здесь тоже вначале вызванивают обмотки омметром, определяя вывода, которые к ним относятся.

Затем произвольно маркируют концы первой выбранной обмотки для подключения к понижающему трансформатору напряжения, например, на 12 вольт.

Две оставшиеся обмотки случайным образом скручивают в одной точке двумя выводами, а оставшуюся пару подключают к вольтметру и подают питание на трансформатор. Его выходное напряжение трансформируется в остальные обмотки с такой же величиной, поскольку у них равное число витков.

За счет последовательного подключения второй и третьей обмоток вектора напряжения сложатся, а их сумму покажет вольтметр. В нашем случае при совпадении направления обмоток эта величина будет составлять 24 вольта, а при разной полярности — 0.

Останется промаркировать все концы и выполнить контрольный замер.

В статье дан общий порядок действий при проверке технического состояния какого-то произвольного двигателя без конкретных технических характеристик. Они в каждом индивидуальном случае могут меняться. Смотрите их в документации на ваше оборудование.

Электрик Инфо — электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.

Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.

Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.

Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+

Перепечатка материалов сайта запрещена.

Как правильно проверять электродвигатель и особенности

Осмотр электродвигателя

Сначала проверка начинается с тщательного осмотра. При наличии тех или иных дефектов прибора, он может выйти из строя гораздо раньше установленного срока. Дефекты могут появиться вследствие неправильной эксплуатации двигателя или его перегрузкой. К их числу относят следующее:

• сломанные подставки или монтажные отверстия;
• краска посередине двигателя потемнела вследствие перегрева;
• наличие грязи и других посторонних частиц внутри электродвигателя.

Также осмотр включает в себя проверку маркировки на электродвигателе. Она нанесена на металлический шильдик. который прикреплен снаружи двигателя. Табличка с маркировкой содержит важную информацию о технических характеристиках данного прибора. Как правило, это такие параметры, как:

• сведения о компании-производителей двигателя;
• название модели;
• серийный номер;
• количество оборотов ротора в минуту;
• мощность прибора;
• схема подключения двигателя к тем или иным напряжениям;
• схема получения той или иной скорости и направления движения;
• напряжение – требования в плане напряжения и фазы;
• ток;
• размеры и тип корпуса;
• описание типа статора.

Статор на электродвигателе может быть:

• закрытым;
• обдуваемым посредством вентилятора;
• брызгозащитным и прочих типов.

Как проверить подшипники электродвигателя?

После осмотра прибора можно начинать его проверять и делать это нужно начиная с подшипников двигателя. Очень часто неисправности электродвигателя происходят вследствие их поломки. Они нужны для того, чтобы ротор плавно и свободно двигался в статоре. Расположены подшипники с обоих концов ротора в специальных нишах.

Для электродвигателей чаще всего используются такие типы подшипников, как:

Некоторые нуждаются в оснащении смазочными фитингами. а некоторые уже смазаны в процессе производства.

Проверять подшипники нужно следующим образом:

• разместите двигатель на твердой поверхности и положите одну руку на его верхнюю часть;
• второй рукой проверните ротор;
• постарайтесь услышать царапающие звуки, трение и неравномерность движения – всего это сигнализирует о неисправности прибора. Исправный ротор двигается спокойно и равномерно;
• проверяем продольный люфт ротора, для этого его нужно потолкать за ось из статора. Допускается люфт максимум до 3 мм, но не больше.

Если есть проблемы с подшипниками, то электродвигатель работает шумно, сами они перегреваются, что может привести к выходу прибора из строя.

Как проверить обмотку электродвигателя?

Следующий этап проверки – это проверка обмотки электродвигателя на короткое замыкание на его корпус. Чаще всего бытовой двигатель не будет работать при замкнутой обмотке, поскольку сгорит предохранитель или сработает система защиты. Последнее характерно для незаземленных приборов, рассчитанных на напряжение 380 вольт.

Для проверки сопротивления используется омметр. Проверить с его помощью обмотку электродвигателя можно таким способом:

• устанавливаем омметр в режим измерения сопротивления;
• щупы подключаем к нужным гнездам (как правило, к общему гнезду «Ом»);
• выбираем шкалу с наиболее высоким множителем (например, R*1000 и т.д.);
• устанавливаем стрелку на ноль, при этом щупы должны касаться друг друга;
• находим винт для заземления электродвигателя (чаще всего он имеет шестигранную головку и окрашен в зеленый цвет). Вместо винта может подойти любая металлическая часть корпуса, на которой можно соскрести краску для лучшего контакта с металлом;
• к этому месту прижимаем щуп омметра, а второй щуп прижимаем по очереди к каждому электрическому контакту двигателя;
• в идеале стрелка измерительного прибора должна слегка отклониться от наиболее высокого показателя сопротивления.

В ходе работы смотрите, чтобы ваши руки не касались щупов, иначе показатели будут неверными. Значение сопротивления должно быть показано в миллионах Ом или Мом. Если у вас омметр цифровой, в некоторых из них отсутствует возможность установки прибора на ноль, для таких омметров этап обнуления следует пропустить.

Также при проверке обмоток смотрите, чтобы они не были короткозамкнутыми или оборванными. Некоторые простые однофазные или трехфазные электродвигатели проверяются путем переключения диапазона омметра на самый низкий, затем стрелка становится на ноль и осуществляется измерение сопротивления между проводами.

Чтобы убедиться в том, что измерена каждая из обмоток, нужно обратиться к схеме двигателя.

Если омметр показывает сильно низкое значение сопротивления, значит, оно либо такое и есть, либо же вы прикасались к щупам прибора. А если значение слишком высокое, то это говорит о наличии проблем с обмотками электродвигателя. например, о разрыве. При высоком сопротивлении обмоток, двигатель не будет работать весь, либо же выйдет их строя его регулятор скорости. Последнее чаще всего касается трехфазных двигателей.

Проверка других деталей и прочие потенциальные проблемы

Обязательно стоит проверить пусковой конденсатор, который нужен для запуска некоторых моделей электродвигателей. В основном эти конденсаторы оснащены защитной металлической крышкой внутри двигателя. А чтобы проверить конденсатор нужно ее снять. Такой осмотр может обнаружить такие признаки наличия неполадок, как:

• утечка масла из конденсатора;
• наличие отверстий в корпусе;
• вспученный конденсаторный корпус;
• неприятные запахи.

Конденсатор тоже проверяют с помощью омметра. Щупами следует коснуться выводов конденсатора, а уровень сопротивления должен сначала быть небольшим, а затем постепенно увеличиваться по мере зарядки конденсатором напряжением от батареек. Если сопротивление не растет или конденсатор короткозамкнутый, то, скорее всего, его пора менять.

Перед проведением повторной проверки конденсатор нужно разрядить.

Переходим к следующему этапу проверки двигателя: задней части картера, где устанавливаются подшипники. В этом месте ряд электродвигателей оснащается центробежными переключателями. которые переключают пусковые конденсаторы или цепи для определения количества оборотов в минуту. Также нужно проверить контакты реле на предмет пригорелости. Кроме этого, их следует почистить от жира и грязи. Механизм выключателя проверяется посредством отвертки, пружина должна нормально и свободно работать.

И заключительный этап – это проверка вентилятора. Мы рассмотрим его на примере проверки вентилятора двигателя TEFC, который целиком закрыт и имеет воздушное охлаждение.

Посмотрите, чтобы вентилятор был надежно прикреплен и не был забит грязью и прочим мусором. Отверстия на металлической решетке должны быть достаточными для свободной циркуляции воздуха, если это не будет обеспечено, то может случиться перегрев двигателя и впоследствии он выйдет из строя.

Советы по выбору электродвигателя

Главное при выборе электродвигателя – это подбор его в соответствии с теми условиями, где он будет использоваться. Например, для влажной среды следует выбирать брызгозащитные приборы, а приборы открытого типа категорически нельзя подвергать воздействию жидкости. Помните следующее:

• двигатели брызгозащитного типа можно применять во влажных и сырых местах. Их конструкция такая, что жидкость не может попасть внутрь прибора под давлением силы тяжести или потока воды;
• открытый двигатель предполагает, что все его детали будут находиться на виду. С торцов приборы имеют огромные отверстия и хорошо видны обмотки статора. Эти отверстия категорически нельзя блокировать. а сами электродвигатели подобного типа нельзя использовать во влажных помещениях, а также грязных и пыльных;
• двигатели типа TEFC можно использовать везде, за исключением тех условий, на которые они не рассчитаны, о чем можно прочесть в руководстве пользователя к устройству.

Итак, мы перечислили наиболее распространенные проблемы, которые могут произойти с бытовыми электродвигателями. Практически всех их можно распознать и принять те или иные меры посредством проверки прибора. А как правильно его проверять и на какие детали при этом стоит обращать внимание прежде всего, мы и рассмотрели выше.

• Автор: Виталий Данилович Орлов

Как прозвонить электродвигатель мультиметром

Не у всех дома имеются дорогостоящие приборы специального назначения. Поэтому нужно знать, как прозвонить электродвигатель мультиметром: как правило, такой аппарат дома быть должен.

Электродвигатели бывают различных модификаций, также различаются их неисправности. Не каждую поломку можно диагностировать обычным тестером, но подавляющее большинство – вполне реально.

Любой ремонт начинается с визуального осмотра: нет ли отломанных частей, не затоплен ли двигатель, присутствует ли запах горелой изоляции и многое другое. Часто сгоревшие обмотки видно невооруженным глазом, и в этом случае любые измерения будут лишними: такой аппарат сразу направляется на перемотку. Но иногда требуется и более кропотливая проверка.

• Обычный асинхронник
  • На три фазы
  • Двухфазный
• Другие модели

Обычный асинхронник

Асинхронные электродвигатели чаще всего применяются в двух самых распространенных вариантах: трех- и двухфазные. Каждая из этих моделей имеет свои нюансы, с которыми необходимо разбираться.

На три фазы

Любой, даже самый сложный агрегат, имеет всего две неисправности: отсутствие контакта там, где он должен быть, и его наличие в том месте, где его быть не должно. Двигатель переменного тока, трехфазный, состоит из трех катушек, соединенных либо звездой, либо треугольником. Работоспособность такой электрической машины зависит от правильной намотки, надежных контактов и качественной изоляции.

При отсутствии мегомметра, проверить замыкание на корпус качественно не получится, однако приблизительно все-таки возможно. Для этого нужно значения измерения сопротивлений на приборе установить на самый максимум – мегомы. Конечно, это не 500 и не 1000 вольт, однако, при «глухой» земле она будет видна даже на низком напряжении.

Убедитесь, что электродвигатель обесточен – попытка измерить сопротивление в цепи, подключенной к эл. сети, приведет к выходу из строя прибора. Дальше необходима калибровка: выставьте стрелку в нулевое положение (при замкнутых щупах).

Перед любым измерением сопротивления важно кратковременно соединять щупы друг с другом, чтобы убедиться в исправности прибора, а также в том, что все настройки выставлены правильно.

Один из щупов соединяем с корпусом двигателя. Убеждаемся в наличии контакта, подсоединяя к корпусу другой контакт омметра и наблюдая за показаниями прибора. Если все нормально, этим щупом поочередно касаемся к выводу каждой из трех фаз. При хорошей изоляции такая проверка должна выявить очень высокое сопротивление – сотни, или даже тысячи мегом.

Наши читатели рекомендуют!

Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют «Экономитель энергии Electricity Saving Box». Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Кто-то может возразить, что по правилам допускается сопротивление изоляции не выше 0,5 МОм. Это верно в отношении к мегомметру с источником питания не ниже 500 В. Мы же делаем измерения обычным тестером с батарейками, имеющими ЭДС не выше 9В. А при каком напряжении будет работать наш двигатель? При 380 либо 220 вольтах, следовательно, нужно понимать эту разницу и помнить, что согласно закону Ома, значение сопротивления зависит и от напряжения тоже.

На следующем этапе убеждаемся в целостности каждой из трех обмоток. Для этой цели достаточно просто прозвонить три конца, выходящие в борно эл. двигателя. У нас пока не стоит задача делать какие-либо серьезные измерения: если обмотка в обрыве, какой смысл что-то еще проверять? Нужно устранить это повреждение и только потом двигаться дальше.

Теперь можно попробовать определить короткозамкнутые витки. Иногда это видно визуально. Если нет – определяем по-другому. При короткозамкнутой обмотке будет несимметрическое потребление тока из эл. сети. При соединении «звездой», если повреждена обмотка А3, амперметром будет определяться повышенное значение в цепи А3, как это видно на рисунке. Если у нас «треугольник», большее значение будет в А1 и А3 – концах, подсоединенных к неисправному участку.

Двухфазный

Электродвигатель с двумя катушками чаще называют однофазным, так как подключают его к обычной эл. сети. Омметром нужно прозвонить пусковую и рабочую обмотки. Сопротивление пусковой в 1,5 раза выше, чем у рабочей – от этого необходимо отталкиваться.

Возьмем как пример стиральную машину старого образца. Ее однофазный мотор имеет три вывода. Самое большое сопротивление между концами указывает на то, что это две соединенные последовательно катушки. Осталось при помощи омметра найти среднюю точку – таким образом будут определены концы каждой из катушек в отдельности.

Не стоит забывать о сопротивлении на корпус – пробоя быть не должно. Если сопротивление небольшое, то статор необходимо перематывать. Все-таки, если есть такая возможность, лучше подобное измерение делать мегомметром, напряжением на 500 или 1000 вольт.

Другие модели

Однофазные коллекторные эл. двигатели тоже можно промерить при помощи прибора.

1. Прибором, включенным на единицы ом, измеряем сопротивление ламелей коллектора попарно. Полученные данные должны быть одинаковыми.
2. Теперь меряем сопротивление между коллектором и корпусом якоря. Оно должно стремиться к бесконечности.
3. Следующий этап – проверка обмотки статора однофазного аппарата.
4. Как делали с якорем – меряем сопротивление между выводами и корпусом статора. Оно должно быть как можно больше.

Межвитковое замыкание обычным прибором определить нельзя. Его можно обнаружить специальным прибором, предназначенным для нахождения неисправностей якоря.

Электродвигатель постоянного тока – это сложная эл. машина. Сопротивление возбуждения и дополнительных полюсов у него низкое, поэтому их проверка проводится либо микроомметром, либо двойным мостом.

Якорь можно измерить специальным методом вольтметра-амперметра. Для этого используют щуп с пружинами и хорошей изоляцией.

С якоря снимают щетки, к его пластинам подводят невысокое постоянное напряжение 4–6 вольт. Милливольтметром измеряют падение напряжения между этими пластинами. Сопротивление считают по формуле: R=U*10 -3 /I. Таким же образом меряют значение на других пластинах. Они должны отличаться друг от друга не более чем на 10%.

Большинство неисправностей, возникающих в эл. двигателях, диагностируются обычным мультиметром. Однако для более серьезной диагностики работоспособности аппаратов, используются специальные приборы, слишком дорогие для бытового использования, но имея достаточно знаний и опыта, иногда можно обойтись и без них.

Источники: http://electrik.info/main/school/1044-kak-proverit-sostoyanie-obmotki-elektricheskogo-dvigatelya.html, http://stanok.guru/oborudovanie/akkumulyatory-i-bloki-pitaniya/kak-pravilno-proveryat-elektrodvigatel-i-osobennosti.html, http://electricvdele.ru/elektrooborudovanie/elektrodvigateli/kak-prozvonit-elektrodvigatel-multimetrom.html