+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Устройство электродвигателя | Electricdom.ru

Электрические машины делятся на две большие категории:
1. Генераторы, которые служат для преобразования механической энергии в электрическую энергию.
2. Двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую энергию.

Двигатели переменного тока делятся на асинхронные и синхронные.

Асинхронным называется двигатель, одна из обмоток которого обмотка статора, подключается к источнику переменного тока, а другая обмотка, обмотка  ротора выполняется короткозамкнутой (в виде беличьей клетки) или фазной, выводы которой подключаются к контактным кольцам.  Статор асинхронного двигателя создает вращающееся магнитное поле, а ротор вращается с меньшей скоростью, т.е. асинхронно. Увеличение нагрузки двигателя вызывает уменьшение скорости вращения ротора.

В синхронном двигателе скорость вращения ротора совпадает со скоростью вращения магнитного поля статора и не зависит от нагрузки двигателя.

Все электрические двигатели могут служить, как двигателями, так и генераторами. Электрические машины являются основными потребителями электрической энергии.

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электродвигатели (АД) наиболее распространены, дешевле по стоимости, просты по устройству, неприхотливы в эксплуатации. Основной недостаток – практически не регулируемая частота вращения. Бывают одно и много фазными. Основные их элементы – статор (неподвижная часть), которая создает магнитное поле, и ротор (вращающаяся часть). Применяются для привода рабочих машин различного назначения (насосы, деревообрабатывающие станки, дробилки и т.д.). Выпускаются на мощности от 0,2 до 200 кВт и более.

 

 

Устройство асинхронного двигателя:
1. Статор с рабочими обмотками.
2. Вентилятор на валу ротора.
3. Ротор.
4. Щиты с подшипниками для вала ротора.

В общем случае обмотка статора состоит из трех секций, сдвинутых относительно друг друга на 120 градусов. В этом случае создается двухполюсное магнитное поле. Для создания четырехполюсного магнитного поля надо увеличить число секций обмотки до 6 и т.д. Начала и концы обмоток статора трехфазного асинхронного двигателя выводятся на щиток корпуса. Ротор асинхронного двигателя представляет собой сердечник, собранный из стальных пластин.

Соединение звездой обмоток асинхронного электродвигателя

 

 

А, B, C — начала обмоток

X, Y, Z — концы обмоток

Концы статорных обмоток x, y, z соединяются в одну точку, к началам обмоток А, B, C подключаются линейные провода. Сопротивление между концами обмоток и любым из линейных поводов — начала обмоток, должно иметь какую-то величину. Также сопротивление между корпусом и началами обмоток должно иметь какую-то величину.

Соединение треугольником обмоток асинхронного электродвигателя

 

 

А, B, C — начала обмоток

X, Y, Z — концы обмоток

Конец X первой обмотки соединен с началом B второй обмотки, конец Y второй обмотки с началом C третьей обмотки, конец Z третьей обмотки с началом А первой.

Работа асинхронного электродвигателя

После монтажа нового двигателя вместе с новым механизмом или после замены двигателя производится его подготовка к включению с целью выявления неисправностей при монтаже не только двигателя, но и электрического и механического оборудования.

При подготовке двигателей к работе производится:
1. Внешний осмотр.
2. Проверка схемы соединения обмоток.
3. Измерение сопротивления изоляции.
4. Пробный пуск двигателя.
5, Проверка работы двигателя на холостом ходу и под нагрузкой.

Проверка схемы соединения обмоток двигателя

 

Большинство двигателей в коробках зажимов имеют шесть выводов, соответствующих началам и концам фазных обмоток.

Обычно выводы всех фаз обмотки статора расположены в коробке зажимов (рис. а). Такое расположение дает возможность получить соединение фазных обмоток статора звездой при соединении горизонтально перемычками нижних зажимов (рис. б) и треугольником при соединении вертикальных пар зажимов (рис. в).

В некоторых двигателях обмотки фаз статора соединены звездой и в коробке зажимов находятся только выводы С1, С2 и С3.

Следует учесть, что выводные концы обмоток фаз двигателя одеваются на шпильки и прижимаются гайками, которые могут быть слабо затянуты, поэтому нужно проверять их крепление пошатыванием. При слабом креплении нужно отсоединить подводящие провода и перемычки и затянуть гайки крепления.

Пробный пуск двигателя

Электродвигатель включают на 2-3 секунды и проверяют:
1. Направление вращения двигателя.
2. Работу вращающихся частей двигателя и вращающихся и движущихся частей
механизма.
3. Действие пусковой аппаратуры.

При любых признаках неисправности электрической или механической части двигатель останавливают и неисправности устраняют.

Нужное направление вращения двигателя бывает на нем обозначено стрелкой. Нужно также помнить, что при правильном направлении вращения колес двигателей их лопатки загнуты в обратную сторону относительно направления вращения.

Для изменения вращения двигателя надо отсоединить от зажимов два провода, подводящих напряжение к двигателю, поменять их местами и снова присоединить. Обычно это делается на выходе магнитного пускателя. Кратковременное включение повторяют 2—3 раза, увеличивая продолжительность включения.

При написании статьи использовалась часть материалов  из книги Синдеева Ю.Г.
«Электротехника с основами электроники».

Как найти начало и конец обмотки электродвигателя

Иногда случается так, что человек покупает или получает трехфазный электродвигатель с шестью катушками, которые не промаркированы. Если говорить проще, мотор имеет шесть проводов, идущих из статора, и они не обладают никакими надписями. Для его включения необходимо попарно соединить проводники, получив три контакта. Этот процесс называют маркировкой выводов. О том, как определить начало и конец обмотки, и как они обозначаются, рассказано в этом материале.

Обозначение обмоток трехфазного двигателя

Любой статор трехфазного электрического мотора обладает тремя катушечными группами, которые по-другому называются обмотками. Одна обмотка соответствует одной фазе и обладает двумя выходами. Они являются началом и концом катушки, то есть всего из двигателя выходит шесть проводов, маркируемых следующим образом:

  • C1 или U1 — начало витка № 1, C4 или U2 — конец витка № 1;
  • C2 или V1 — начало витка № 2, C5 или V2 — конец витка № 2;
  • C3 или W1 — начало витка № 3, C6 или W2 — конец витка № 3.
Клеммная коробка движка

Обратите внимание! На условных схемах их также подписывают такими буквами, а обозначаются они волнистыми линиями с тремя бугорками. В этом можно убедиться, посмотрев на любую схему подключения трехфазного двигателя.

Кабеля катушек выводят в специальную клеммную коробку движка. От того, как эти провода будут соединены, зависит номинальный электрический ток, подающийся на статор, а также напряжение сети питания.

Обозначение катушек на схеме

Как правильно можно определить, где начало и конец обмотки трехфазного электродвигателя

Маркировку выводящих проводников можно быстро найти, используя простую контрольную лампочку на 220 В и электрический тестер. Из всего движка нужен только статор. С помощью тестера находят три кабеля и переключают режим измерения на «сопротивление». Поочередно выполняют прозвонку выводов. Если прибор пищит или издает другие звуки, то найден правильный проводник

То же самое можно сделать и с помощью лампы. Для этого:

  1. К предполагаемой обмотке подсоединяют лампу.
  2. Две других катушки выводными кабелями соединяют изолированным проводником.
  3. На другие провода подают 220 В.
  4. Если лампа не горит, то выводы определены неправильно и нужно просто поменять провода для следующего теста.

Важно! После определения выводных проводников каждой из катушек их необходимо пометить, чтобы не запутаться в будущем. Для этого используют маркер или цветные трубки из ПВХ, которые надевают на выводы.

Определять выводы можно с помощью тестера

Таким образом, было рассмотрено, как определить начало и конец обмотки электродвигателя с помощью подручных средств. Без этого не получится подключить движок в сеть и обеспечить корректную его работу. Обозначения наносят на выводные провода или на колодки зажимов, находящиеся рядом с выводами. Если соединение фаз находится внутри движка, то их кончики не обозначают. Достаточно будет нанести буквы без цифр.

проверенные способы Как прозвонить трехфазный

В данной статье я хочу рассказать о том, как обнаружить неисправность в цепи электропитания трёхфазного двигателя и как проверить сам двигатель.

Начнём по порядку.

1. Первое что необходимо сделать, это проверить наличие напряжения на автоматическом выключателе (АВ) или магнитном пускателе, т. е. поступает ли напряжение от электрощита. Проверить напряжение можно с помощью , вольтметром или , где есть вольтметр. Я не советую пользоваться индикатором напряжения, т.к. наличие входного напряжения вы определите, а отсутствие нуля нет.

2. Проверить сам автоматический выключатель и магнитный пускатель на исправность. Измерьте напряжение на входных контактах обоих устройств, а затем на выходных (автомат должен быть включен и нажата кнопка «Пуск», если стоит ), идущих на электродвигатель. Если неисправен (нет напряжения), то замените его на аналогичный по напряжению (220 или 380В) и по силе тока (А). Если нет напряжения на выходных контактах магнитного пускателя, то скорее всего выгорели контактные пластины. Если есть возможность, то замените их, если нет, то замените пускатель целиком на аналогичный.

Неисправность: магнитный пускатель не срабатывает

  • Проверьте наличие напряжения на контактах катушки пускателя. Следует помнить, что катушки бывают на 220В и 380В.
  • Если напряжение нет, то замените катушку или пускатель. Если напряжение подаётся, то необходимо «прозвонить» катушку на целостность обмотки. Это можно сделать с помощью электротестера (зуммер) или электробрехунка.
  • Проверяем исправность и целостность кнопок «Пуск» и «Стоп».

Схема подключения кнопок:

Используйте на своих сайтах и блогах или на YouTube кликер для adsense

3. Проверяем целостность электропровода (кабеля), идущего на электродвигатель.

Проверить целостность провода можно с помощью зуммера электротестера или . Так же можно проверить и с помощью контрольной лампы или вольтметра. Отключаем автомат (АВ), отсоединяем провода от электродвигателя. Затем включаем автомат и проверяем наличие напряжения на проводах. Осторожно, работа под напряжением!

Если есть вероятность того, что произошло короткое замыкание в кабеле (спайка и обрыв провода), то необходимо проверить провода на замыкание между собой. Отключаем автомат, отсоединяем провода от электродвигателя. С помощью электротестера (зуммер) или электробрехунка проверяем по очереди провода на замыкание между собой.

4. Проверяем целостность обмоток самого электродвигателя.

  • Отключаем электропитание (автомат).
  • Лучше отсоединить запитывающие провода от электродвигателя.
  • С помощью электротестера (зуммер) или электробрехунка проверяем целостность обмоток статора.
  • С помощью этих же приборов определяем наличие либо отсутствие «пробоя» на корпус электродвигателя. Один щуп прибора — на корпус, другой — на контакт вывода обмотки электродвигателя. Если зуммер запищал, а на брехунке отклонилась стрелка, то произошёл «пробой» на корпус электродвигателя — движку «хана».

Проверить целостность обмоток статора электродвигателя можно и с помощью контрольной лампочки. Но это только в том случае, когда нет других приборов. Отключаем автомат, отсоединяем два запитывающих фазных провода, оставляем один. Включаем автомат, проверяем наличие напряжения на всех выходных контактах обмоток. Если все обмотки электродвигателя целые, то контрольная лампочка будет светиться.

Осторожно, работа под напряжением!

В настоящее время используется множество бытовой техники, работа которой связана с электрическим двигателем. Его неисправность причиняет беспокойство и лишает привычного комфорта. Мультиметр — универсальный измерительный прибор, который позволяет самостоятельно провести первичную диагностику агрегата.

Какие инструменты нужны

В первую очередь потребуется непосредственно само устройство. Но перед тем как прозвонить электродвигатель мультиметром, нужно знать принципы работы этого прибора.

Основные функции стандартного измерителя позволяют измерить с достаточной точностью:

  • величину активного сопротивления цепи электрическому току;
  • постоянное напряжение;
  • напряжение переменного тока.

Некоторые модели дополнительно дают проверить:

  • целостность электрической цепи прозвонкой;
  • величину емкости конденсатора.

Для вскрытия корпусов техники и моторов нужны отвертки, гаечные ключи, пассатижи, молоток. Благодаря этому набору, а также минимальным знаниям в электротехнике вопрос, как проверить электродвигатель мультиметром, легко выявить неисправности, которые устраняются самостоятельно.

Сложные повреждения ликвидируются сервисными мастерскими, где есть точное оборудование.

Какие электромоторы можно проверить мультиметром?

Электрические машины используют принцип вращения подвижной части относительно статичной за счет магнитной индукции, возникающей в катушках, по которым протекает электрический ток. В зависимости от типа питания они делятся на следующие:

Электромоторы бывают с питанием от тока:

  • Постоянного, со схемными решениями упрощения регулировки мощности, оборотов.
  • Переменного, одно или трехфазного. Они разделены:
    • синхронные, у них обороты ротора совпадает с частотой изменения индукции статора;
    • асинхронные. Количество оборотов не зависит от сети. Роторы таких двигателей различаются схемой соединения обмоток, могут быть:
      • короткозамкнутые, где роль обмоток выполняют алюминиевые или медные стержни, залитые в поверхность под углом к оси вращения, соединенные на торцах ротора кольцами;
      • фазные: концы уложенной в пазы сердечника катушки соединены «звездой» или «треугольником» с контактными ламелями на валу ротора.

Фазный ротор более сложен, его пусковые характеристики лучше, регулировки шире. Но чаще используют короткозамкнутый ротор из-за простоты конструкции, высокой надежности, меньшей цены.

Проверка электродвигателя внешним осмотром

До того как проверить обмотку электродвигателя мультиметром, нужно исследовать отключенный от сети мотор вместе со шнуром питания для поиска механических повреждений, следов пробоя изоляции или перегрева. Ось двигателя должна вращаться в подшипниках легко, без заеданий или заклиниваний. Не должно быть запаха горелой изоляции, растеканий масла, наплывов.

Отсутствие видимых повреждений может потребовать разборки двигателя для осмотра графитовых щеток, контактных ламелей, состояния катушек, их выводов. Замыкание электрической цепи вызывает нагрев, что проявляется в хорошо видимых изменениях цвета вблизи пробоя изоляции.

Как найти обрыв или межвитковое замыкание

Если следов повреждения не видно, тогда пора приступать к измерениям при помощи цифрового тестера. Для этого нужно сделать следующее:

  1. Вставить измерительные щупы в гнезда на лицевой панели.
  2. Переключателем режима выбрать прозвонку, соединить оголенные концы щупов, измеритель запищит. Разрыв прекратит звук. Так проверяется наличие, исправность элемента питания, измерительных шнуров, гнезд. Этот режим позволяет прозвонить цепь не глядя на индикатор, на слух.
  3. Если прибор без пищалки, включается режим измерения сопротивления на самом нижнем пределе, обычно это «200» Ом. Совмещение наконечников шнура отразится на индикаторе мультиметра цифрами, обозначающими сопротивление провода щупов в пределах 0,6÷1,5 Ом.

Обрыв ищется прозвонкой или измерением сопротивления проводов, шнуров, всех катушек, предварительно разобрав соединение их концов. Ротор проверяется измерением каждой пары выводов.

Межвитковое замыкание обмоток, сделанных из относительно толстой проволоки с маленьким не определишь. Замыкание нескольких витков уменьшит общее сопротивление на доли ома, не отражаемые дисплеем.

Проверка изоляции обмоток относительно корпуса

Используя мультиметр в режиме измерения максимального сопротивления, можно убедиться, что нет плохой изоляции, замыканий на массу. Это опасно для жизни.

Все проверяется на отключенном от сети моторе. Один щуп прибора соединяется с корпусом, вторым касаются по всех выводов обмоток. Индикатор должен показывать обрыв, или большое, сотни мегаом, сопротивление во всех случаях.

Затем нужно проверить отсутствие пробоя изоляции между обмотками, для чего щупы попарно подключают к выводам разных катушек. Индикатор не должен показывать сопротивление.

Проверка асинхронных трёхфазных двигателей с короткозамкнутым ротором

Трехфазный двигатель мультиметром проверяется быстро. Разобрав концы, мультиметром измеряют сопротивление каждого из них. Разница в величинах должна быть меньше 10%. Попутно нужно убедиться, что нет пробоя на корпус между катушками.

Точно место межвиткового замыкания покажет приспособление, сделанное из понижающего трехфазного трансформатора, к выводам подключается статор разобранного двигателя. Подается питание, внутрь помещается металлический шарик, который при исправных обмотках катается по внутренней поверхности. Если есть короткое замыкание витков – шарик прилипнет в этом месте.
Мастера, занимающиеся ремонтом, используют токовые клещи. Каждая фазная катушка одинакового сопротивления пропускает равный ток, если нет перекоса напряжения фаз. Если в одной ток больше – вероятнее всего там межвитковая неисправность.

Проверка конденсаторных двигателей

Асинхронный двигатель, где последовательно с одной из катушек которого включена емкость для создания сдвига фазы тока, является конденсаторным. Тест такого электромотора, кроме прозвонки, включает в себя проверку емкости, которая подбирается для создания сдвига фаз между катушками равным 90 градусов, чтобы вращающий момент ротора был максимальным.

Емкость рабочего конденсатора относительно мала, проверить ее можно, если мультиметр может мерять емкость, подсоединив к выводам детали, отключенной от схемы двигателя, предварительно кратковременно закоротив ее выводы.

Проверка моторов с фазным ротором

Тестирование мотора с фазным ротором похоже на проверку обычного асинхронного двигателя, дополнительно измеряют обмотки ротора. Их схема соединения выполняется «звездой» для питающей трехфазной сети напряжением 380 вольт либо для сети 220 используется «треугольник».

Измерения мультиметром проводятся по той же методике, что для статора.

Проверка пускового конденсатора

Уверенный запуск электродвигателя происходит, когда в момент включения питания параллельно рабочей емкости кратковременно подключается пусковой конденсатор. Он служит для создания на старте кругового магнитного поля, после начала вращения ротора отключается. Пусковой конденсатор легко , даже если в нем нет режима измерения емкости:

  1. Конденсатор, предварительно разрядив замыканием выводов, отсоединяют от схемы электродвигателя, тщательно осматривают. Если есть трещины, вздутие корпуса, другие видимые повреждения — емкость можно менять на новую без проверки.
  2. Выставить на тестере режим измерения сопротивления на пределе 2000 килоом, проверить работоспособность кратковременным соединением измерительных щупов.
  3. Щупы соединить с выводами конденсатора. Разряженный, он начнет быстро заряжаться от щупов прибора. Емкость его относительно велика, много больше, чем у рабочего конденсатора. Индикатор мультиметра сначала покажет маленькое сопротивление, которое по мере заряжания емкости будет увеличиваться, потому что зарядный ток постепенно уменьшается. По окончании процесса мультиметр покажет бесконечно большое сопротивление, обрыв.
  4. Перевернуть полярность подключения щупов к конденсатору, увидеть рост сопротивление, с индикацией обрыва в конце измерения. Этим подтвердится, что конденсатор исправен.
  5. Проверить пробой пластин на корпус конденсатора, если он металлический, измеряя сопротивление между корпусом детали и каждым из выводов поочередно.

Индикатор тестера должен показать обрыв. Другие значения, это признак неисправности.

Ремонт асинхронных двигателей

Выявленные повреждения нужно устранять. Некоторые из них легко сделать дома, «на коленке», проверить электродвигатель мультиметром на 220 вольт достаточно просто. Другие потребуют обращения в ремонтную электротехническую мастерскую, где смогут устранить как механические повреждения, так и заменить или перемотать катушки.

Нельзя начинать сложный ремонт без условий, базы опыта и знаний.

Испытание изоляции обмоток

Эксплуатационная надежность электродвигателя обусловлена состоянием изоляции. Вибрация работающего двигателя, тепловые, химические процессы ухудшают электроизолирующие свойства. Поэтому при диагностике после ремонта нужно испытать в электротехнической лаборатории изоляцию.

Есть испытательный трансформатор, вторичное повышенное напряжение которого подается между одной из обмоток и остальными катушками, соединенными с корпусом электромотора. Величины испытательных напряжений:

Если ремонт выполнялся своими руками и нельзя проверить стендом, нужно испытать изоляцию мотора мегомметром. Он подает высокое напряжение, какого нет в мультиметре.

Проверяя электродвигатель мультиметром на 380 вольт, нужно учесть, что работы проводятся при отключенной сети. Работа с электричеством требует собранности, внимания, чтобы не получить удара током. Соблюдая меры безопасности, проверить исправность агрегата достаточно просто.

Двигатели постоянного тока применяются достаточно широко. Особенно в автомобильной промышленности. Они необходимы для работы стеклоподъемников и дворников, входят в систему охлаждения автомобиля и т.д.

От качества и работоспособности таких двигателей зависит надежность всего устройства. На сайте http://www.sbpower.ru/brands/allen-bradley вы найдете только самые качественные двигатели и другие электротехнические изделия.

Проверка целостности обмоток

Двигатели постоянного тока называют коллекторными. Их работоспособность можно проверить при помощи устройства, называемого мультиметром. Все действия выполняются в таком порядке:

  1. Тестер включается в режим измерения сопротивления (Ом). Щупы прикладываются попарно к коллекторным ламелям. Если двигатель работает, то показания будут одинаковыми.
  2. У работающего движка сопротивление будет бесконечно высоким, если одновременно приложить щупы к якорю и коллектору.
  3. Поломка двигателя может быть обусловлена разрывом обмотки. При помощи прибора проверяем наличие этих дефектов.
  4. Один щуп прикасается к коробу статора, а второй прикладывается к выводам двигателя. Низкое значение будет свидетельством неисправности.

Существуют и другие виды проверки двигателей, но они используются мастерами, занимающимися ремонтом различных приборов. В домашних условиях можно ограничиться описанным выше способом.

Другие виды проверок

Проверить исправность двигателя можно и другими способами. Есть специальные устройства, позволяющие проверять якоря двигателей постоянного тока. Нужно приложить движок к специальной призме прибора, а затем включить его в сеть. В процессе диагностики нужно медленно поворачивать двигатель. О межвитковом замыкании свидетельствует вибрация и притягивание межвиткового полотна к пазу.

Для того, чтобы быстро проверить движок можно использовать специальные рабочие стенды. Это особая конструкция, состоящая из источника постоянного тока, инвертора, цифрового вольтметра, компаратора напряжения, светового индикатора и зуммера, сигнализирующего об обрыве.

Стенд можно собрать самостоятельно, но это целесообразно в том случае, если вы занимаетесь диагностикой и ремонтом двигателей постоянного тока. В домашних условиях для проверки достаточно использовать простой тестер, который можно приобрести в любом электротехническом магазине по приемлемой цене.

Большое число электроприборов на 220 В, которыми пользуется каждый, содержит электрические движки. Это и различные виды электроинструмента, и электроприборы, используемые на кухне и в квартире — стиральные и посудомоечные машины, пылесосы и т. д. и т. п. Все эти моторы выполняют механическую работу и этим существенно облегчают нашу жизнь. Поэтому их неисправности, что называется, как гром среди ясного неба.

Внезапно становится понятной значимость электромотора и его исправность. Чтобы не допустить подобную неприятность, движки бытовых электроприборов и электроинструмента рекомендуется периодически проверять. Причем проверки должны соответствовать эксплуатационной нагрузке — чем продолжительнее электроприбор используется, тем более частые проверки необходимы. В связи с этим расскажем далее нашим читателям, как проверить электродвигатель самостоятельно.

Что необходимо помнить при проверке

Не рекомендуем нашим читателям самостоятельно проверять электрические движки, да и любые другие электроприборы без определенного, пусть даже небольшого объема знаний в электрике. Хотя такая проверка и не требует детальных технических описаний и знания большого числа формул, всегда есть риск поражения электрическим током. По этой причине лучше всего поручать проверки и ремонты электрооборудования подготовленным кадрам. А без определенных знаний одно неверное прикосновение отверткой не там где надо может испортить либо движок, либо что-то еще.

Напомним нашим читателям, что работа каждого электродвигателя основана на взаимодействии статора и ротора.

  • Статор, который статичен, т.е. неподвижен, является частью корпуса закрепленного или опирающегося на несущее основание.
  • Ротор вращается и поэтому созвучен с английским словом rotate, что означает «вращать». В основном ротор располагается внутри статора. Но есть такие конструкции электродвигателей, в которых статор в значительной мере охвачен ротором. Такие движки применялись, например, в электропроигрывателях граммофонных пластинок. Их также можно встретить в некоторых моделях стиральных машин, вентиляторах и не только в них.

Проверяем подшипники

Перемещение ротора относительно статора возможно благодаря подшипникам. Они могут быть конструктивно выполнены на одном из принципов:

  • скольжения,
  • качения.

Легкость вращения вала и ротора электродвигателя — это первый пункт проверки любого движка. Чтобы его реализовать на практике, необходимо:

  • отключить проверяемый двигатель от источника питания или электросети;
  • взявшись рукой за вал, покачать туда-сюда или провернуть ротор.

Но поскольку часто движки являются частью электропривода с редуктором, необходимо точно знать то, что вал, за который берешься, — это часть ротора, а не редуктора. Некоторые шестеренчатые редукторы с определенным усилием все же позволяют провернуть свой вал, и таким образом можно сделать оценку состояния подшипников. Но многие глобоидные и червячные — нет. В таком случае надо попытаться получить доступ к валу двигателя внутри редуктора. А еще лучше — отсоединить по возможности редуктор от движка.

Если вращение затруднено, значит, подшипник неисправен по следующим причинам:

  • его срок службы истек из-за износа рабочих элементов;
  • смазки либо слишком мало, либо ее нет вовсе. Но может быть и так, что применена смазка, не соответствующая условиям эксплуатации. Например, некоторые ее разновидности при температурах ниже нуля становятся настолько густыми, что тормозят вращение. В таком случае подшипники промывают бензином и заменяют смазку другой, пригодной для этих условий.
  • Зазоры между трущимися элементами подшипника забиты грязью. Возможно и попадание посторонних мелких предметов.

Проверяем двигатели визуально

Если подшипники в хорошем состоянии, взявшись рукой за вал и покачав его из стороны в сторону, не ощущаешь люфт. При этом в работающем движке не слышен шум, идущий от подшипника. И, наоборот, в изношенном подшипнике заметен и люфт, и значительный шум, особенно если это подшипник качения. Для асинхронного двигателя, независимо от того, трехфазный он или однофазный, отсутствие нормальной работоспособности чаще всего связано именно с подшипниками.

В таких движках это единственные детали, которые со временем механически изнашиваются. Исключение составляют асинхронные движки с кольцами. Их содержат также и синхронные электродвигатели. Кольца и скользящие по ним щетки подвержены износу и наряду с подшипниками осматриваются для проверки их нормальной работоспособности. Поверхности колец, пребывающих в хорошем и исправном состоянии, гладкие и без царапин. Щетки должны быть притерты к поверхности колец и надежно прижаты к ним.

Но для большинства читателей наиболее частыми будут проблемы, связанные с коллекторными движками. Они являются основными во всех электроприборах и электроинструментах. И в них также изнашивающимися деталями являются подшипники и щетки. Но скольжение щеток происходит не по кольцам, а по коллектору. Его поверхность неоднородна, что существенно ускоряет износ щеток, которые при этом превращаются в графитовую пыль.

Она оседает на всех поверхностях движка и корпуса электроприбора, создавая условия для появления электрических цепей. Поэтому при проверке таких электроприборов важно своевременно выявить критический уровень загрязнения графитовой пылью и выполнить качественную очистку от нее как самого двигателя, так и всех остальных поверхностей.

Как прозвонить электродвигатель мультиметром

Но осмотр рисковых элементов электродвигателей обычно недостаточен. Тем более что таким способом невозможно выявить неисправность в обмотках. Поэтому надо знать, как прозвонить электродвигатель мультиметром или тестером. Такая прозвонка обмоток электродвигателя трехфазного, однофазного и постоянного тока позволит разобраться в некоторых неисправностях и выявить необходимость перемотки поврежденной обмотки.

Измерять сопротивление обмотки обычно не имеет смысла, поскольку сопротивление обмоток большинства движков весьма мало по своей величине. Причем омическое сопротивление тем меньше, чем больше мощность и, соответственно ей, сечение обмоточных проводов. Кстати, это же характерно и для трансформаторов. Поэтому проверка обмоток при появлении характерных неисправностей в электродвигателях сводится к тому, чтобы прозванивать их тестером.

К сожалению, таким способом прозвонить обмотку с целью предотвращения неисправности не получится. Так можно только разобраться с уже возникшими неисправностями. А они в движках влияют на правильность вращения ротора. При этом скорость вращения уменьшается, корпус заметно сильнее нагревается, звук работающего двигателя ощутимо изменяется. Особенно это заметно на слух в коллекторных двигателях. Они работают с характерным жужжанием, которое связано с магнитострикционным эффектом.

Если обрывается соединение одной или нескольких обмоток, они не создают звуковых колебаний, и тональность звука понижается. Чтобы найти повреждение, нужен тестер, настроенный на измерение сопротивления в омах. На коллекторе расположены пары пластин одна напротив другой. Поэтому надо одним щупом прикоснуться к любой пластине коллектора и с диаметрально противоположной стороны другим щупом найти парную пластину.

На ней прибор покажет некоторое значение сопротивления. Оно должно быть по величине небольшим, причем, его величина уменьшается по мере увеличения мощности моторов. Если искомая пластина либо не находится, либо расположена в стороне от диаметральной линии, проходящей через первую пластину, и такое расположение больше не повторяется для других пластин, подобных первой, значит

  • либо обрыв в цепи пластина – обмотка – пластина;
  • либо внутри обмотки нарушена изоляция и появилась электрическая цепь через ее повреждение.

Потребуется ремонт ротора. В ходе проверки на обследованные пластины, например, лаком для ногтей наносится метка-точка. Но сначала надо протестировать лак. После высыхания и затвердевания он должен легко отделиться от поверхности. В коллекторных движках, работающих от сети 220 В, задействована обмотка статора. Проверить ее тестером сложнее, поскольку для сравнения измеряемых величин сопротивлений нужен еще один такой же двигатель. Но поскольку для двигателя должно быть указано значение тока холостого хода, его можно замерить тестером.

  • Соблюдая технику безопасности, надо присоединить электрическую цепь к обесточенной розетке (например, сделав отключение на щитке). Движок при этом должен быть надежно закреплен для противодействия силе пуска. Затем подается напряжение, и на табло прибора смотрится сила тока и сравнивается с паспортными данными. При замыкании в обмотке статора сила тока будет больше указанной в техническом паспорте.

Похожие проблемы со статором бывают и в асинхронных движках. При замыканиях между витками или на корпус скорость вращения ротора всегда уменьшается. В таких случаях надо взять тестер и прозвонить асинхронный электродвигатель, используя таблицу сопротивлений изоляции (если она приведена в технической документации). В исправном двигателе каждая обмотка надежно изолирована как от других обмоток, так и от корпуса, что и покажет прибор при проверке.

Другие неисправности

Но кроме уже упомянутых проблем, которые в основном бывают при эксплуатации движков, встречаются и экзотические неисправности.

  • Например, повреждения «беличьей клетки» в асинхронных моделях. При этой неисправности со статором получается полный порядок, но движок все равно не выдает полную мощность. Поскольку повреждение внутреннее, проще всего заменить ротор исправным.

  • Намотанные обмотки применяются только при наличии колец в роторе. Если он вращается при разомкнутой цепи колец, значит, в нем появилось замыкание между витками. А движок «несанкционированно» превратился в асинхронную модель с короткозамкнутым ротором.
  • Нехарактерные шумы. Причинами могут быть нарушения в структуре пластин сердечников. Также, если ротор задевает статор, это будет не только слышно, но возможен нагрев и задымление. Это всегда следствие износа или внезапной поломки подшипников.

Соблюдение рекомендуемых условий эксплуатации и плановых осмотров позволит максимально долго и без проблем использовать оборудование с двигателями. Следуйте инструкциям и получайте от своих электроприборов максимум пользы.

Все электродвигатели классифицируются по разным параметрам – мощности, особенностям внутренней схемы и так далее. Но, как правило, все неисправности в них типовые. Поэтому и проверка (прозвонка) электродвигателей на исправность, независимо от их модификации (постоянного тока, синхронные или асинхронные), разновидности, мощности, назначения и так далее проводится по одному и тому же алгоритму.

И если читатель поймет смысл всех операций, то без труда сделает простейшую диагностику любого из электродвигателей, чтобы удостовериться в его работоспособности.

Перед тем, как приступить к тестированию электродвигателя, его нужно отсоединить от привода. Только в этом случае гарантируется точная диагностика изделия.

Проверка кинематики

Один из самых распространенных случаев, когда напряжение на образец подается, а он «стоит», без всяких признаков «жизни». Убедиться в исправности механической части двигателя несложно – достаточно прокрутить его вал вручную, причем на пару-тройку оборотов. Если это можно сделать без каких-либо усилий, то изделие исправно. Небольшой люфт (иногда он есть) для некоторых типов электрических двигателей вещь вполне допустимая. Но если он значительный, то это уже следует рассматривать как отклонение от нормы. В этом случае о полной исправности двигателя (даже при отсутствии иных дефектов) говорить не приходится.

Наиболее вероятная причина поломки – выработка ресурса опорных подшипников ротора или их выход из строя из-за систематического перегрева. Хотя могут быть и иные – попадание инородных фракций (проще говоря, грязи и пыли), износ щеток. Достаточно произвести частичную разборку электродвигателя, чтобы определить, что мешает свободному вращению вала.

Проверка напряжения питания

Если механическая часть двигателя исправна, то следует переходить к тестированию всей электрической схемы. Номинал подаваемого напряжения должен соответствовать значению, указанному в паспорте эл/двигателя. Вот в этом и нужно убедиться, произведя измерение на его клеммах (выводах). Для этого необходимо лишь снять крышку с соединительной коробки. Почему именно там?

Практически ни один эл/двигатель напрямую к источнику питания не подключается. Всегда есть промежуточные «звенья» в цепи. Даже в самой простейшей схеме имеется хотя бы 1 элемент – кнопка (тумблер, АВ или что-то подобное). Нельзя исключать и кабель, которым соединяется электродвигатель с источником питания. Возможно, само изделие и в норме, а не запускается совершенно по другой причине (поломка защитного автомата, МП, обрыв в питающем проводе).

Пользоваться в данном случае бытовым пробником (индикатором) нецелесообразно. Он не покажет номинал напряжения; только наличие/отсутствие такового. Следовательно, работать нужно лишь с измерительным прибором. Например, мультиметром.

Если проверка показала, что напряжение подается, и оно соответствует нормативу, то вывод однозначный – неисправность в электрическом двигателе.

Внешний осмотр

Начинать нужно с того, что, как это не покажется странным, в буквальном смысле электродвигатель понюхать. Самый простой и действенный способ первичного определения его неисправности. В большинстве случаев при нарушениях в схеме повышается температура внутри корпуса, что приводит к частичному плавлению компаунда. А это всегда сопровождается характерным запахом.

Потемнение краски на электродвигателе, особенно на отдельном сегменте, появление темных наплывов в районах крепления крышек на торцах корпуса – верный признак избыточного нагрева.

После снятия «колпаков» следует осмотреть внутренности электродвигателя со всех сторон. Расплавление компаунда сразу же будет заметно. Если он «потек» достаточно сильно, то однозначно придется заниматься ремонтом изделия – его нельзя считать полностью исправным.

Проверка электрической части двигателя

Проверка щеток

Это касается моделей коллекторного типа. То, что они на месте, еще не говорит об исправности электродвигателя. У этих сменных контактов есть некоторый предел износа, и его реальную величину визуально несложно оценить по их длине. Как правило, допустимая выработка – если «высота» щетки не менее 10 мм. Хотя для конкретного изделия следует уточнять. Но в любом случае при подозрениях на повышенный износ лучше сразу же их заменить.

Проверка контактных групп

На роторе находятся ламели. Не только повреждения любой из них или отслоения, но даже глубокая царапина – признак неисправности. Возможно, электродвигатель еще какое-то время и поработает, но вот сколько и как эффективно – большой вопрос.

Проверка обмоток

Для этого они исключаются из схемы. Методика зависит от типа эл/двигателя. Выводы можно отпаять или «откинуть», раскрутив фиксирующие гайки. В противном случае протестировать их на целостность невозможно. Обмотки электродвигателя соединяются в общую схему («звездой» или «треугольником»), и их тестирование в исходном состоянии бессмысленно – они все будут «звониться». Даже и при обрыве в случае .

На целостность обмоток

По сути, каждая из них – провод, уложенный соответствующим образом. Все они соединены в схему. Следовательно, из выводов должна быть лишь одна «пара». Вот и нужно взять любой из них (предварительно сняв все перемычки) и поочередно, при помощи мультиметра, «прозванивать» с остальными. Если при проверке конкретного вывода прибор все время показывает ∞ (при измерении сопротивления), то в этой статорной обмотке – внутренний обрыв. Однозначно – в ремонт.

На КЗ

Методика идентична, и повторять проверку нет смысла. Это оценивается сразу, параллельно. Нужно лишь учесть, что если какой-то вывод «звонится» более чем с одним проводом, то это означает, что между обмотками – короткое замыкание. То же самое – только в мастерскую.

На пробой

В принципе, аналогично. Разница лишь в том, что при проверке изоляции проводников один щуп тестера постоянно на корпусе электродвигателя (предварительно следует зачистить небольшой «пятачок» от краски), а второй последовательно присоединяется ко всем выводам, поочередно. Если хотя бы раз прибор покажет нулевое сопротивление, значит, этот проводник «коротит». И в этом случае без ремонта не обойтись.

Иногда напряжения батарейки мультиметра недостаточно. Для таких испытаний более подходит омметр. Но для этого нужно, во-первых, свериться с паспортными данными электродвигателя (по допустимому напряжению проверки изоляции), во-вторых, подобрать прибор соответствующего класса. Слепо следовать рекомендациям по проведению такого рода диагностики на исправность не нужно, иначе легко загубить обмотки.

Что учесть при проверке двигателя

  • Проверка с помощью «контрольки» (лампочка + батарейка) не позволит провести тестирование двигателя в полном объеме. Поэтому однозначно судить о его исправности при таком способе нельзя.
  • Есть и еще одна неисправность, хотя она встречается довольно редко – межвитковое замыкание. Определить ее можно лишь с помощью специального прибора. Если после всех проведенных проверок электродвигатель не пускается или работает некорректно, то дальнейшее тестирование следует доверить профессионалу, в специализированной мастерской. Сверка величин сопротивлений обмоток (есть и такие рекомендации) – напрасная трата времени. Отклонения в 1 – 2 Ом тестер может не показать (стоит учитывать допустимую ошибку в измерениях, в зависимости от класса прибора).
  • При выборе сервисного центра (для дальнейшего ремонта) следует обратить внимание на расценки. Перемотка электродвигателя стоит довольно дорого. И если за эту услугу просят немного, есть над чем подумать. Вариантов несколько – недостаточная квалификация персонала, упрощенная процедура, использование низкокачественного компаунда. Но в любом случае после перемотки двигатель долго не прослужит.

И последнее. Нужно просчитать, что выгоднее – восстанавливать исправность изделия или приобрести новое. Это зависит от специфики его эксплуатации, интенсивности использования, необходимости в нем в какой-то момент времени (срочная работа, например). Практика показывает, что после того, как эл/двигатель побывал в мастерской, в «чужих руках», больше полугода он не проработает. Проверено.

Ну а как поступить, решать только вам, уважаемый читатель. По крайней мере, самостоятельно произвести простейшие проверки электрического двигателя на исправность вы уже сможете.

Защита электродвигателя

Защита электродвигателя

В электродвигателях, как и в многих других электротехнических, устройствах, могут возникать аварийные ситуации. Если вовремя не принять меры, то в худшем случае, из-за поломки электродвигателя, могут выйти из строя и другие элементы энергосистемы.

Для повышения ресурса безаварийной работы двигателя и повышения эксплуатационной надежности, концерн Русэлпром предлагает использовать защиту двигателей.

Применение защиты удорожает двигатель, поэтому выбор типа и количества защит определяется не только технической, но и экономической целесообразностью их установки. Правильный выбор защиты двигателя позволяет получить необходимый эффект с обоснованными затратами.  

Как правило, для двигателей напряжением до 1000 Вт предусматривается:
  • защита от коротких замыканий;
  • защита от перегрузки.

Короткое замыкание в электродвигателе может привести к росту тока, более чем в 12 раз в течение очень короткого промежутка времени (около 10 мс). Для защиты двигателей от коротких замыканий должны применяться предохранители или автоматические выключатели.

Защита от перегрузки устанавливается в тех случаях, когда возможна перегрузка механизма по технологическим причинам, а также при тяжелых условиях пуска и для ограничения длительности пуска при пониженном напряжении.

Для защиты двигателя от перегрузки используется:

  • Тепловая защита;
  • Температурная защита;
  • Максимально токовая защита;
  • Минимально токовая защита;
  • Фазочувствительная защита.

Температурная защита

Наиболее эффективной защитой двигателей является температурная защита.

Температурная защита реагирует на увеличение температуры наиболее нагретых частей двигателя с мощью встроенных температурных датчиков и через устройства температурной защиты воздействует на цепь управления контактора или пускателя и отключает двигатель.

Любой двигатель производства концерна «Русэлпром» по заказу потребителя может быть укомплектован встроенными температурными датчиками для защиты двигателей в аварийных режимах, следствием которых может быть нагрев обмотки до недопустимой температуры.

В качестве датчиков используются полупроводниковые терморезисторы с положительным температурным коэффициентом — позисторы. Датчики встраиваются в лобовые части обмотки статора со стороны противоположной вентилятору наружного обдува по одному в каждую фазу, соединяются последовательно. Концы цепи датчиков выводятся на специальные клеммы в коробке выводов. К этим клеммам подключают реле или иной аппарат, реагирующий на сигнал датчиков.

Датчики реагируют только на температуру, и их действие не зависит от причин возникновения опасного нагрева. Поэтому такая система обеспечивает защиту двигателя как в режимах с медленным нагреванием (перегрузка, работа на двух фазах), так и в режимах с быстрым нагреванием (заклинивание ротора, выход из строя подшипников и другое).

Согласно требованиям ГОСТ 27895 (МЭК 60034$11) температура срабатывания защиты должна соответствовать значениям, приведенным в таблице.

Пороги термозащиты

Тепловой режим Значение температуры обмотки статора для систем изоляции класса нагревостойкости, град. С
B F H
Установившийся (Предельно допустимое среднее значение) 120 140 165
Медленной нагревание (Срабатывание защиты) 145 170 195
Быстрое нагревание (Срабатывание защиты) 200 225 250

Характеристики датчиков температурной защиты

Двигатели с датчиками температурной защиты имеют встроенные в каждую фазу обмотки и соединённые последовательно терморезисторы типа СТ14-2-145 по ТУ11-85 ОЖО468.165ТУ или другие терморезисторы с аналогичными параметрами.

В вводном устройстве двигателей предусмотрены клеммы для подсоединения цепи терморезисторов к исполнительному устройству температурной защиты.

Температура срабатывания датчиков температурной защиты:

Класс нагревостойкости изоляции двигателя Обозначения типа позистора по ТУ11-85 ОЖО468.165ТУ Пороговая температура срабатывания позистора, град. С.
В CТ-14А-2-130 130
F CТ-14А-2-145 145
H CТ-14А-2-160 160

Срабатывание температурной защиты происходит при возрастании температуры обмотки до значения, указанного в таблице 13, и температуре позистора, указанной в таблице 13.1. Время срабатывания защиты не превышает 15 с. Исполнительное устройство температурной защиты должно отключать силовую цепь двигателя при достижении сопротивления цепи термодатчиков 2100- 450 Ом.

Сопротивление одного позистора составляет 30 — 140 Ом при 25 градусах C, сопротивление цепи из 3 позисторов составляет 250±160 Ом.

Сопротивление изоляции цепи терморезисторов относительно обмоток статора двигателя при температуре окружающей среды (25 +5)°C составляет:

  • В практически холодном состоянии двигателя находится в пределах от 120 до 480 Ом. Измерительное напряжение при контроле не более 2,5 В.
  • В номинальном режиме работы двигателей при установившемся тепловом состоянии (температура обмотки двигателя <= 140 °C) не более 1650 Ом.

Напряжение, подаваемое на цепь терморезисторов, не более 7,5 В.

Исполнительные устройства

В качестве исполнительного устройства температурной защиты применяется любое устройство позволяющее отключать силовую цепь двигателя при достижении цепью терморезисторов сопротивления в диапазоне 1650-2400 Ом. Время срабатывания устройства температурной защиты при этом должно быть не более 1 с.

Как определить начало и конец обмотки электродвигателя. Схема

Как подобрать начала и концы обмоток электродвигателя. Ничего лишнего, только по существу. 3 способа, а в конце статьи видео с примером.

С помощью контрольной лампы или мультиметра определяем пары выводов. Также неплохо бы предварительно проверить на короткое замыкание, межвитковое и замыкание на корпус. Двигатель должен быть исправен, разумеется.

Способы: Метод трансформации

Приступим к первому способу. Для этого нужно правильно выполнить следующие действия.

  1. Одна из фазных обмоток замыкается через лампу накаливания или вольтметра (U 30-40 Вольт). Можно использовать мультиметром.
  2. Две оставшиеся катушки соединяются последовательно в обычную бытовую сеть 220 Вольт. Начало V1 к концу второй U2, как показано на картинке сверху.

Если две оставшиеся обмотки соединены правильно и последовательно, то в 3 обмотке наводится ЭДС. Вызывая свечение лампочки, или отклонение стрелки вольтметра.

Если включены встречно, то общий поток не пересекает 3 обмотку, магнитный поток и сумма токов равны нулю. В таком случае ЭДС не наводится, и нет свечения лампы или отклонения стрелки.

В таком случае надо поменять концы второй обмотки и повторить тест. Если не изменилось, то возвращаем предыдущую обмотку в исходное состояние и поменять концы местами на третей обмотке.

Метод подборка концов

Используется для двигателей 3-5 кВт!

Здесь думаю изображение не нужно. При этом способе берем по одному концу и соединяем в общую точку, а другие выводы присоединяют к трем фазам. Получается схема звезды, короткозамкнутая.

Если при включении двигатель запускается не сразу и сильно гудит, это означает, что не все концы попали в общую точку и одна из обмоток создает встречный ток и двигатель работает не на полную мощность.

Нельзя включать более чем на 2-3 секунды.

В худшем случае операция будет произведена 3 раза. Проверяем везение. Ха.

Третий способ: развернутый треугольник.

Соединяем последовательно все обмотки двигателя, подаем напряжение 220 В. Если есть трансформатор на меньшее напряжение, то это будет ещё лучше.

Вольтметрами измеряем напряжение на каждой из обмоток. Если соединены правильно, то U1=U2=U3.

Если на одной обмотке напряжение выше, то отключаем от сети. Нужно поменять на ней концы местами. Один из наиболее безопасных вариантов и сразу видим картину на трех обмотках.

Надеюсь все понятно объяснил, если что — пишите вопросы в комментариях.

Видео

Уникальная статья на нашем сайте — electricity220.ru.

Emetor — Счетчик обмоток электродвигателя

Предупреждение! Emetor лучше всего работает с включенным JavaScript. Пожалуйста, включите JavaScript в настройках вашего браузера, затем попробуйте еще раз.

Калькулятор обмоток позволяет быстро и удобно найти оптимальную схему обмотки для вашего электродвигателя. Вы можете исследовать трехфазные целочисленные щелевые, дробно-щелевые и концентрированные обмотки, как с одинарным, так и с двойным слоем обмотки, где это необходимо.Вы можете сравнить максимальный основной коэффициент обмотки для различных комбинаций количества полюсов и количества пазов, отобразить схему обмотки для разных пролетов катушки или оценить гармонический спектр коэффициента обмотки.

Emetor прямо отказывается от каких-либо гарантий, включая, помимо прочего, подразумеваемые гарантии товарной пригодности, точности или пригодности для какой-либо конкретной цели. Ни при каких обстоятельствах Emetor не несет ответственности перед какой-либо стороной за любой ущерб, возникший в результате использования информации из этого калькулятора обмотки.

Определить количество слотов и количество полюсов

Для начала выберите приблизительный диапазон количества полюсов и количества слотов, которые вас интересуют. После обновления таблицы раскрывающийся список ниже позволяет вам выбрать, следует ли отображать количество слотов на полюс на фазу, максимально возможный основной коэффициент обмотки, количество симметрий обмотки или наименьшее общее кратное между количеством полюсов и количеством пазов в таблице.

2 4 6 8 10 12 14
3
6
9
12
15
18
21

Изучение и редактирование конкретных схем обмотки

Щелкните ячейку в приведенной выше таблице, чтобы выяснить, какие схемы обмотки возможны для данного количества полюсов и количества слотов.

Щелкните строку таблицы ниже, чтобы отобразить и отредактировать схему обмотки. Теперь также можно загрузить выбранные детали обмотки.

# Поляки Слоты слоев Пролет витка Шаг полюса Периодичность Коэффициент намотки

Отображение и сравнение гармоник обмотки

Доступны три различных типа диаграмм, которые можно выбрать ниже.

Вы можете скрыть гармоники обмотки определенной схемы обмотки, щелкнув соответствующую метку, расположенную справа от диаграммы. Используйте колесо мыши, чтобы увеличить диаграмму.

Отказ обмотки

Хорошая обмотка статора

Неблагоприятные условия эксплуатации — электрические, механические или экологические — могут значительно сократить срок службы трехфазной обмотки статора. Проиллюстрированные ниже отказы обмоток типичны для того, что может произойти в таких обстоятельствах.Они показаны здесь, чтобы помочь вам определить причины сбоя, чтобы вы могли по возможности принять превентивные меры.

Сравните новую обмотку статора (справа) с вышедшими из строя обмотками, изображенными ниже.

(Все фотографии защищены авторским правом (c) 1985-2008 EASA. Все права защищены.)


Обмотка однофазная


(соединение звездой)


Отказ однофазной обмотки является результатом обрыва одной фазы источника питания двигателя.Обрыв обычно вызван перегоревшим предохранителем, размыканием контактора, обрывом линии питания или плохими соединениями.


Обмотка однофазная


(соединение треугольником)

Однофазный отказ обмотки является результатом обрыва одной фазы источника питания двигателя. Обрыв обычно вызван перегоревшим предохранителем, размыканием контактора, обрывом линии питания или плохими соединениями.


Обмотка закорочена между фазами

Этот тип нарушения изоляции обычно вызывается загрязнениями, истиранием, вибрацией или скачком напряжения.


Обмотка закорочена между поворотами

Этот тип нарушения изоляции обычно вызывается загрязнениями, истиранием, вибрацией или скачком напряжения.


Обмотка с закороченной катушкой

Этот тип нарушения изоляции обычно вызывается загрязнениями, истиранием, вибрацией или скачком напряжения.


Обмотка заземлена на краю прорези

Этот тип нарушения изоляции обычно вызывается загрязнениями, истиранием, вибрацией или скачком напряжения


Обмотка заземлена на краю прорези

Этот тип нарушения изоляции обычно вызывается загрязнениями, истиранием, вибрацией или скачком напряжения.


Обмотка заземлена в слот

Этот тип нарушения изоляции обычно вызывается загрязнениями, истиранием, вибрацией или скачком напряжения.


Короткое соединение

Этот тип нарушения изоляции обычно вызывается загрязнениями, истиранием, вибрацией или скачком напряжения.


Повреждение фазы из-за несимметричного напряжения

Термическое повреждение изоляции в одной фазе обмотки статора может быть результатом неравномерного напряжения между фазами.Неравные напряжения обычно возникают из-за несбалансированной нагрузки на источнике питания, плохого соединения на клеммах двигателя или контакта с высоким сопротивлением (слабая пружина).

Примечание. Несимметрия напряжений в один процент может привести к дисбалансу тока от шести до десяти процентов.


Обмотка повреждена из-за перегрузки

Термическое ухудшение изоляции на всех фазах обмотки статора обычно вызвано нагрузкой, превышающей номинальные параметры двигателя.

Примечание. Пониженное и повышенное напряжение (превышающее стандарты NEMA) приведет к одинаковому типу ухудшения изоляции.


Повреждение из-за заблокированного ротора

Сильное термическое повреждение изоляции на всех фазах двигателя обычно вызывается очень высокими токами в обмотке статора из-за состояния блокировки ротора. Это также может произойти в результате частых запусков или реверсирования.


Обмотка повреждена скачком напряжения

Подобные нарушения изоляции обычно вызваны скачками напряжения. Скачки напряжения часто являются результатом переключения силовых цепей, ударов молнии, разрядов конденсаторов и полупроводниковых устройств питания.

4 Типы методов изоляции обмоток двигателя

После перемотки двигателя обмотки необходимо дополнительно изолировать смолой или лаком. Эта изоляция защищает обмотки от загрязнения, электрического короткого замыкания, а также делает обмотки более механически жесткими. Ниже мы расскажем о четырех методах нанесения лака: эпоксидное покрытие погружением и отжигом, нанесение тонкого слоя, пропитка под вакуумом и герметичная обмотка.

Dip and Bake — это стандартный метод лакирования, при котором обмотки двигателя погружаются в резервуар для лака, а затем устанавливаются для отверждения в печи.Как правило, новую обмотку двигателя необходимо дважды окунуть (дважды окунуть и запечь), чтобы лак полностью покрыл обмотки.

Многие ремонтные мастерские не позволяют обмоткам остывать после их отверждения в печи после первого погружения и до второго погружения двигателя. Поскольку во время второго погружения обмотки еще горячие, лак становится более вязким и легко стекает с двигателя. Это приводит к менее эффективному повторному погружению лака.

Поскольку мы хотим обеспечить адекватное покрытие лака, стандарты качества Dreisilker требуют, чтобы обмотки были охлаждены перед вторым погружением.Наш лак имеет класс N и герметичность, что означает, что используемый лак может выдерживать более высокие температуры и подходит для компрессоров (соответственно).

Мотор перед окунанием в лак.

Мотор после окунания в лак.

Покрытие струйным лаком Обмотка соединена с вращающимся столом и электрическими проводами. Благодаря электрическому сопротивлению обмотка нагревается во время вращения. Когда температура нагреется, на намоточную головку стекает тонкая струйка лака.Лак следует за проводом по всей щели, исключая возможность частичного разряда в случайных обмотках. После полного насыщения ток в обмотках увеличивается, что приводит к отверждению лака на машине. Этот процесс быстрее и лучше, чем традиционный процесс окунания и запекания, потому что он застывает на машине, что делает его идеальным для аварийного ремонта.

Машина для нанесения струйного лака Драйзилкера.

Обмотка, покрытая струйным лаком.

Вакуумная пропитка под давлением (VPI) использует резервуар под вакуумом, заполненный лаком, для полной пропитки обмоток двигателя и изоляции смолой или лаком.В Dreisilker мы предварительно нагреваем обмотки, помещаем обмотки в резервуар диаметром 10 футов, создаем вакуум, заполняем резервуар до тех пор, пока смола или лак не покроет всю обмотку, а затем создаем в резервуаре давление. Все эти циклы устанавливаются на разное время, и емкость контролируется, чтобы определить приемлемость заливки смолой или лаком. Этот процесс обычно используется в двигателях среднего напряжения и в системах с катушками, поскольку традиционные методы лакирования не позволяют полностью пропитать катушки двигателя и их изоляционные ленты лаком.Метод VPI — самый трудоемкий процесс.

Якорь мощностью 1000 л.с. размещается в нашем баке VPI.

Ultra-Seal Winding — альтернативный метод изоляции обмоток двигателя. Обмотки Ultra-Sealed полностью пропитаны и герметизируют катушки термореактивной полимерной смолой с высоким молекулярным весом. Это обеспечивает полную защиту от влаги, загрязнений и более эффективное охлаждение. Мы рекомендуем Ultra-Seal Windings для двигателей, работающих в экстремальных условиях, где существует вероятность загрязнения.Хотите узнать больше о обмотках Ultra-Seal? Прочтите наш блог: Как продлить срок службы сервоприводов и шпиндельных двигателей в экстремальных условиях

До и после ультра герметизации статора.

ОБМОТКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА (Электродвигатели)

4,8
В двигателях с постоянным постоянным током используются две общие схемы обмотки якоря; обмотка внахлест и обмотка волной. Накладные обмотки наматываются, как показано на рис. 4.106. Эта конфигурация предназначена для якоря с 12 пазами и 2-полюсным полем.В этом случае шаг намотки составляет от 1 до 6 пазов или 5 зубцов. Шаг катушки должен быть больше, чем дуга катушки возбуждения (или постоянного магнита) для хорошей коммутации. Первая катушка идет в слоты с 1 по 6. Следующая катушка наматывается на слоты с 5 по 12. Затем продолжайте сдвигать 1 слот в время, пока все 12 катушек не будут на месте. Концы катушек таким же образом подключаются к шинам коммутатора последовательно по мере наматывания каждой катушки. Поскольку эти катушки наматываются последовательно, внешние катушки обязательно больше, чем внутренние катушки, потому что концевые витки перекрывают друг друга.Это приводит к механическому дисбалансу.

РИСУНОК 4.106 Завершенная схема намотки внахлест.
Механический дисбаланс можно до некоторой степени преодолеть, если использовать двойной летательный аппарат и намотать сразу две катушки, как показано на рис. 4.107.
Катушки с 1 по 6 и с 12 по 7 наматываются одновременно. Затем катушки с 2 по 7 и с 1 по 8 наматываются одновременно. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будут установлены все 12 катушек. Концы катушек последовательно подключаются к шинам коммутатора по мере завершения сборки каждой катушки.Это наиболее распространенный тип обмотки для двигателей с постоянным постоянным током.
Обмотка внахлестку также используется в двигателях, имеющих более двух полюсов, но для каждой пары полюсов требуется одна пара щеток. Количество пар щеток можно уменьшить, используя метод намотки, называемый волновой намоткой.
В случае волновой обмотки концы катушки не привязаны к соседнему стержню коммутатора после завершения каждой катушки. Вместо этого катушки намотаны так, что катушка под одним полюсом соединяется с катушкой на 180 электрических градусов, которая находится под таким же полюсом.Это позволяет одной паре щеток коммутировать две пары полюсов.
Если проектируется двухполюсный двигатель, тип обмотки обязательно должен быть внахлест. Четырехполюсный двигатель может использовать намотку внахлест или волновую обмотку. Для обмоток внахлест, волновых обмоток или даже якоря с пазами требуется пара щеток для коммутации каждой пары полюсов. В случае четырех- или шестиполюсного двигателя с нечетными пазами катушки могут коммутироваться одной парой щеток. Однопарный щеточный такелаж в

РИСУНОК 4.107 Схема намотки внахлест с двумя лепестками: (a) первый набор намотанных катушек и (b), второй набор намотанных катушек. Двигатель
с волновой обмоткой и нечетным пазом будет менее сложным, чем установка одной пары щеток на пару полюсов. Однако плотность тока в этих щетках будет выше, потому что теперь они будут нести весь ток. Площадь каждой кисти должна быть увеличена, чтобы довести текущую плотность до разумного уровня.
При намотке внахлест чистящий провод соединяется со следующим соседним стержнем.Волновая обмотка имеет начальный и конечный провода, соединенные примерно на 360 электрических градусов друг от друга, а не смежные. Схемы нахлесточной и волновой намотки показаны на рис. 4.108 и 4.109 соответственно.

РИСУНОК 4.108 Схема намотки внахлест.

РИСУНОК 4.109 Схема волновой намотки.


Нестандартная конструкция сосредоточенных обмоток

Благодаря соответствующим методам численной оптимизации можно значительно снизить потери, возникающие в постоянных магнитах из-за вихревых токов, с небольшим уменьшением крутящего момента, который может развить станок.Таким же образом можно спроектировать машины с концентрированными обмотками с комбинациями числа пазов и полюсов, которые традиционно считались несовместимыми или недопустимыми в симметричной форме. Это подтверждается исследованиями, проведенными профессором Альберто Тессароло из Университета Триеста, а также примерами того, как этот подход может представлять большой прикладной интерес.

Джанандреа Маццола в сотрудничестве с профессором Альберто Тессароло,
Университет Триеста

Профессор Альберто Тессароло, Университет Триеста

В технологии строительства современных электрических машин все чаще используются так называемые «концентрированные» или «зубчатые» обмотки статора, заменяя, где это возможно, более традиционные «распределенные». обмотки.Разницу между двумя типами обмоток можно понять из примеров, показанных на рисунке 1. Можно заметить, что распределенная обмотка состоит из «широких» катушек, которые охватывают относительно большую часть и соединяют выводы, расположенные в «удаленных» пазах (рисунок 1а). И наоборот, концентрированные обмотки состоят из «зубчатых катушек», то есть катушек, каждая из которых намотана вокруг зуба в магнитном сердечнике статора (рисунок 1b и рисунок 1c).

Недостатком концентрированных обмоток является тот факт, что они даже при идеальном токе создают гармонические поля в воздушном зазоре машины, которые могут вызывать потери из-за вихревых токов в постоянных магнитах и, как следствие, перегрев.
Более того, не всегда можно выбрать концентрированные обмотки. Фактически, на современном уровне техники это возможно только для двигателей и генераторов с постоянными магнитами, в которых количество прорезей, обозначенное Z, похоже (немного больше или немного меньше) на количество полюсов P.

В общем, сосредоточенные обмотки обычно считаются возможными только в том случае, если количество пазов Z и количество полюсов P удовлетворяют точному алгебраическому соотношению. Точнее, для возможности намотки, величина K, как показано в следующем соотношении:

должно быть целым числом с обозначением MCD (Z, P / 2) максимального общего делителя между Z и P / 2.Вышеупомянутое соотношение ограничивает выбор количества прорезей Z и полюсов P ограниченным количеством комбинаций (которые мы можем определить как «обычные комбинации»). Рассматриваемое ограничение становится особенно строгим в случае обмоток с более чем тремя фазами (m> 3), что часто требуется для повышения надежности. В случае многофазных обмоток объем допустимых комбинаций полислотов значительно сокращается, что значительно ограничивает выбор разработчика и в некоторых случаях препятствует внедрению технологии с зубчатым венцом.

Большое снижение потерь в магнитах при небольшом уменьшении крутящего момента

В ответ на эти критические проблемы профессор Тессароло недавно разработал и предложил методологию оптимизированной конструкции концентрированных обмоток с использованием многослойных конфигураций.
«Конфигурации, в которых, — объясняет профессор Тессароло, — может быть несколько катушек с разными фазами, намотанных вокруг одного и того же зуба, как показано на рисунке 2, которые идентифицируются разными цветами в зависимости от фазы, к которой они принадлежат.
Методология, основанная на конкретном алгоритме квадратичной оптимизации, тем не менее, легко реализуемая в широко распространенных вычислительных средах (таких как Matlab), позволяет уменьшить некоторые недостатки машин концентрированной намотки.
«В частности, — замечает профессор Тессароло, — эта методология позволяет снизить риск перегрева магнитов из-за гармонических полей в воздушном зазоре и проблему ограниченного количества комбинаций приемлемых для проекта полислотов, особенно в случай, когда количество фаз больше 3.
Что касается снижения омических потерь в магнитах, многослойная конфигурация, оптимизированная для намотки с намотанными зубьями, позволяет снизить потери в магнитах до 50% за счет относительно ограниченного снижения мощности, развиваемой машина. Потенциал оптимизации конструкции проиллюстрирован на рисунке 3 для комбинаций 9 слотов — 8 полюсов и 12 прорезей — 10 полюсов. Крутящий момент и потери магнитов нормализованы относительно значения, которое они принимают для традиционной конфигурации (с одной катушкой на каждый зуб), представленной точками A и C.Каждая точка представляет собой оптимизированную конфигурацию многослойного дизайна.

«Например, в конфигурации B для машины 9/8 потери снижаются примерно на 50% за счет снижения номинального крутящего момента на 6%», — говорит профессор Тессароло. «В конфигурации D для машины 12/10 потери в магнитах могут быть уменьшены примерно на 70% за счет снижения номинального крутящего момента всего на 4%».

Оптимизация также расширяет область допустимых комбинаций полислотов

Предлагаемый метод оптимизации также позволяет расширить диапазон возможных комбинаций полислотов.
«Другими словами, — подчеркивает профессор Тессароло, — метод обеспечивает симметричную многослойную конфигурацию концентрированной обмотки с общим количеством пазов Z и полюсов P, даже если Z и P не таковы, чтобы дать целое K в указанное выше уравнение ».
Например, на рис. 4 показано поперечное сечение 8-слотовой 6-полюсной (нетрадиционной) машины по сравнению с традиционной 6-полюсной машиной с 9 пазами; аналогичным образом поперечное сечение 11-слотового 10-полюсного (нетрадиционного) станка сравнивается с традиционным 10-канальным 10-полюсным станком.

Рис. 2 Пример многослойной сосредоточенной обмотки. Катушки, намотанные на зубы, различаются по цвету в зависимости от фазы, к которой они принадлежат Рис. 3 Магнитные потери и развиваемый крутящий момент машин с (а) 9 пазами и 8 полюсами; (b) 12 пазов и 10 полюсов, разработанные в оптимизированной многослойной конфигурации.

«Из сравнения традиционной и нетрадиционной конфигураций, — говорит профессор Тессароло, — кажется, что последняя, ​​несмотря на большую сложность конструкции, в некоторых чехлы показывают лучшую производительность.Например, машина с 9 пазами и 6 полюсами на рис. 4 имеет высокую пульсацию крутящего момента, которая примерно вдвое больше, чем у машины с 8 пазами и 6 полюсами. Или, чтобы процитировать другой пример, 11-контактный и 10-полюсный автомат имеет потери на постоянных магнитах примерно вдвое меньше, чем у 12-контактного и 10-полюсного станка ».

Рис. 4 Поперечный разрез 8-контактного и 6-полюсного (нетрадиционного) станка по сравнению с традиционным 9-канальным и 6-полюсным станком; аналогично поперечное сечение 11-контактного и 10-полюсного (нетрадиционного) станка сравнивается с традиционным 12-контактным и 10-полюсным станком

. Чтобы дать более полное представление, в таблицах на рис. белые клетки) и нетрадиционные (серые клетки) конфигурации с точки зрения коэффициента намотки и удельных потерь, возникающих в постоянных магнитах.Можно заметить, что некоторые нетрадиционные конфигурации обладают интересными и конкурентоспособными ценностями.

Рис. 5 Коэффициенты намотки и удельные потери в постоянных магнитах для машин с различными комбинациями пазов и полюсов. Ячейки на сером фоне представляют нестандартные конфигурации
Эксплуатационные преимущества также для многофазных машин

Возможность использования нестандартных конфигураций может быть особенно полезной при проектировании многофазных машин или машин, состоящих из нескольких трехфазных обмоток.Это обстоятельство часто возникает в приложениях, требующих непрерывного обслуживания даже в случае неисправности.
«Например, — комментирует профессор Тессароло, — если вы хотите построить 12-фазную машину или с двойной трехфазной обмоткой, с восемью полюсами, общепринятые правила, имеющиеся в литературе, заставят вас выбрать, получить целое K из в упомянутом выше отчете минимальное количество 24 слота. Понятно, что для небольших машин использование Z, равного 24, может привести к неприемлемым размерам паза.В этом случае может помочь использование оптимизированной и нетрадиционной многослойной конфигурации, позволяющей создать трехфазный 8-полюсный 9-слотовый двухтриадный агрегат, как показано на рис. 2 ”.
Прототип этой машины также был испытан, в ходе которого регистрировались электродвижущие силы, индуцированные вакуумом, а затем проверялась идеальная электрическая симметрия 9-фазной обмотки, как показано на рисунке 6.

Рис. 6 Электродвижущие силы вакуума в имитационной машине (непрерывный ход) и в измерительной машине (пунктирные линии) для 12-фазных машин с нестандартной сосредоточенной обмоткой с 9 пазами и 8 полюсами7 Поперечное сечение 12-фазного двигателя, состоящего из 4 нестандартных сосредоточенных обмоток с 7 пазами и 6 полюсами

Еще одним примером применения является 12-фазный двигатель, показанный на рисунке 7, состоящий из четырех трехфазных обмоток, смещенных на 90 градусов. , каждая из которых имеет 7 пазов и 6 полюсов. Выбор нестандартной обмотки в случае, показанном на рисунке 7, был продиктован необходимостью иметь (для максимально допустимой частоты и номинальной скорости) всего 24 полюса, которые должны быть разделены между 4 независимыми блоками. , из которых машина должна состоять из соображений отказоустойчивости.Это привело к максимальному количеству 6 полюсов для каждого блока.

«Выбор 2 и 4 полюсов, — подчеркивает профессор Тессароли, — был невозможен, так как это приводило к чрезмерной толщине ярма статора и ротора, что превышало конструктивные ограничения, накладываемые на радиальные размеры. В данном случае проект касался разработки подвесного электрического мотора со встроенным гребным винтом, где преобладала нехватка места. Таким образом, количество полюсов для каждого блока было зафиксировано на 6, выбор количества пазов, обеспечивающий приемлемый коэффициент намотки, был между Z = 9, Z = 8 и Z = 5, как показано на рисунке 5 ”.

Первый (обычный) был отклонен из-за слишком высокой пульсации крутящего момента. Поэтому единственными оставшимися вариантами были нетрадиционные, то есть 8 слотов и 6 полюсов или 7 слотов и 6 полюсов. Второй был выбран из-за более низких потерь на магнитах и ​​почти нулевой пульсации крутящего момента.
Был изготовлен прототип трехфазной четырехфазной машины с четырьмя обмотками 7 × 4 и 6 × 4 полюсов (рисунок 8 ab), и он был испытан путем параллельного соединения 2 из 4 блоков статора и их нагрузки соответственно на звезду резистора и на диодно-выпрямительном мосту (рисунок 8 кд).Результаты испытаний показаны на рисунке 9, где формы сигналов, записанные на испытательном стенде, сравниваются с сигналами, полученными при моделировании машины методом конечных элементов во временной области.

Рис. 8 Изготовленный прототип (а) и его установка на испытательном стенде. Испытательные конфигурации с двумя параллельными обмотками, нагруженными (а) на резисторы звездой и (б) на диодный выпрямитель Рис. 9 Формы напряжения и тока, от измерения и моделирования до конечных элементов, машины, работающей от генератора, нагруженного (а) резисторной звездой и (б) выпрямительным мостом

Результаты подтверждают идеальную симметрию машины и отличное соответствие конструкции прогнозы и экспериментальное поведение.Аналогичные формы сигналов, которые не показывают каких-либо неожиданных явлений в результате выбора нестандартной обмотки, были также получены при загрузке двух других узлов машины.
Профессор Тессароло заключает: «Можно сказать, что реализация концентрированных электрических обмоток, выходящих за рамки традиционных форм и классических ограничений, принятых для вашего проекта, имеет широкие пределы оптимизации и расширения. При условии, что они реализуются на многослойной основе ».

На этих страницах показано, как с помощью соответствующих методов численной оптимизации и методологии работы, предложенной профессором Тессароло, можно резко снизить (даже более чем на 50%) потери, возникающие в постоянных магнитах из-за вихревых токов. , с небольшим уменьшением крутящего момента, который машина может развивать.Также было показано, что с помощью аналогичных методов оптимизации можно проектировать машины с концентрированными обмотками с комбинациями числа пазов и полюсов, которые традиционно считались несовместимыми или неосуществимыми в симметричной форме. Наконец, были проиллюстрированы некоторые примеры применения, показывающие, как это может представлять интерес, особенно (но не только) при проектировании машин с концентрированной намоткой с более чем тремя фазами. Таким образом, это оперативный подход и методология, которые, по сути, предоставляют полезные элементы для большей свободы в проектировании и исполнении.

Страница не найдена | RSES.org

RSES — ведущая организация по обучению, обучению и подготовке к сертификации специалистов по HVACR. RSES публикует различные комплексные отраслевые учебные и справочные материалы в дополнение к предоставлению превосходных образовательных программ, разработанных для оказания помощи профессионалам в области HVACR на каждом этапе их карьеры посредством обучающих курсов под руководством инструктора, онлайн-обучения для HVAC, образовательных семинаров, интерактивных продуктов для компакт-дисков и DVD-дисков, промышленных предприятий. соответствующие справочные руководства и полезный технический контент в главах Руководства по применению услуг, журнале RSES, архивах журнала RSES и тематических статьях, а также эксклюзивных веб-функциях.

Начиная с базовой теории и заканчивая комплексным поиском и устранением неисправностей, учебные курсы, охватывающие охлаждение и кондиционирование воздуха, отопление, электричество, средства управления, тепловые насосы и безопасность, могут проводиться в классе или путем самостоятельного обучения. Публикации RSES могут быть приобретены школами, подрядчиками, производителями или любой другой отраслевой группой, желающей проводить комплексные программы обучения. Семинары, посвященные поиску и устранению неисправностей систем кондиционирования воздуха, устранению неисправностей электрооборудования, обучению работе с компрессорами, обучению работе с конденсаторами, методам прокладки трубопроводов хладагента, средствам управления DDC и многому другому, проводятся в различных городах Северной Америки.

Некоторые учебные программы предлагают курсы непрерывного образования (CEU) и часы непрерывного образования NATE (CEH).

Кроме того, RSES предлагает отраслевые материалы для подготовки к сертификации для работы с хладагентом (EPA Раздел 608), R-410A и экзамены на квалификацию технических специалистов в Северной Америке (NATE).

Ежемесячный журнал RSES, RSES Journal, обслуживает подрядчиков HVAC, техников по обслуживанию, студентов, менеджеров по эксплуатации / техническому обслуживанию, инженеров и техников, которые работают в жилом, малом коммерческом, коммерческом и институциональном секторах в области кондиционирования воздуха, теплого воздуха, охлаждения. , вентиляция, электричество, ледогенераторы, чиллеры, водяное отопление, трубопроводы, контроль охлаждения и управление энергопотреблением, автоматизация зданий, качество воздуха в помещении и очистка воздуховодов, а также оборудование и / или системы для производства листового металла.

© 2011 РГЭС. Все права защищены.

Обмотка двигателя переменного тока | Учебный курс Generator Series

Обмотка двигателя переменного тока

Для генератора обмотка — это компонент, который генерирует электродвижущую силу, для двигателя обмотка — это компонент, который генерирует механическую силу. Очевидно, что обмотка является основным компонентом преобразования энергии и наиболее важным компонентом, сердечник как статора, так и ротора используется только для уменьшения магнитной силы и увеличения магнитного пути магнитного потока.

Двигатели

переменного тока в основном имеют однофазные двигатели и многофазные двигатели, а трехфазный двигатель в основном является многофазным двигателем.

Принцип трехфазного генератора переменного тока вводится в этой колонке «Принципиальная модель трехфазного переменного тока», а характеристики трехфазного переменного тока вводятся в колонке двигателя «Вращающееся магнитное поле, создаваемое трехфазным переменным током. двигатель », в модели используется одновитковый провод для обозначения обмотки, есть небольшое отличие от фактического применения. В этом курсе мы представляем базовую структуру фактической обмотки двигателя переменного тока.

Фиг. 1 представляет собой сердечник статора двигателя переменного тока, который сформирован путем наложения множества штампованных листов кремнистой стали, зубья и канавки равномерно распределены по внутренней окружности сердечника, а обмотка статора заделана в пазы.

Рисунок 1 — Сердечник статора двигателя переменного тока

Хотя катушку, расположенную по окружности, трудно рассматривать и анализировать, поскольку она описывает расположение и соединение обмотки двигателя, она обычно представлена ​​расширенным чертежом, то есть сердечник цилиндрической поверхности развернут в плоскость. , и обмотки, распределенные в слоте сердечника, также расширены, это может быть намного более интуитивно понятным.

Двигатель обмотки двигателя состоит из множества катушек, и представление катушек на расширенном чертеже показано на рисунке 2.

Рисунок 2 — Изображение катушки

В левой части рисунка 2 показана одна катушка на сердечнике. Катушка сделана из многовиткового провода, это многовитковая катушка. Часть, встроенная в паз сердечника, называется эффективной стороной, другая часть на обоих концах называется клеммной частью, это может определять, что эффективная сторона катушки участвует в сокращении основного магнитного поля, то есть эффективной части, в то время как катушка действует как эффективная сторона только при соединении внешней части канавки.Два конца катушки называются головным концом и хвостовым выводом, в этом случае головной конец и задний конец определяются с учетом направления намотки.

Для простого и ясного представления каркасы представляют собой катушки на расширенном чертеже. В средней части рисунка 2 показана катушка только с одним витком в открытом каркасе (также используется для представления многооборотных катушек на сложной фигуре), в правой части рисунка 2 показана многооборотная катушка с замкнутой проволочной рамкой.Количество пазов между двумя эффективными сторонами одной катушки разнесено с шагом y, а шаг катушек на рисунке 2 равен 3.

Классификация обмоток

По количеству слоев катушки в пазу она делится на однослойную обмотку, двухслойную обмотку и многослойную обмотку.

Существуют цепные обмотки, концентрические обмотки, поперечные обмотки, однослойные обмотки, а также групповые обмотки и волновые обмотки, относящиеся к двухслойной обмотке, все они являются общей классификацией.

Однослойная обмотка, несколько катушек одной фазы уложены вместе, а последняя катушка уложена за предыдущей катушкой. Правая часть рисунка 3 — это расширенный чертеж. обмоток, а левая часть рисунка 3 представляет собой расширенную схему с тремя пространствами.

Рисунок 3 — Односекционная обмотка
Однослойная концентрическая обмотка
Несколько катушек одной и той же фазы расположены концентрически по мере необходимости, а на фиг.4 представлена ​​разнесенная трехкомпонентная диаграмма двух концентрических катушек
Рисунок 4 — Стерео изображение однослойной концентрической обмотки
Фиг. 5 представляет собой расширенный чертеж, с обмоткой, состоящей из двух концентрических катушек, показанной в левой части рисунка 5, простой рисунок используется во многих расширенных рисунках , на средней стороне рисунка 5 показано соединение двух катушек с помощью метод прямого подключения; правая сторона на рис. 5 представляет собой устранение соединительной линии.
Рисунок 5 — Стерео изображение однослойной концентрической обмотки
Однослойная намотка цепи
Несколько катушек одной и той же фазы соединяются в цепочку одна за другой по мере необходимости, и правая сторона рисунка 6 представляет собой увеличенный вид обмотки, а левая фигура представляет собой увеличенную схему с тремя пространствами.
Рисунок 6 — Однослойная намотка цепи
Двухслойная намотка
Две катушки уложены друг над другом в соответствии с необходимостью, и правая сторона рисунка 7 представляет собой расширенный чертеж обмотки, а левая сторона представляет собой увеличенную диаграмму с тремя пространствами.
Рисунок 7 — Двухслойные уложенные друг на друга обмотки
Вышеупомянутая намотка — всего лишь обычная форма. Пожалуйста, обратитесь к информации для других форм.
Основа обмоток электродвигателей переменного тока

Конкретные обмотки в двигателе переменного тока в основном основаны на следующих данных:

Пара магнитных полюсов p
Количество пар магнитных полюсов двигателя с числом полюсов p равно 2p.Например, пара двигателей с магнитным полюсом создает вращающееся магнитное поле 3000 об / мин при трехфазном переменном токе 50 циклов в секунду, две пары двигателей с магнитным полюсом создают вращающееся магнитное поле 1500 об / мин при трехфазном переменном токе. 50 циклов в секунду.

Межполюсное расстояние τ
Ширина каждого полюса (измеряется количеством пазов), τ = Z / 2p Z — общее количество пазов в статоре .

Диапазон фаз q
Ширина каждой фазы под каждым полюсом (измеряется количеством прорезей), q = Z / 2pm m — количество фаз
Например, для трехфазного двигателя с общим количеством пазов 24 и двумя парами полюсов шаг полюсов равен 6, а фазовый диапазон равен 2.
Использование разделения фазовых полос для проектирования обмоток — простой и легкий метод.Основные шаги:
1. Сначала определите количество фаз двигателя, количество полюсов двигателя, определите форму обмотки
2. Нарисуйте круг со всеми прорезями
3. Рассчитайте количество слотов на полюс и каждую фазу
4. Рассчитайте шаг полюсов и шаг
5. Деление этапа
6. Соедините концы, чтобы сформировать катушку
. 7.Соедините катушки, чтобы сформировать обмотку
Для других сложных обмоток нужны другие методы. Этот курс знакомит только с методом разделения фазовой полосы.

Обмотка однофазного двигателя переменного тока
Поскольку однофазный переменный ток не может генерировать вращающееся магнитное поле, практическое применение состоит в разделении однофазного переменного тока на двухфазный переменный ток, U-фазу и V-фазу, а разность фаз между двумя фазами составляет 90 градусов. , поэтому обмотка однофазного двигателя переменного тока на самом деле является обмоткой двухфазного переменного тока.Ниже приводится пример конструкции обмотки однофазного двигателя переменного тока.
Однофазная 2-полюсная 8-контактная однослойная цепная обмотка

Обмотка двухфазного переменного тока состоит из двух взаимно перпендикулярных обмоток. У двухполюсного двигателя есть двухфазные обмотки. Самый простой — одна обмотка и всего одна катушка. Для всего двигателя требуется только две катушки и четыре слота. Использование сердечника только 4 слотов слишком мало, фактический двигатель имеет не менее 8 слотов, шаг полюсов равен 4 для статора с 8 пазами, а ширина полосы фаз равна 2.
В правой части рисунка 8 правое изображение представляет собой круглое изображение, а круговое изображение более интуитивно понятно. Во-первых, назначьте слот № 1 слоту № 4 на северном полюсе, а слот № 5 назначьте слоту № 8 на южном полюсе. В полюсе N (север) слот № 1 и слот № 2 назначены для диапазона фазы U, а слот № 3 и слот № 4 назначены для диапазона V-фазы. В S-полюсе (южный полюс) прорезь № 5 и прорезь № 6 назначены поясу U-фазы, а паз №Слот 7 и слот № 8 назначены диапазону V-фазы, как показано на цветной метке на рисунке.
Направление намотки провода на эффективной стороне отмечает в прорези на рисунке (от головного конца до заднего конца), а соседние фазовые полосы противоположны на одном полюсе.
Установив катушку в полосе фазы U, слот № 1 и слот № 6 представляют собой одну катушку, а слот № 1 является первым концом; слот № 2 и слот № 5 — это другая катушка, №Паз 2 — это первый конец, и две катушки соединены встык, образуя обмотку U-фазы, паз № 2 — это конец U1, а паз № 6 — конец U2.
Установив катушку в полосе фазы V, слот № 3 и слот № 8 являются одной катушкой, слот № 4 и слот № 7 — другой катушкой, и две катушки соединены встык друг с другом. образуют обмотку V-фазы, а паз № 8 — конец V1, паз № 4 — конец V2.
Обмотка U-фазы расположена под углом 90 градусов к обмотке V-фазы.Левая часть рисунка 8 — это расширенный чертеж, составленный в соответствии с этим правилом.

.
Рисунок 8 — Однофазная 2-полюсная 8-слотовая однослойная обмотка цепи
Однофазная 4-полюсная однослойная цепная обмотка с 16 пазами
4 полюса для однофазного двигателя, скорость которого вдвое меньше. Следующий пример — однофазный 2-полюсный 16-канальный двигатель.Если по-прежнему используется однослойная цепная обмотка, дальнейший анализ не выполняется, а отображается только электрическая схема. На фиг.9 показан круговой вид, а на фиг.10 — расширенный чертеж
Рисунок 9 — Однофазный 4-полюсный 16-канальный однослойный круг обмотки цепи
Рисунок 10 — Схема расширения однофазной 4-полюсной 16-контактной однослойной цепной обмотки
Однофазный 2-полюсный 16-канальный однослойный концентрический
На фиг. Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *