Jak sprawdzić silnik elektryczny - proste wskazówki dla elektryków

W naszym codziennym życiu nieustannie spotykamy różne urządzenia elektryczne, które znacznie ułatwiają naszą działalność. Prawie wszyscy mają w swojej konstrukcji silnik zasilany energią elektryczną do wykonania określonej pracy.

Czasami z różnych przyczyn pojawiają się w nim awarie. Konieczne jest określenie jego wydajności, zidentyfikowanie i naprawa uszkodzeń.

Jaki jest silnik elektryczny

Natychmiast zastrzegamy, że nie będziemy uciekać się do skomplikowanych opisów technicznych i formuł, ale spróbujemy zastosować uproszczone schematy i terminologię. Bierzemy również pod uwagę, że praca z silnikami elektrycznymi w instalacjach elektrycznych jest niebezpieczna. Są uprawnieni do tego przeszkoleni pracownicy.

Uwaga: samodzielna naprawa silnika elektrycznego przez niewykwalifikowanych pracowników może zakończyć się tragicznie!

Schemat kinematyczny

Przez konstrukcję mechaniczną każdy silnik elektryczny można przedstawić jako składający się tylko z dwóch części:

1. trwale zamocowany, zwany stojanem i przymocowany do korpusu maszyny, mechanizmu lub trzymany w rękach, jak na wiertarce, stemplu i podobnych urządzeniach;

2. ruchomy - wirnik wykonujący ruch obrotowy przenoszony na siłownik.

Obie połówki są całkowicie oddzielone od siebie, ale stykają się przez łożyska. Nigdzie i nigdzie nie kontaktują się mechanicznie czysto mechanicznie. Wirnik jest włożony do stojana i obraca się w nim całkowicie swobodnie.

Ta zdolność do obracania się musi zostać oceniona przede wszystkim podczas analizy działania dowolnej maszyny elektrycznej.

Aby sprawdzić rotację, musisz:

1. całkowicie usunąć napięcie z obwodu zasilania;

2. Spróbuj ręcznie obrócić wirnik.

Pierwsze działanie jest niezbędnym wymogiem zasad bezpieczeństwa, a drugie jest testem technicznym.

Często trudno jest ocenić obrót z powodu podłączonego napędu. Na przykład wirnik silnika działającego odkurzacza jest dość łatwy do odprężenia ruchem ręki. Aby obrócić wał stempla roboczego, będziesz musiał przyłożyć siłę. Toczenie wałka silnika połączonego przez przekładnię ślimakową w ogóle nie będzie działać ze względu na cechy konstrukcyjne tego mechanizmu.

Z tych powodów obroty wirnika w stojanie są oceniane, gdy napęd jest odłączony i analizowana jest jakość łożysk. Może utrudniać ruch:

• zużycie wkładek poślizgowych;

• brak smarowania łożysk lub jego niewłaściwe użycie. Na przykład zwykły stały olej, często wypełniony łożyskami kulkowymi, gęstnieje na zimno i może powodować słaby rozruch silnika;

• brud lub ciała obce między częściami ruchomymi i stacjonarnymi.

Hałas podczas pracy silnika jest wytwarzany przez wadliwe, zepsute łożyska o zwiększonym luzie. Do szybkiej oceny wystarczy kołysanie wirnika względem części stacjonarnej, wytwarzanie zmiennych obciążeń w płaszczyźnie pionowej oraz próba popychania i ciągnięcia go wzdłuż osi. W wielu modelach niewielka gra jest uważana za dopuszczalną.

Jeśli wirnik obraca się swobodnie, a łożyska działają dobrze, należy poszukać usterki w obwodach elektromagnetycznych.

Obwód elektryczny

Aby silnik mógł działać, muszą być spełnione dwa warunki:

1. na uzwojeniu (lub uzwojeniach w modelach wielofazowych) w celu doprowadzenia napięcia znamionowego;

2. Obwody elektryczne i magnetyczne muszą działać.

Gdzie sprawdzić napięcie silnika

Rozważ pierwszą pozycję na przykładzie projektu wiertarki elektrycznej z silnik komutatora.

Jeśli włożysz wtyczkę do gniazdka elektrycznego z działającym napięciem na działającym wiertarce, nie wystarczy to do uruchomienia silnika. Będziesz musiał ponownie nacisnąć przycisk zasilania.

Dopiero wtedy prąd elektryczny z wtyczki przez przewód przez triakową jednostkę sterującą i styki wciśniętego przycisku trafią do jednostki szczotkowej znajdującej się na kolektorze, a przez nią mogą dostać się do uzwojenia.

Podsumowując: wyciągnięcie wniosku na temat stanu silnika wiertarki jest możliwe tylko po sprawdzeniu napięcia na szczotkach zespołu kolektora, a nie na stykach wtyczki. Powyższy przykład jest przypadkiem szczególnym, ale ujawnia ogólne zasady rozwiązywania problemów, typowe dla większości urządzeń elektrycznych. Niestety niektórzy elektrycy w pośpiechu zaniedbują tę pozycję.

Rodzaje obwodów elektrycznych silników elektrycznych

Silniki elektryczne są zaprojektowane do działania na prąd stały lub przemienny. Ponadto te ostatnie są podzielone na:

• synchroniczny, gdy prędkość prędkość wirnika idopasowanie pola elektromagnetycznego stojana;

• asynchroniczny - z opóźnioną częstotliwością.

Mają różne cechy konstrukcyjne, ale ogólne zasady działania, oparte na działaniu wirującego pola elektromagnetycznego stojana na pole wirnika, przenosząc obrót na napęd.

Silniki prądu stałego

Są przeznaczone do stosowania jako chłodnice do urządzeń komputerowych, rozruszniki do samochodów, mocne stacje diesla, kombajny zbożowe, zbiorniki i inne zadania. Urządzenie jednego z tych prostych modeli pokazano na zdjęciu.

Pole magnetyczne stojana w tym projekcie jest wytwarzane nie przez magnesy trwałe, ale przez dwa elektromagnesy zamontowane na specjalnych rdzeniach - rdzeniach magnetycznych, wokół których umieszczone są cewki z uzwojeniami.

Pole magnetyczne wirnika jest wytwarzane przez prąd przepływający przez szczotki zespołu kolektora wzdłuż uzwojenia ułożonego w szczelinach zwory.

Silniki indukcyjne prądu przemiennego

Część jednego z modeli pokazanych na zdjęciu wykazuje pewne podobieństwo do wcześniej rozważanego urządzenia. Różnice konstrukcyjne dotyczą wykonania wirnika w postaci zwartego uzwojenia (bez bezpośredniego dostarczania prądu z instalacji elektrycznej do niego), zwanego „kołem wiewiórki” i zasadami rozmieszczania zwojów na stojanie.

Synchroniczne silniki prądu przemiennego

Mają uzwojenia cewek stojana umieszczone pod tym samym kątem przemieszczenia między sobą. Z tego powodu powstaje pole elektromagnetyczne wirujące z określoną prędkością.

W tym polu umieszczany jest elektromagnes wirnika, który pod wpływem przyłożonych sił magnetycznych również zaczyna się poruszać z częstotliwością synchroniczną z prędkością obrotową przyłożonej siły.

Dlatego we wszystkich rozważanych schematach silnika stosowane są:

1. uzwojenia drutów w celu zwiększenia pola magnetycznego poszczególnych zwojów;

2. rdzenie magnetyczne do tworzenia ścieżek strumienia magnetycznego;

3. elektromagnesy lub magnesy trwałe.

W przypadku indywidualnych konstrukcji silników, zwanych silnikami kolektorowymi, stosuje się schemat przenoszenia prądu z części stacjonarnej do części obrotowych przez zespół uchwytu szczotek.

We wszystkich tych urządzeniach technicznych mogą wystąpić różne awarie, które wpływają na działanie określonego silnika.

Ponieważ obwód magnetyczny jest wytwarzany w fabryce z płyt ze stali specjalnych zmontowanych z wysoką niezawodnością, awarie tych elementów występują bardzo rzadko, a nawet wtedy pod wpływem agresywnego środowiska, które nie jest przewidziane przez warunki pracy lub z powodu nieprzewidzianych transcendentnych obciążeń mechanicznych na obudowę.

Dlatego weryfikacja przejścia strumieni magnetycznych praktycznie nie jest przeprowadzana, a całą uwagę w przypadku wadliwego działania silników elektrycznych po ocenie mechaniki zwraca się na stan właściwości elektrycznych uzwojeń.

Jak sprawdzić zespół szczotek silnika komutatora

Każda płyta kolektora jest stykowym połączeniem pewnej części ciągłego uzwojenia twornika, a prąd elektryczny przepływa przez jego połączenie ze szczotką.

Działający silnik w tym urządzeniu tworzy minimum przejściowy opór elektrycznynie ma to praktycznego wpływu na jakość pracy i moc wyjściową. Wygląd płytek jest czysty, a szczeliny między nimi nie są niczym wypełnione.

Silniki poddane silnym naprężeniom mają brudne płyty kolektora ze śladami pyłu grafitowego, który nagromadził się w rowkach i pogarsza właściwości izolacyjne.

Szczotki silnika dociskane są do płyt siłą sprężyny. Grafit stopniowo usuwa się podczas pracy. Jego pręt zużywa się, a siła nacisku sprężyny maleje. Gdy nacisk kontaktowy jest osłabiony, wzrasta przejściowy opór elektryczny, co powoduje iskrzenie w kolektorze.

W rezultacie zaczyna się zwiększone zużycie szczotek i miedzianych płyt kolektora, co może spowodować uszkodzenie silnika.

Dlatego konieczne jest sprawdzenie mechanizmu szczotkowego, sprawdzenie czystości powierzchni, jakości produkcji szczotek, warunków pracy sprężyn, braku iskrzenia i pojawienia się okrągłego ognia podczas pracy.

Zanieczyszczenia usuwa się miękką ściereczką zwilżoną roztworem alkoholu przemysłowego. Szczeliny między płytami są czyszczone krukami z litych nie żywicznych gatunków drewna. Szczotki są wcierane drobnoziarnistym szmerglem.

Jeśli na płytkach kolektora pojawią się dziury lub spalone obszary, kolektor jest obrobiony i wypolerowany do poziomu, w którym wszystkie nierówności zostaną wyeliminowane.

Dobrze dopasowany zespół szczotki nie może powodować iskrzenia podczas pracy.

Jak sprawdzić stan izolacji uzwojeń względem obudowy

Aby wykryć naruszenie właściwości dielektrycznych izolacji w stosunku do stojana i wirnika, konieczne jest użycie urządzenia specjalnie zaprojektowanego do tych celów - megomomierz.

Jest on wybierany na podstawie mocy wyjściowej i napięcia.

Początkowo końce pomiarowe są połączone ze wspólnym zaciskiem zacisków uzwojenia i śrubą uziemiającą obudowy. W zmontowanym silniku styk elektryczny obudowy stojana i wirnika jest wytwarzany przez metalowe łożyska.

Jeśli pomiar pokazuje normalną izolację, to wystarczy. W przeciwnym razie wszystkie uzwojenia zostaną odłączone, a poszukiwanie naruszenia izolacji odbywa się poprzez pomiar i kontrolę poszczególnych obwodów.

Przyczyny złego stanu izolacji mogą być różne: od uszkodzenia mechanicznego powłoki lakierniczej drutów po wysoką wilgotność wewnątrz obudowy. Dlatego muszą być precyzyjnie określone. W niektórych przypadkach wystarczy wysuszyć uzwojenia, aw innych należy szukać miejsc z zadrapaniami lub znaczkami, aby wykluczyć prądy upływowe.

Kontynuacja artykułu:Jak sprawdzić stan uzwojenia silnika elektrycznego