Пошаговая инструкция перемотки электродвигателей своими руками

1. Главная

›

2. Перемотка электродвигателей

Перемотка это сложная и ответственная работа, которую должен выполнять профессиональный специалист, обладающий достаточным опытом и навыками производства данного вида услуг. Производственный процесс выглядит так: Разбирается двигатель, снимается вентилятор и якорь электродвигателя; · Детали обмотки удаляются, обмотки удаляются, остатки изоляционных материалов зачищаются; · Изоляция укладывается в пазы; · Измеряют длину статора и ширину паза изоляции; · Вырезаются необходимые элементы, снимается шаблон катушки; · Применяется специальное оборудование для намотки рулона; · Катушки наматываются с определенным количеством витков, которые должны быть распределены равномерно; · Катушки не должны располагаться друг над другом; · Катушки размещены в пазах статора, а между ними проложен изоляционный материал; · Выполняется фронтальная обвязка; · Фазные катушки соединяются по схеме, их выводы соединяются звездой, схема выравнивается; · Концы заварены или приварены; · Изолирование пазов осуществляется так, чтобы изоляционный материал не выступал из них; · Сборка электродвигателя; · Обмотка статора называется; · Установка подключена к сети; · Проводятся окончательные испытания устройств. Перемотка электродвигателя – операция намотки статора круглым проводником (свободная обмотка). Не рекомендуется делать это в одиночку, для этих целей рекомендуем воспользоваться услугой перемотки в Перемотке2.

Особенности ремонта асинхронной машины

Проблемы с двигателем любого типа могут иметь механический или электрический характер. В первом случае свидетельствовать о неисправности может сильная вибрация и характерный шум, как правило, это говорит о проблемах с подшипником (обычно в торцевой крышке). Если вовремя не устранить неисправность, вал может заклинить, что неминуемо приведет к выходу из строя обмоток статора. При этом тепловая защита автоматического выключателя может не успеть сработать.

«Сгоревшие» провода обмотки статора

Исходя из практики, в 90% выход из строя асинхронных машин возникают проблемы с обмоткой статора (обрыв, межвитковое замыкание, КЗ на корпус). При этом короткозамкнутый якорь, как правило, остается в рабочем состоянии. Поэтому даже при механическом характере повреждений необходимо произвести проверку электрической части.

Причины и признаки поломки статора

Ручные шлифовальные машины, называемые в народе «болгарками» могут выйти из строя по разным причинам. Самая частая проблема – обрывание витков статора, происходящая из-за чересчур сильной нагрузки на аппарат. Сейчас такую неисправность можно исправить самостоятельно – правильно перемотать статор.
Нередки случаи, когда причиной поломки становится выход из строя электрической части устройства. К этому приводят различные факторы:

• попадание воды на поверхность, по которой проходит ток;
• скачки напряжения;
• резкое выдергивание вилки из розетки;
• высокие перегрузки и, как следствие, перегрев.

Существует мнение, что перемотать статор самостоятельно невозможно. На самом деле, достаточно разобраться в конструкции устройства. Если есть опыт подобной работы и необходимые знания, ремонт трехфазного устройства запуска провести можно и дома. Учитывая подготовительные работы, процесс может занять несколько часов.

Схема намотки провода.

Нередко двигатель выходит из строя из-за обрыва магнитопровода, нарушения обмотки или якорного коллектора. При повышении напряжения отмечается скачкообразное увеличение силы искры. Обычно это наблюдается только на одной щетке. Такое явление приводит к разрушению изоляции проводов на статорной катушке. Если при включении диск очень быстро разгоняется и набирает обороты, это говорит о витковом коротком замыкании статора.

Искры, возникающие при работе коллектора, сигнализируют о возникновении нарушений в балансировке якоря. Проверку работы коллектора можно осуществить таким образом: при включении звук должен усиливаться постепенно с увеличением напряжения. При этом не должно возникать вибраций. Если наблюдается резонанс, электродвигатель болгарки требует ремонта.

Проверка обмотки

В большинстве случаев проблема может быть обнаружена по внешнему виду и характерному запаху (см. рис. 1). Если эмпирическим путем неисправность установить не удается, переходим к диагностике, которая начинается с прозвонки на обрыв. Если таковая обнаруживается, выполняется разборка двигателя (этот процесс будет описан отдельно) и тщательный осмотр соединений. Когда дефект не обнаружен, можно констатировать обрыв в одной из катушек, что требует перемотки.

Если прозвонка не показала обрыва, следует переходить к измерению сопротивления обмоток, при этом учитывать следующие нюансы:

• сопротивление изоляции катушек на корпус должно стремиться к бесконечности;
• у трехфазного привода обмотки должны показывать одинаковое сопротивление;
• у однофазных машин сопротивление пусковых катушек превышает данные показания рабочих обмоток.

Помимо этого следует учитывать, что сопротивление статорных катушек довольно низкое, поэтому для его измерения бессмысленно использовать приборы с низким классом точности, к таковым относятся большинство мультиметров. Исправить ситуацию можно собрав несложную схему на потенциометре с добавлением дополнительного источника питания, например автомобильной аккумуляторной батареи.

Схема для измерения сопротивления обмоток

Методика измерений следующая:

1. Подключается катушка привода к схеме, представленной выше.
2. Потенциометром устанавливается ток 1 А.
3. Производится расчет сопротивления катушке по следующей формуле: , где RК и UПИТ были описаны на рисунке 2. R – сопротивление потенциометра, – падение напряжения на измеряемой катушке (показывает вольтметр на схеме).

Стоит также рассказать о методике, позволяющей определить место межвиткового замыкания. Это делается следующим образом:

Статор, освобожденный от ротора, подключается через трансформатор к пониженному питанию, предварительно поместив к нему стальной шарик (например, от подшипника). Если катушки рабочие, шарик будет циклически двигаться по внутренней поверхности безостановочно. При наличии межвиткового КЗ, он «прилипнет» к этому месту.

Тестирование стальным шариком

Основные причины изнашивания обмотки

Часто перемотка электромоторов делается при появлении стуков и шумов внутри агрегата, а также при потере эластичности и повреждении изоляции проводов. Основными причинами таких симптомов являются:

• влияние природных факторов и сложных условий окружающей среды – повышенная влажность, перепады температуры и прочее;
• попадание внутрь электродвигателя грязи, пыли, машинного масла;
• ненадлежащая эксплуатация мотора;
• воздействие на агрегат вибрации и повышенных нагрузок.

На срок эксплуатации электромотора часто влияет температурный режим. Во время перегрева появляется повышенное перенапряжение, увеличивающее чувствительность обмотки к внешним повреждениям. В такой ситуации повредить провода может даже малейшее физическое воздействие или вибрация. Нередко перемотка электродвигателей делается после поломки подшипников, которые после постоянных перегрузок или длительного использования могут просто развалиться на части.

Для профилактики подобных неисправностей электрических двигателей нужно периодически их разбирать, чистить обмотку и при необходимости покрывать ее специальным лакирующим составом, восстанавливающим изоляцию. Это обходится дешевле и делается быстрее, чем заново перемотать электродвигатель после выхода его из строя.

Особенности ремонта коллекторных приводов

У данного типа электромашин чаще возникают механические неисправности. Например, стирание щеток или засорение контактов коллектора. В таких ситуациях ремонт сводится к чистке контактного механизма или замене графитовых щеток.

Тестирование электрической части сводится к проверке сопротивления обмотки якоря. В этом случае щупы прибора двум соседним контактам (ламелям) коллектора, после снятия показаний производится измерение далее по кругу.

Проверка обмотки якоря коллекторного электродвигателя

Отображенное сопротивление должно быть примерно одинаковым (с учетом погрешности прибора). Если наблюдается серьезное отклонение, то это говорит, что имеет место быть межвитковое КЗ или обрыв, следовательно, необходима перемотка.

Электрические причины повреждения мотора

Здесь наиболее распространенными факторами являются:

• Замыкание витков одной обмотки. Причиной может быть чрезмерный нагрев проводов при критическом увеличении нагрузки. Оболочка на витках разрушается, а токопроводящие жилы соприкасаются. Ток начинает бежать по более короткому участку цепи с меньшим сопротивлением, сокращая номинальную длину проводника. Выявить такую неисправность поможет мультиметр;
• Фазное короткое замыкание. Причина тоже может заключаться в перегреве обмотки. От предыдущего варианта такое замыкание отличается тем, что оно происходит между витками разных обмоток. Должно произойти моментальное срабатывание защитных автоматов, как при коротком замыкании в цепи. Как правило, перемотка электромоторов требуется в большинстве таких случаев.
• Обрыв проводников обмотки из-за превышения допустимой нагрузки и рабочей температуры. Предотвратить такую неисправность можно во время периодического техобслуживания электромоторов. Поврежденную изоляцию видно по характерным следам оплавления. Жилы под ней могут перегореть в ближайшее время, после чего произойдет обрыв цепи и ток перестанет циркулировать по обмотке. Если не перемотать электродвигатель, он работать больше не сможет;
• Проблемы с заземлением или его отсутствие. Во время повреждения изоляции проводов из замкнутого контура ток распространяется на все ближайшие токопроводящие поверхности, в том числе и на корпус мотора. Современное промышленное оборудование зачастую работает с силой тока, смертельно опасной для человека даже при малейшем касании. Поэтому заземление электродвигателей и измерение изоляционного сопротивления проводов следует проводить в обязательном порядке.

В отдельную категорию можно вынести причины неисправности моторов из-за резких колебаний напряжения в электросети:

• Увеличение напряжения на всех фазах. С такой проблемой поможет справиться правильно организованная система автоматической защиты;
• Фазовый перекос. Часто причиной становится ненадежное соединение проводов где-то на питающей линии после ее обрыва и ремонта. В таких узлах происходит окисление и пригорание металла. Данная нулевая фаза ослабевает, вызывая перекос других фаз. Стопроцентной защиты от таких ситуаций нет.
• Фазовый провал. Оборудование очень плохо воспринимает пропадание одной из фаз. Обмотка часто перегорает и для ее восстановления нужно перемотать электродвигатель.
• Попадание молнии. Часто влечет за собой поломку, ремонт и восстановление всего электрооборудование, подключенного к данной сети;
• Перегревание электромотора. Для критического снижения эффекта охлаждения иногда достаточно просто прикрыть тканью боковые ребра двигателя. А при большой нагрузке с повышенной температурой может не справиться даже система принудительного Алгоритм перемотки обмотки на электрическом двигателе.

В большинстве вышеперечисленных случаев повторная намотка обмоток может стать единственным доступным способом реанимации силового агрегата.

Обмоточные данные электродвигателей

Это справочные данные, поэтому самый надежный способ получить такую информацию – обратиться к соответствующим источникам. Эти данные также могут приводиться в паспорте к изделию.

В сети можно встретить советы, в которых рекомендуют при перемотке вручную пересчитать витки и измерить диаметр провода. Это трата времени. Значительно проще и надежней по маркировке двигателя найти всю необходимую информацию, в которой будут указаны следующие параметры:

• номинальные рабочие характеристики (напряжение, мощность, потребляемый ток, число оборотов и т.д.);
• количество проводов для одного паза;
• Ø проволоки (как правило, в данном показателе изоляция не учитывается);
• информация о внешнем и внутреннем диаметре статора;
• количество пазов;
• с каким шагом выполняется обмотка;
• размеры ротора и т.д.

Ниже представлен фрагмент таблицы с намоточными данными для электромашин типа 5A.

Пример таблицы с намоточными данными

Общие рекомендации

Независимо от того, проводите вы перемотку своими руками, или же обращаетесь к специалистам, важно учитывать такие советы:

• для вариантов взрывозащищенного или кранового видов стоит уделять особое внимание в плане деталей. Производитель реализовывает высокий уровень защиты, который не должен нарушаться при ремонте;
• точечный сервис не обеспечивает максимальный уровень эффективности. Статорная или роторная перемотка подразумевает смену подшипников, проверку состояния посадочных мест;
• на сегодняшний день качественную обработку мотора можно провести за пару дней, главное – применять проверенные материалы;
• для обеспечения прежней мощности двигателя необходимо подбирать кабель с сечением, аналогичным прошлому. Благодаря этому получится намотать требуемое количество витков;
• перед началом работ стоит подготовить все вспомогательные материалы, например, шаблоны из картона. Размер должен соответствовать оригинальным габаритам металлических компонентов.

Пошаговая инструкция перемотки электродвигателя своими руками

Необходимо сразу предупредить, что без спецоборудования и навыков работы перемотка катушек будет, скорее всего, бесполезным занятием. С другой стороны отрицательный опыт это тоже опыт. Понимание сложности процесса является лучшим объяснением его стоимости.

Первый этап — демонтаж

Мы приводим алгоритм действий для асинхронных машин, он следующий:

1. Отключаем привод от сети (380 или 220 В).
2. Демонтируем электромотор с конструкции, где он был установлен.
3. Снимаем задний защитный кожух охлаждающего вентилятора.
4. Демонтируем крыльчатку.
5. Откручиваем крепление торцевых крышек, после чего снимаем их. Начинать желательно с фронтальной части, после ее демонтажа ротор легко «выйдет» с тыловой крышки.
6. Вытаскиваем ротор.

Данный процесс можно существенно облегчить, если использовать специальное устройство – съемник. С его помощью легко освободить вал двигателя от шкива или шестерни, в также снять торцевые крышки.

Съемник для демонтажа

Мы не будем приводить инструкцию по разборке коллекторного двигателя, поскольку особо не отличается. Строение электромашины данного типа можно найти на нашем сайте.

Этап второй — снятие обмотки

Очередность действий следующая:

1. При помощи ножа снимаем бандажный крепеж и изоляционное покрытие с мест соединений проводов. В некоторых инструкциях рекомендуется зафиксировать схему соединений, например, сделав фотоснимок. Делать это особого смысла нет, поскольку это справочная информация и узнать ее по марке двигателя не составляет проблемы.
2. Используя зубило, сбиваем верхушки проводов с каждого торца статора.
3. Освобождаем пазы, используя пробойник соответствующего диаметра.
4. Очищаем статор от грязи, копоти, лака пропитки.

Статор, освобожденный от обмотки
На этом этапе мы рекомендуем остановиться, взять корпус и отвезти его специалистам. Самостоятельный демонтаж позволит снизить стоимость восстановительных работ. Как уже упоминалось выше, без спецоборудования качественно перемотать катушки довольно сложно. Для понимания сложности процесса опишем его технологию, что позволит облегчить выбор.

Перемотка статора (финальная фаза)

Процесс состоит из следующих действий:

1. Установка изоляторов в каждый паз (гильзование).
2. Толщина материала и его характеристики подбираются по справочнику.
3. Определяются обмоточные данные по марке двигателя.
4. На специальном станке производится намотка необходимого количества витков всыпных катушек. В сети можно найти фото и параметры самодельных ручных станков, но качество их работ довольно сомнительное.

   
   Станок для намотки всыпной обмотки

5. Катушечные группы укладываются в пазы, после чего производится их обвязка и соединение. Эти процессы довольно сложные и выполняются вручную.
6. Осуществляется пропитка. Для этого корпус нагревается до температуры 45°С – 55°С и полностью погружается в емкость с пропиточным лаком. Заливать лаком провода не имеет смысла, поскольку в этом случае все равно останутся пустоты.
7. После пропитки корпус помещают в специальную камеру, где осуществляется сушка при температуре 130-135°С.
8. Финальное тестирование катушек омметром.
9. Сборка и пробный запуск (если в ремонт передавались на только корпус, а и остальные детали и крепления).

Если на восстановление сдавался только корпус, рекомендуем перед тем, как включать мотор, проверить катушки.

Перемотка двигателей дрелей и болгарок

Для начала, устройство следует разобрать и оглядеть движок. Обмотку сразу удалять не следует: в первую очередь надо узнать число ее витков. Сделать это не сложно: достаточно, отделив верхнюю из катушек, отрезать ее. После этого надо обжечь ее при помощи горелки. Теперь можно посчитать количество ее витков.

Если решено выполнять перемотку ротора самостоятельно, то коллектор снимать не нужно. Его стоит оглядеть и замерить величину его сопротивления по отношению к корпусу (эта величина не должна быть менее 0.2 Мом). Коллектор следует очистить от того, что осталось от прежней обмотки и прорезать пазы в его контактной части. Это надо для того, чтобы потом вставить в эти места концы катушек и заделать их.

Якорь после очистки надо загильзовать. Гильзы изготавливаются из картона электротехнического типа, толщиной в 0.2 миллиметра, после чего вставляются в якорные пазы. Только после выполнения этих процедур можно начинать перематывать катушки мотора.

Если решено применять круговую намотку, то катушку следует укладывать последовательным образом до тех пор, пока все пазы не будут заполнены. Направление укладки следует выбирать в направлении, противоположном ходу стрелки часов (если якорь лежит валом к намотчику). Такой тип укладки именуется «укладка вправо».

В районе коллектора обмотка скрепляется при помощи бандажа. Делать это надо при помощи толстой нити из х/б ткани, уложенной в несколько плотных витков и туго завязанной. Капроновые нити применять не надо, поскольку капрон может запросто сплавится при работе устройства.

После этого нужно выполнить проверку изделия на отсутствие замыканий межвиткового характера и обрывов в обмотке. Это лучше всего делать до того, как изделие отправится в пропитку, ведь до пропитки значительно легче поменять обмотку на якоре.

Чтобы закрепить полученную обмотку, нужно выполнить пропитку. Это можно делать при помощи обычной эпоксидки, предназначенной для отвердевания горячим способом с добавлением пластификатора. Если же эта процедура выполняется в бытовых условиях, то можно применять и любые лаки. Когда пропитка закончена и высушена, необходимо выполнить проточку. От того, как вы это сделаете, зависит то, насколько будет искрить якорь. Величина биений не должна быть более 5 сотых миллиметра, резец же необходимо верно заточить для работы с медью. После выполнения всех этих процедур, нужно повторно проверить изделие на замыкания.

Перемотка якоря

Процесс замены обмотки коллекторного двигателя несколько похож за исключением небольших нюансов, связанных с особенностью исполнения. Например, на перемотку отправляют якорь, а не корпус, при условии, что проблема возникла не с катушками возбуждения. Помимо этого имеются следующие отличия:

• Для намотки применяется специальный станок, более сложной конфигурации.
• Обязательно необходима проточка, балансировка якоря (в финальной части процесса), а также его чистка и шлифовка.
• При помощи специального фрезерного станка производится нарезка коллектора.

Для перечисленных процессов требует спецоборудование, без него перемотка электродвигателей — пустая трата времени.

Проверка электродвигателя после ремонта

Далее производим процедуру проверки. Сначала необходимо опять «прозвонить» устройство, как описывалось в начале статьи при диагностике проблемы. Необходимо исключить возможность обрыва, отсутствия контакта и короткого замыкания любого рода. Если эти проверки двигатель прошел успешно, время приступить к проверке на работоспособность. Для этого не стоит сразу же подключать его к имеющейся сети питания. В промышленных объектах напряжение и вовсе составляет 380 В. Это довольно много. С помощью понижающего трансформатора следует протестировать работу двигателя.

Если он вращается без проблем, не дымится, значит работа выполнена правильно. Двигатель можно использовать по назначению.

Таким образом, инструкция по перемотки электродвигателя в домашних условиях завершена. Удачи всем в новых свершениях!

Недостатки повторной перемотки электромоторов

Перед владельцами электрических двигателей рано или поздно встает вопрос – перемотать старый мотор или купить новый. Ремонт старого проверенного временем оборудования выглядит привлекательнее, да и обойдется дешевле. Но здесь есть свои существенные минусы. Повторно перемотать мотор можно примерно за полцены от стоимости нового агрегата, но его дальнейший срок эксплуатации также будет значительно меньше. Используемые в процессе восстановления химические вещества могут нарушить целостность изоляции статора, что приведет к снижению эффективности и сбоям в работе оборудования. Как бы тщательно не производилась кустарная перемотка витков, она все равно по качеству будет уступать заводскому варианту и, следовательно, иметь более низкие эксплуатационные характеристики. По статистике электромотор после перемотки теряет как минимум один процент коэффициента полезного действия и не менее семи процентов энергоэффективности.