Как проверить двигатель постоянного тока

Как проверить работоспособность двигателя постоянного тока

Двигатель постоянного тока имеет определенную структуру. Он состоит из стационарной и вращающейся деталей – статора и ротора. Ротор, который также иногда называют якорем, при вращении контактирует со статором. Ротор расположен внутри статора практически во всех видах двигателей.

Якорь выполняет всю механическую работу. Вращательное движение зависит от других механизмов двигателя, о которых в этой статье не будет идти речь.

В конструкции статора предусмотрена статорная обмотка. Ток, проходя через нее, способствует формированию вращающегося магнитного поля, которое взаимодействует с полем статора. В результате возникает вращающийся момент, являющийся основой для выполнения механической работы. Повышение КПД и снижение количества потерь возможны при установке якоря на подшипниках.

Проверка электродвигателя выражается в разных формах: визуальный осмотр, использование измерительных приборов для определения величины зазоров, контроль вращения якоря.

При подготовке к проверке нужно принимать во внимание конструктивные особенности того или иного двигателя. Электрический мотор подключают к сети с напряжением 220 или 380 В. Важно учитывать обратимость двигателя – характеристику, которая указывает на выработку электрического тока при вращении ротора.

Проверка электромотора

Прежде всего, нужно понять, исправен ли агрегат, подлежащий проверке. Он исправен, если обладает такими характеристиками:

• отсутствует люфт подшипников;
• смазка в достаточном количестве и нормальном состоянии;
• зазоры между ротором и статором не превышают допустимые пределы;
• щетки и ламели коллекторной системы не изношены либо их износ незначителен;
• кабель питания полностью исправен;
• отсутствует запах горелого.

Стандартный визуальный осмотр позволит убедиться, что прибор исправен в механическом плане.

Если требуется разобрать конструкцию, то делать это нужно предельно аккуратно, чтобы не допустить механических повреждений. Для этого рекомендуется использовать специальные инструменты.

В ходе ревизии нужно обращать особое внимание на такие детали:

• участки обрывов обмотки, наличие коротких замыканий в них на роторе или статоре;
• пробои в изоляции корпуса;
• работоспособность конденсатора.

Схема ревизии двигателя на предмет исправности не слишком отличается для разных типов устройств, поэтому является практически идентичной.

Состояние обмоток статора в двигателе постоянного тока

Двигатель указанного типа называют коллекторным. Проверить его исправность можно с помощью мультиметра. Делают это по следующему алгоритму:

1. Мультиметр переводят в режим измерения сопротивления (Ом).
2. Щупы устройства парами прикладывают к ламелям коллекторной системы. Если с двигателем все в порядке, показания будут одинаковыми.
3. Щуп прикладывают к ротору и коллектору одновременно. Если двигатель рабочий, его сопротивление будет бесконечно высоким.
4. Один щуп прикладывают к статору, другой – к выводам двигателя. При низких значениях показаний подозревают разрывы обмоток.

Вам нужен ремонт электродвигателя?

Оставьте заявку и получите высококачественный ремонт от профессиональных мастеров. Консультация бесплатно!

Как проверить электродвигатель мультиметром

Проверка электродвигателя мультиметром – один из простых способов обнаружить неисправность двигателя и узнать причину поломки. При помощи мультиметра прозваниваются синхронные и асинхронные двигатели с короткозамкнутым и фазным ротором, а также коллекторные двигатели и двигатели постоянного тока. Чтобы результаты тестирования были верными, необходимо правильно подойти к процедуре проверки цепей. Для безопасной проверки двигатель отключается от электрической сети. Первое, что нужно сделать в рамках тестирования асинхронных агрегатов – проверить обмотку электродвигателя. Для оценки состояния обмоток в трехфазном двигателе необходимо снять с клемм токопроводящие перемычки.

Проверка замыкания обмоток на корпус двигателя
Мультиметр переводится в режим измерения сопротивления с максимальным пределом и калибруется. Для этого в стрелочных приборах щупы замыкаются, и при помощи настроечного винта показания на измерительной шкале устанавливается «0». Только после настройки мультиметра начинается проверка работы двигателя. В приборах с цифровой индикацией этот шаг пропускается. В исправном двигателе сопротивление изоляции составляет в среднем 1000 МОм. В ходе эксплуатации значение сопротивления снижается. При сопротивлении, равном менее 500 кОм, принято прекращать эксплуатацию двигателя. Для проверки один вывод мультиметра приложить к одной из клемм двигателя, а второй — к винту заземления корпуса. Если изоляция нарушена, мультиметр покажет почти нулевое сопротивление вместо требуемой бесконечности.

Проверка проводов обмоток на предмет обрыва
Следующий этап – проверка наличия обрыва провода в обмотках электродвигателя. Для этого диапазон измерения сопротивления в мультиметре устанавливается на самый низкий предел и производится калибровка на «0». После этого при помощи мультиметра проверяется сопротивление каждой обмотки электродвигателя. Если инструмент показывает единицу, значит сопротивление цепи стремится к бесконечности, то есть в обмотках есть обрыв.

Проверка статора на межвитковые замыкания
Следующий этап диагностики электродвигателя – проверка обмоток статора на предмет наличия замыканий между витками. Для этой операции нужно проверить мультиметром каждую обмотку, после чего сравнить все показания. У полностью исправного двигателя сопротивление на всех обмотках будет одинаковым. Если же на одной из обмоток значение сопротивления сильно отличается от других, значит есть межвитковое замыкание.

Проверка коллекторного электродвигателя
В рамках диагностики коллекторного электродвигателя в первую очередь нужно проверить якорь двигателя. Тестер настраивается в режим измерения сопротивления с наименьшим пределом и калибруется по стандартной схеме, после чего щупы прикладываются к

диаметрально противоположным ламелям, на которые выведены обмотки якоря. Сопротивление во всех обмотках не должно отличаться друг от друга. Разница в показаниях свидетельствует о наличии в обмотке обрыва.

Далее на мультиметре устанавливается максимальный режим измерений и проверяется наличие коротких замыканий обмоток якоря на его корпус. Для этого одним щупом касаются ламели, а другой корпуса якоря. При отсутствии замыканий показания мультиметра должны стремиться к бесконечности. Межвитковые замыкания обмоток якоря без специального прибора, к сожалению, установить нельзя.

Также в ходе диагностики коллекторного электродвигателя надо проверить наличие замыкания обмоток статора на корпус. Принцип проверки аналогичен тому, как проверяется замыкание обмоток у трехфазных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Для оформления заказа позвоните менеджерам компании Кабель.РФ ® по телефону +7 (495) 646-08-58 или пришлите заявку на электронную почту zakaz@cable.ru с указанием требуемой модели электродвигателя, целей и условий эксплуатации. Менеджер поможет Вам подобрать нужную марку с учетом Ваших пожеланий и потребностей.

Электрический двигатель постоянного тока, устройство и принцип действия электродвигателей постоянного тока

Электрические машины востребованы для работы оборудования разного назначения. Агрегаты встречаются в бытовых и промышленных устройствах. Для получения большой механической мощности с возможностью управления частотой вращения спросом пользуется двигатель постоянного тока (ДПТ или DC двигатели).

Устройство и принцип действия

Внешне двигатель постоянного тока представлен компактным моноблочным устройством с клеммами для подключения. На выходе вал, через который передается крутящий момент рабочему механизму.

Электрическая машина состоит из двух основных компонентов:

1. Статор. Неподвижный элемент двигателя с обмоткой для возбуждения электродвижущей силы (ЭДС). У статора противоположно расположено два постоянных магнита с разными полюсами.
2. Ротор. Вращающийся элемент ДПТ, который преобразует электромагнитную силу в механическую энергию.

На роторе присутствует токопроводящая обмотка с концами на щетках. Они являются контактами, на которые подается электроэнергия. Поток заряженных частиц через обмотку проходит по касательной постоянный магнит статора, возбуждая электродвижущую силу. Она приводит в действие ротор, который вращается с постоянной скоростью.

Направление потока электрических зарядов векторное и прямое, поэтому ротор двигателя немного прокрутится и остановится. Для непрерывного вращения на его конце установлена токопроводящая пластина (ламель).

Но одной ламели недостаточно, т.к. после проворачивания ротора на 180 °C на пути будет магнит с обратной полярностью. И чтобы якорь не вращался «туда-сюда», ламели расположены по всей окружности конца ротора в виде неподвижного щеточного коллектора на подшипниках скольжения. Независимо от текущего положения ротора, в любой момент вращения возле магнита всегда будет ламель, принимающая постоянный ток.

За свою конструкцию такие машины называются коллекторными электродвигателями. Они первыми были разработаны и до сих пор в спросе. Агрегаты долговечны, поддерживают регулировочную скорость вращения ротора. Все электрические машины постоянного тока — синхронные двигатели. Называются они так по причине одинаковой скорости вращения магнитного поля и ротора.

С развитием электроники появились DC двигатели без щеточного коллектора. Постоянный ток подается на статор, а закрепленные на роторе постоянные магниты начинают вращать якорь. С конструктивной стороны такие машины более сложные и имеют узкое назначение. Используются в условиях, в которых применение коллекторных электродвигателей не оправдано.

Способы возбуждения ЭДС ДПТ

Благодаря низкой себестоимости коллекторные электромоторы распространены в недорогих бытовых устройствах. Но их мощности недостаточно для крупногабаритного оборудования. Поэтому в промышленности применяются машины с обмоткой на статоре (вместо постоянного магнита). По классификации агрегаты отличаются способом возбуждения ЭДС.

Последовательное возбуждение

Обмотка возбуждения на статоре и на якоре питаются от одного источника постоянного тока. Сначала он проходит по статору, а когда он поступит на ротор, уже будет действовать ЭДС. Это самая удачная схема запуска двигателя — можно обеспечить плавный пуск машины и доступна регулировочная скорость вращения.

Но есть и существенный недостаток — возбуждаемое магнитное поле растет лишь с повышением постоянного тока. Поэтому для получения высокой скорости подается больше мощности. В результате часто происходят искрения и перегорания ламелей. При использовании двигателей с последовательным возбуждением приходится выбирать между производительностью и долговечностью.

Параллельное возбуждение

Поток частиц идет от одного источника одновременно на обмотки статора и ротора ДПТ. Напряжение будет одинаковым, а вот сила распределяться между проводниками. Машины с такой конфигурации самые простые в производстве и компактны. Концы проводников статора и ротора подсоединены напрямую к щеткам. Нет дополнительных соединений обмоток между собой (которое есть при последовательном возбуждении).

Но с увеличением силы заряда на обмотке возбуждения, на якоре будет спад, и наоборот. Поэтому электродвигатели постоянного тока с параллельным возбуждением могут работать лишь с одной скоростью. Они часто используются в насосах магистральных трубопроводов, которые работают под конкретным напором.

Независимое возбуждение

На якорь и статор подается напряжение от разных источников питания. Такая схема позволяет обеспечить плавный пуск, т.к. при увеличении скорости вращения возбужденное поле не меняется. И это значительно продлевает ресурс машины.

У электродвигателей постоянного тока с независимым возбуждением только один недостаток — частый выход из строя якоря. Это связано с тем, что при перегрузках ЭДС не меняется (т.к. она возбуждается иным источником, не задействованным при регулировании оборотов ротора). Оператор может заметить дефекты в работе только когда уже становится поздно (сильный шум, запах перегоревшей изоляции).

Смешанное (комбинированное) возбуждение

У таких машин несколько катушек возбуждения с разным соединением. Электродвигатели сложны и функциональны. Они применяются в условиях, когда требуется бесперебойная работа, а сохранность агрегата вторична.

Например, при штатной работе задействуется обмотка возбуждения, которая параллельно соединена с проводником якоря, и ротор вращается с одной скоростью. А в момент перебоев на генераторе или подстанции подача тока переключается на другую катушку, у которой независимое от якоря возбуждение. Электродвигатели постоянного тока со смешанным возбуждением не встречаются в бытовых устройствах. В зависимости от режима работы по факты такие агрегаты могут иметь классификацию.

Способы эксплуатации

Электрически е DC машины постоянного тока могут работать в прямом и обратном порядке. В результате их можно использовать в качестве генераторов путем преобразования механической силы в электрическую энергию.

Режим электродвигателя

Подаваемый постоянный ток преобразовывается в механическую силу вращения ротора, которую можно использовать в разных целях:

• перекачка газообразных и жидких сред;
• транспортировка и подъем грузов;
• обработка материалов разной прочности.

Электрическая машина постоянного тока находит широкое применение только от одного вращения, но и это не предел ее возможностей. У преобразования линейная зависимость — обороты зависят от напряжения (чем оно выше, тем их больше на единицу времени). Такая зависимость позволяет использовать две опции:

1. Регулирование скорости вращения. С помощью частотного преобразователя меняется напряжение, а за ним прямо пропорционально растут или падают обороты. Это позволяет использовать оборудование более эффективно (менять напор перекачки, ускорять подъем более легких грузов и т. д.).
2. Плавный запуск. Пусковой ток подается не сразу базовым напряжением, а с постепенным его увеличением до требуемого значения. Также можно обеспечить плавный переход при переключении скорости вращения. Эта функция значительно сокращает износ машины от резких вращений.

С развитием электроники стало возможным регулировать вращение ротора двигателей постоянного тока под управлением других устройств, делая его работу автономной:

1. Термостат у котла задает скорость вращения насоса, при которой в трубах будет достигнута нужная температура.
2. Аварийная система обесточивает агрегат при его перегреве.
3. Реле давления останавливает перекачку в магистральных трубопроводах при полном резервуаре, и с его опустением снова запустит машину.

Режим генератора

Принцип заключается в реверсивной работе DC электродвигателя. Под действием механической силы ротор начинает вращаться и генерировать электрический заряд на полюсах. Токосъем происходит подключением сетей к щеткам.

Подавляющее большинство двигателей с работой в режиме генератора действуют в электростанциях. Для движения ротора задействуется течение реки или пар. Крупные перерабатывающие заводы могут обеспечивать себя электроэнергией с нулевой себестоимостью. В качестве механической силы для движения ротора используется побочный продукт в виде струи газа.

Также распространено применение компактных мини-электростанций. Они представлены установкой с двигателем внутреннего сгорания и генератора. Ротор приводится в движение сжиганием бензина или ДТ. Мини-электростанции распространены на строительных промышленных объектах в условиях отсутствия электросетей.

На практике в целях продления срока службы генератора ротор ДПТ всегда работает с минимальной нагрузкой. Ток необходимых характеристик получается подключением выпрямителей, резисторов и инверторов.

Универсальный электродвигатель

Если у машины магнитное поле возбуждения и ротор вращаются с одинаковой скоростью (синхронная машина), он устроен так, что возможно питание от постоянного и переменного тока. Дополнительная обмотка возбуждения проходит не по всему статору, а секционно (по образу с ламелями щеточного коллектора). При включении двигателя в цепь с источником постоянного тока питание подается на основную обмотку статора, а когда от переменного — на дополнительную.

Такой подход позволяет коллекторному двигателю постоянного тока работать от общей сети. Он используется в бытовых приборах с высокой производительностью. Вся причина в том, что переменный ток электросети напряжением 230 В и частотой 50 Гц можно преобразовать во вращение ротора с крутящим моментом не более 3000 об./мин. В обычном режиме оборудование работает от переменного источника питания. Но когда требуется очень высокая скорость вращения механизма, происходит предварительное выпрямление. Ток становится постоянным и после передается на щетки машины.

Достоинства

У электродвигателей постоянного тока много преимуществ, среди которых можно отметить следующее:

1. Линейная зависимость преобразования энергии. По характеристикам источника можно заранее рассчитать обороты, с которыми движется ротор (и наоборот для генератора). Это обеспечивает плавным пуском и регулировочной скорость вращения электромотора.
2. Универсальная конструкция. Для любых задач подходит коллекторный двигатель, и наладить производство одного вида машин проще.
3. Компактность. Синхронные двигатели состоят только из статора и якоря, остальные компоненты незначительны и не почти не влияют на размер агрегата.

Двигатели постоянного тока отлично подходят для предприятий на производстве. Но в быту по ряду качеств они проигрывают основному конкуренту — асинхронным двигателям:

1. Меньший рабочий ресурс и требовательность к частому обслуживанию с заменой изношенных частей.
2. Сложная конструкция якорей, не позволяющая отремонтировать или заменить их самому.
3. Для подключения к общей сети требуется выпрямитель.

По этим причинам в домашних устройствах и бытовых инструментах присутствуют асинхронные двигатели. Их принципиальное отличие в поле возбуждения, которое всегда вращается быстрее ротора. Такие машины устроены так, что работают только от переменного тока.

Типы неисправностей

Двигатели постоянного тока используются для приведения в движение крупногабаритных агрегатов с большой нагрузкой, и где требуется часто менять скорость вращения. Преимущественно это область энергетики и производства с тяжелыми условиями работы, ускоряющими износ мотора. Но даже при бережной эксплуатации возможен выход из строя.

Для двигателей постоянного тока характерны многие поломки, которые можно объединить в 4 типа неисправностей:

1. Разрушение изоляции и обмотки. При перегреве или коротком замыкании электромотор получает сильный урон. Изоляция разрушается, а уязвимая часть обмотки деформируется под действием внешнего тепла или роста сопротивления материала проводника. Поломке предшествует перегрев и шумная работа. Принципиальное отличие замыкания от перегрева в том, что неполадка на стороне и ее придется устранить после ремонта агрегата.
2. Отсутствие питания. При наличии постоянного тока полный отказ в работе двигателя указывает на обрыв одной или нескольких обмоток. Зачастую такая ситуация происходит в результате повреждения витков из-за неаккуратного обслуживания. В половине случаев обмотку двигателя можно восстановить без замены.
3. Постукивания и вибрации. Разбалансировка вала или разрушение подшипников скольжения нарушает синхронную передачу крутящего момента рабочему механизму. В результате происходят многократные толчки между валами, которые еще сильнее вредят электромотору. Возможно механическое разрушение отдельных частей (уцелевших подшипники, ламели коллектора).
4. Рабочие характеристики не соответствуют настройкам. Отвечающий за подачу постоянного тока на двигатель механизм неисправен. При повреждении катушки частотного преобразователя изменение скорости вращения ротора не будет соответствовать настройкам. При дефектной работе в режиме генератора токосъем не соответствует требуемым параметрам.

При наблюдении любых признаков неисправности необходимо отключить двигатель и передать его в сервис для ремонта. Дальнейшая эксплуатация мотора постоянного тока под нагрузкой причинит ему еще больше урона или нарушит работу оборудования. Восстановление машины необходимо доверить только специалистам. Только профессионалы способны на определение всех неисправностей и смогут устранить их за короткий срок.

Технический центр «Хельд» ремонтирует электрические моторы постоянного тока и устраняет неисправность любой сложности. Мастера восстанавливают обмотку статора и якоря, меняют подшипники скольжения, делают балансировку ротора. Также мы ремонтируем бытовые и промышленные агрегаты с работой от электродвигателя постоянного тока до 1000 кВт: генераторы, станки, компрессоры, насосы.

Если вам требуется срочное и профессиональное восстановление мотора, обратитесь в нашу компанию. Специалисты быстро изучат состояние машины, найдут все неисправности и сообщат условия ремонта.

Техническое обслуживание
электрических машин © ООО «Хельд ремонт»
ИНН 7811781566
КПП 781101001

Как проверить двигатель постоянного тока

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.