Как определить начало и конец обмоток электродвигателя: обзор методик

Часто возникают затруднения при подключении электродвигателя после ремонта. Далеко не все ремонтные организации маркируют начало и конец обмоток 3-х фазного двигателя. Завод изготовитель в клеммной колодке маркирует контакты буквами С1- С6. Эта маркировка принята в нашей стране. По международному стандарту используются буквы латинского алфавита. Отсутствие маркировки может спровоцировать выход из строя двигателя при включении в сеть. Чтобы этого не произошло, необходимо знать, как определить начало и конец обмоток электродвигателя. Об этом мы сейчас и расскажем читателям сайта Сам Электрик.

Следует отметить, что в данном случае электродвигатель можно представить как трансформатор. А это значит, что неважно, с какой стороны начало или конец обмотки. Главное, они не должны включаться встречно.

Существует несколько методов распознавания. Для этого необходимы приборы:

• мультиметр или тестер;
• понижающий трансформатор;
• контрольная лампочка.

Метод определения с помощью тестера

Прежде чем начать работу, необходимо подготовить рабочее место. Соблюсти все правила электробезопасности и не забывать, что работа с электричеством требует предельной концентрации внимания и аккуратности. Выполним работу способом трансформации.

Работы выполняются в следующей последовательности:

• С помощью тестера находим выводы обмоток и помечаем их кембриками, подписав, например, первая обмотка помечается С1-С4, вторая С2-С5, третья С3-С6.
• Соединяем две обмотки последовательно. На них подается пониженное напряжение с трансформатора.
• На третьей произведем замеры напряжения. При согласованном включении, тестер будет показывать некоторое напряжение. Величина зависит от уровня напряжения, поступающего с трансформатора. При встречном включении, тестер будет показывать минимальное значение напряжения.
• Маркируем соответствующими образом обе обмотки.
• Разбираем схему и соединяем третью обмотку с любой другой. Подаем напряжение от трансформатора и производим замеры. Схема показана на рисунке снизу. Однако, на схеме подается опасное напряжение 220 вольт. В нашем случае мы подаем пониженное напряжение с трансформатора.
• По аналогии с предыдущими измерениями определяем начало и конец третьей обмотки. Маркируем.
• После определения и маркировки проводов, можно соединять двигатель звездой или треугольником и подключать к сети. При этом двигатель не должен издавать повышенный шум и нагреваться. Если это происходит, вы ошиблись в определении начала и конца обмоток. Если все правильно подключено, двигатель работает ровно и не нагревается.

Понижающий трансформатор нужен для ограничения тока в обмотках. Можно обойтись без него, но для ограничения тока, последовательно катушкам включают контрольную лампочку небольшой мощности.

Не стоит рисковать, подавая 220 вольт на обмотки без ограничения тока. В этом случае велика вероятность выхода двигателя из строя. Проще говоря, можно «сжечь» обмотки.

Начало и конец обмоток электродвигателя

Ну что ж, приступим. Прежде, чем начинать процедуру, вам нужно подготовиться. Для этого вам потребуются:

• мультиметр или лампа накаливания (предпочтительнее, конечно же, мультиметр)
• маркеры для проводов
• знание техники безопасности , поскольку вы будете работать с опасным напряжением
• обычная сетевая вилка с проводом
• что-то, чем вы будете соединять провода, когда приступите к поиску выводов обмотки
• ну и материал данной статьи.

В качестве маркеров можно использовать кембрики, бумагу с резинками, цветную изоленту и обычные перманентные маркеры, в общем, что угодно, что позволит вам промаркировать выводы. Вам потребуется шесть маркеров, на которых вы напишете обозначения начала и концов обмоток.

Метод развернутого треугольника

Существует более простой метод определения обмоток при отсутствии маркировки. При подключении треугольником. Это так называемый метод развернутого треугольника. Для определения понадобятся приспособления, применяемые в первом случае.

Работу выполняют в следующей последовательности:

• Мультиметром находят обмотки.
• Маркируют в произвольном порядке.
• Соединяют все три катушки последовательно.
• Подают пониженное напряжение.
• Производят замеры напряжения на обмотках. При правильном соединении, напряжение на обмотках должны совпадать. Т.е. U1=U2=U Если на одной из них значение отличается, концы этой обмотки следует поменять местами.
• На этом проверка заканчивается. Двигатель можно монтировать на рабочее место.

На рисунке показана схема измерений методом треугольника.

Если отсутствует мультиметр, проверить напряжение можно с помощью лампы. Уровень свечения должен быть во всех случаях одинаков. Если на одной из обмоток он отличается, то провода катушки меняют местами.

Зачем нужно учитывать порядок фаз?

Последовательность чередования играет значительную роль в таких ситуациях:

• При параллельном включении в работу – ряд устройств (трансформаторы, генераторы и прочие электрические машины), могут соединяться в параллельную работу для повышения надежности системы или для обеспечения большего резерва мощности. Но, в случае неправильного подключения из-за соединения разноименных фаз произойдет короткое замыкание.
• При подключении трехфазного счетчика – так как его работа основана на совпадении фаз с соответствующими выводами прибора, то при нарушении правильности подключения может произойти сбой и самопроизвольное движение в отсутствии какой-либо нагрузки. Из-за чего такое подключение электросчетчика приведет к необходимости оплаты потребителем киловатт, которые он не расходовал.
• При включении двигателя – следование фаз в сети определяет для электрической машины и направление вращения двигателя. В случае отсутствия правильной фазировки изменится и направление движения элементов, механически соединенных с ротором. Из-за чего может произойти нарушение технологического процесса или возникнуть угроза жизни персонала.

С целью предотвращения негативных последствий от перекоса фаз и других несовпадений, на практике выполняют проверку чередования и устанавливают защиту.

Соединение звездой

Этот метод применяется в исключительных случаях. После того, как обмотки будут найдены, их соединяют звездой и кратковременно подключают к сети. Если провода соединены неправильно, двигатель начинает гудеть и греться.

После отключения переключают одну из обмоток и опять подключают к сети. Таких переключений может быть не более трех. Следует запомнить, включают двигатель кратковременно, не более 2 секунд. Если оставить включенным на большее время, двигатель наверняка выйдет из строя.

Защита от нарушения порядка чередования

Для защиты электрического оборудования от неправильного чередования на практике применяется реле контроля фаз. Это реле настроено на работу двигателя или другого устройства в его прямом включении. Если из-за каких-то неполадок или неправильного подключения чередование нарушается, то трехфазное реле сразу отключит устройство. Его работа основана на анализе трехфазных токов и напряжений и последующем контроле этих параметров.

Подключение может выполняться через трансформаторы тока или напрямую, в зависимости от модели и класса напряжения в сети. Такая защита нашла широкое применение при подключении счетчиков индукционного типа, электрических машин и другого высокоточного оборудования.

Определение с помощью батарейки

Для этого метода потребуется тестер и батарейка. Это наиболее простой способ. Методика поиска с помощью батарейки заключается в следующем:

1. С помощью тестера находим катушки на асинхронном двигателе.
2. К одной из них подключается прибор.
3. К выводам другой подключаем кратковременно несколько раз батарейку. Если в момент подачи напряжения тестер показывает отрицательное значение, это говорит о встречном включении обмоток.
4. Проверяем поочередно все катушки и маркируем их соответствующим образом.

Схема измерений показана на рисунке снизу.

Аналогичным образом можно проверить с помощью аккумулятора. Разница заключается в том, что вместо батарейки применяется аккумулятор.

Определение рабочей и пусковой обмоток двигателя на 220 Вольт

Часто возникает необходимость определения рабочей и пусковой обмотки в однофазном двигателе. Это происходит по причине утраты надписи или после ремонта.

У двигателя имеются четыре провода. Методика проверки заключается в следующем:

• Визуально осматриваем провода. Если провода имеют разное сечение, то с меньшим сечением будет пусковая;
• Однако, стоит перепроверить. Замеряем сопротивление. Обмотка, имеющая меньшее значение будет рабочей, а вторая пусковая.
• Производим маркировку проводников.

Схема замеров показана на рисунке снизу.

При наличии обмоток с одинаковым сопротивлением, любую обмотку можно использовать как рабочую или пусковую. Направление вращение меняют заменой местами обмоток.

Часто встречаются однофазные электродвигатели с тремя проводами. В этом случае тестером замеряют сопротивления. Получаем значения, например, 52 Ом, 18 Ом и 34 Ома. Это значит, что обмотка, имеющая меньшее значение (18 Ом) является рабочей, а вторая 34 Ома – пусковая. 52 Ома — суммарное сопротивление обеих катушек.

На рисунке снизу представлена схема двигателя с тремя выводами:

4.4. Обозначение выводов

обмоток машин

переменного тока

Обозначение выводов обмоток асинхронных и синхронных машин в зависимости от назначения обмотки, ее размещения в машине (на статоре или на роторе), числа концов, выведенных из машины для подсоединения к внешней цепи, и типа машины установлено ГОСТ 26772-85, который введен с 1.01.1987 г. взамен соответствующих пунктов (пп. 5.1-5.9) ГОСТ 183-74. ГОСТ 26772-85 предусматривает две системы обозначений: для ранее разработанных и модернизируемых машин и для вновь разрабатываемых электрических машин.

Для ранее разработанных и модернизируемых машин сохраняется система обозначений, установленная ГОСТ 183-74, в соответствии с которой выводы обмоток синхронных и асинхронных машин обозначаются буквами русского алфавита (обмоток статора — буквой С, ротора — буквой Р, обмоток возбуждения синхронных машин — буквой И) и цифрами. Обозначение выводов трехфазных асинхронных и синхронных машин приведено в табл. 4.2. Выводы обмоток статора однофазных синхронных машин обозначаются: С/ — начало фазы, С2 —

конец фазы; обмотки возбуждения:
И1
— начало,
И2
— конец.

Выводы обмоток однофазных асинхронных двигателей обозначаются: начало главной обмотки — С1,

конец —
С2;
начало вспомогательной обмотки —
В1,
конец —
В2.
Концы обмоток, соединенные между собой внутри машины и не выведенные на клеммную доску коробки выводов или к контактным кольцам, не обозначаются. Например, в обмотке статора трехфазной машины, соединенной в звезду внутри машины, обозначаются только начала фаз С1, С2

и
СЗ,
а при наличии четырех выводов — вывод нулевой точки (точки звезды) О. В фазных роторах асинхронных двигателей обозначения наносят только на выводы обмотки, соединенные с контактными кольцами. Вывод первой фазы
Р1
должен быть присоединен к наиболее удаленному от обмотки ротора контактному кольцу; вывод
Р2
— к среднему, вывод
РЗ
— к ближайшему к обмотке кольцу. Обозначение самих колец не обязательно.

На чертежах схем обмоток обычно обозначают все начала и все концы фаз, причем концы фаз обмотки ротора обозначают аналогично концам фаз обмотки статора, т. е. Р4, Р5, Р6.

Начала и концы фаз секционированных обмоток машины обозначаются теми же буквами и цифрами, что и простые обмотки, но с добавлением перед прописными буквами цифр, определяющих каждую из обмоток. Так, при двух обмотках в машине выводы первой из них обозначаются 1 Cl, 1C2, 1СЗ —

начала фаз и
1С4, 1С5, 1С6
— концы фаз; выводы второй обмотки — соответ-

Таблица 4.2. Обозначения выводов обмоток трехфазных асинхронных и синхронных

машин (по ГОСТ 183-74)

Наименование обмотки

ственно 2С1, 2С2, 2СЗ

и
2С4, 2С5, 2С6.
В многоскоростных машинах выводы отдельных и полюснопереключаемых обмоток обозначаются так же, как и выводы простых обмоток, но с дополнительными цифрами впереди прописных букв, указывающими число полюсов обмотки при соединении с сетью данных выводов. Например, выводы полюснопереключаемой обмотки машины на 2р =

4 и 6 обозначаются соответственно
4С1, 4С2, 4СЗ
и
6С1, 6С2, 6СЗ.
Для выводов обмоток вновь разрабаты-

ваемых машин ГОСТ 26772-85 устанавливает обозначения, соответствующие СТ СЭВ 3170-81 и Публикации МЭК. 34-8 (табл. 4.3). Выводы обозначаются буквами латинского алфавита U, V, W,

причем начала и концы каждой фазы — дополнительно цифрами, стоящими после букв: начало — цифрой /, конец — цифрой 2, например
Ul, U2, VI, V2; Wl, W2,
а промежуточные выводы — буквами и последующими цифрами 3, 4 и т. д. При наличии обмоток, имеющих одинаковые буквенные обозначения, вводятся до-

Таблица 4.3. Обозначение выводов трехфазных асинхронных и синхронных машин

(по ГОСТ 26772-85)

Продолжение табл. 4.3

полнительные цифры, стоящие перед буквами, например 1U1, 2U1

и т. д.

В обозначении раздельных обмоток двигателей, переключаемых на разное число полюсов, меньшая цифра, стоящая перед буквенным обозначением вывода, соответствует меньшей частоте вращения, а большая цифра — большей частоте вращения.

Двойное обозначение, например IV — 2N, IV — 3N

и др., применяется для выводов, которые при одной частоте вращения многоскоростных двигателей присоединяются к сети, а при другой замыкаются накоротко между собой. Если на доске выводов отсутствует место для нанесения двойного обозначения, допускается не указывать вторую половину двойного обозначения, но при этом к машине должна быть обязательно приложена схема соединения обмоток.

На чертежах схем обмоток с шестью выводными концами допускается при соединении фаз в треугольник применение на свободном поле рисунка двойных обозначений (U1W2, V1U2, W1V2),

а при соединении фаз в звезду — обозначений начал фаз
(U1, VI, W1)
и тройного обозначения точки звезды
(V2, V2, W2).
При применении обозначений для внутренних присоединительных выводов обмоток их следует указывать в скобках, например, точка соединения обмоток фазного ротора асинхронного двигателя в звезду обозначается
(Q).
Обозначения выводов обмоток двухфазных машин переменного тока образуются из обозначений трехфазных машин (см. табл. 4.3) без букв W

и
М.
Выводы однофазных синхронных и асинхронных машин обозначаются в соответствии с табл. 4.4.

Выводы датчиков температурной за-

Таблица 4.4. Обозначения выводов обмоток

однофазных асинхронных и синхронных машин

(по ГОСТ 26772-85)

щиты вновь разрабатываемых машин, которые реагируют только на температуру, следует обозначать: 77 — начало, 72 — конец, а датчиков, реагирующих на температуру и ток: начало — Р1,

конец —
Р2.
Все обозначения выводов наносятся непосредственно на концы обмоток (на кабельные наконечники, на шинные концы или на специальные обжимы, плотно закрепленные на проводах). Навеска на концы обмоток бирок с обозначениями не допускается.

Для всех машин, разработанных ранее, модернизируемых и вновь разрабатываемых с диаметром корпуса не более 40 мм, в которых буквенное обозначение выводных концов затруднено недостатком места, допускается применять обозначения выводов цветовым кодом — проводами с разноцветной изоляцией, краской и т. п. Цветовые обозна-

чения выводных концов обмоток приведены в табл. 4.5 и 4.6.

Выводы обмоток статоров двухфазных асинхронных двигателей могут иметь буквенно-цифровой, цифровой или цветовой коды обозначений (табл. 4.7).

Обозначения выводов шаговых двигателей и информационных машин (тахогенера-торов, сельсинов, индукционных датчиков

Таблица 4.5. Цветовое обозначение

выводов обмоток статора трехфазных машин

переменного тока

Таблица 4.6. Цветовое обозначение выводов обмоток статора однофазных двигателей

угла и т. п.) приведены во втором томе Справочника.

Взаимное расположение по пазам статора или ротора начал фаз распределенных

Таблица 4.7. Обозначения выводов обмоток двухфазных асинхронных двигателей (по ГОСТ 183-74)

обмоток должно подчиняться следующему правилу: электрический угол между началами фаз обмотки должен быть равен углу между векторами питающего напряжения или в целое число раз больше него. Таким образом, электрический угол между началами фаз трехфазной обмотки должен быть равен 120 °к,

где
к
— любое целое число, не кратное 3. Электрический угол между началами фаз двухфазной обмотки должен быть равен 90
«к,
где
к —
любое целое число, не кратное 2.

В статорах стремятся расположить выводы обмоток как можно более компактно, поэтому в большинстве случаев принимают к = 1.

При этом в трехфазных обмотках начала фаз располагаются через 120°, т. е. через
2q
зубцовых делений, а в двухфазных обмотках — через 90 °, т. е. через
q
зубцовых делений.

Начала фаз обмоток фазных роторов асинхронных двигателей стремятся расположить симметрично по окружности ротора для того, чтобы избежать дисбаланса, который появится при неравномерном по окружности расположении начал фаз и перемычек в фазах. В трехфазных машинах оба условия совместимы при к = р.

В машинах с
р,
кратным 3, достигнуть полной геометрической симметрии в расположении выводных концов обмотки ротора не удается.

Содержание Предыдущий § Следующий

Двигатели постоянного тока

У двигателей постоянного тока обычно бывает два провода. Поэтому при подаче напряжения он начинает вращаться в определенную сторону. Если вращение не совпадает, в этом случае меняют полярность.

Аналогичным образом можно подключить шаговый двигатель. Например, имеются четыре вывода. Катушки у такого двигателя имеют одинаковое сопротивление, а провода, как правило, имеют цветные.

Подключаем к драйверу в произвольном порядке, смотрим, в какую сторону происходит вращение. Если необходимо поменять направление вращения, провода меняют местами.

Например, подключили — белый, синий, красный, черный. Для смены направления соединим – черный, красный, синий, белый.

Вот мы и рассмотрели, как определить начало и конец обмоток электродвигателя. Если остались вопросы по этой теме, задавайте их в комментариях под статьей!