Перемотка статора дрели своими руками

Во многих бытовых устройствах и самодельных конструкциях в качестве привода используются электрические машины небольшой мощности. Несмотря на высокую надежность электромоторов, их выход из строя по ряду причин – не редкость. Учитывая относительно высокую стоимость этих устройств, практичнее осуществлять их ремонт, а не замену. Предлагаем рассмотреть возможность перемотки электродвигателей в домашних условиях.

Виды электродвигателей и особенности их ремонта

Как правило, в быту используются коллекторные моторы постоянного тока и бесколлекторные асинхронные двигатели переменного тока. Именно ремонт этих приводов мы и будем рассматривать. Информацию о принципе действия и конструктивных особенностях асинхронных и коллекторных машин можно найти на нашем сайте.

Что касается синхронных приводов, то в быту они практически не используются, поэтому в данной публикации эта тема не затрагивается.

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.

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 R_К и U_ПИТ 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.

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.

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

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 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.

Оптовое производство ручных шлифовальных машин было начато в СССР в 1940 году. Название «болгарка» это приспособление получило из-за того, что сначала оно выпускалось в небольшом болгарском городке Ловеч, которое имело патент на это изобретение.

Сегодня без этого инструмента не обходится ни одно производство. Однако любой инструмент когда-то ломается, но многие детали можно починить и в бытовых условиях.

Часто сгорает электрическая часть. Причиной этого может стать:

• сильный нагрев от высоких перегрузок;
• скачок напряжения;
• вода, попавшая на токопроводящие поверхности;
• резко выдернутая вилка из розетки;
• удар по выключателю и так далее.

Наиболее распространенной неисправностью, которую можно попытаться отремонтировать, является обрыв витков статора. Это происходит в основном из-за больших перегрузок. Перемотка статора болгарки своими руками сегодня вполне возможна. Однако такая работа требует определенного опыта и соответствующих знаний.

Чаще всего электродвигатель выходит из строя по ряду характерных причин:

• нарушена обмотка;
• порван магнитопровод;
• нарушена работа якорного коллектора.

Признаки сломанного статора

Принципиалная схема регулятора оборотов болгарки.

Когда повышается напряжение, сила искры увеличивается скачкообразно. Причем чаще всего этому явлению подвергается лишь одна щетка. В результате пробивается изоляция провода, намотанного на статорную катушку.

Когда коллектор сильно искрит, это значит, что якорь имеет некачественную балансировку. При проверке коллектора увеличивают напряжение, звук работы двигателя обязан медленно и плавно усиливаться, при этом не должно возникать никакой вибрации.

При появлении резонанса можно говорить о плохо сделанной балансировке. Требуется выполнить ремонт электродвигателя.

Устройство болгарки

Схема подключения коллекторного двигателя.

Она имеет три главных узла:

• якорь;
• статор;
• редуктор.

Якорем является вращающаяся деталь, имеющая обмотки, чтобы создавать нужный крутящий момент, который передается редуктору электродвигателя. Такие же обмотки имеет статор, который поделен на несколько частей. Электрический ток приходит на обмотку через угольную щетку и поступает к якорю. Затем ток приходит на следующую щетку и так далее, пока не будут задействованы все сектора статора.

В этой статоре установлен якорь. Этот элемент конструкции болгарки считается самым сложным, так как в нем запрессованы практически все обмотки.

Статор электродвигателя имеет одинаковый внешний вид. Характерными отличиями являются:

• габариты магнитопровода;
• число оборотов провода;
• сечение провода.

Когда электричество пробегает через якорные обмотки, возникает магнитное поле, постоянно взаимодействующее с таким же полем статора. Такое взаимодействие запускает в работу электродвигатель. Иногда в состав статора входят постоянные магниты. К примеру, такие детали имеет электродвигатель стеклоочистителя легкового автомобиля. Каждый коллекторный электродвигатель способен работать от любого вида напряжения. При изменении ее величины имеется возможность настроить нужное количество оборотов.

Характерными неисправностями статора считается:

• разрыв обмотки;
• межвитковое короткое замыкание;
• сгоревшая обмотка;
• пробой изолирующей поверхности.

Когда цепь работает нормально, якорь начинает вращаться и с помощью шестерен диск приходит в движение.

Схема проверки коллекторного двигателя.

Редуктор поддерживает определенные обороты и нужную скорость. Ремонт болгарки вполне доступен в бытовых условиях. Нужно только предварительно разобрать приспособление.

Для того чтобы сдвинуть кожух, нужно открутить винт, крепящий пластмассовую пластинку. Все детали будут на виду, кроме редуктора, который скрывает металлический колпак. Он не позволяет редуктору иметь сильный нагрев. Для снятия редуктора нужно открутить четыре винта. Таким образом обнажатся все механические детали болгарки.

Когда устройство включается в розетку и разгон диска происходит на повышенных скоростях, это значит, что обмотка статора получила витковое замыкание. Статор требует ремонта, чаще всего требуется его перемотка.

Кажется, что перемотка статора — это работа повышенной сложности. Бытует мнение, что проводить такие работы в домашних условиях практически невозможно. Ведь порой даже опытные обмотчики электродвигателя отказываются от такой работы. Однако, имея соответствующий опыт и определенные технические знания, можно обыкновенный трехфазный статор отремонтировать за несколько часов со всеми подготовительными работами.

Перед началом ремонта и перемотки статор нужно очистить от грязи и удалить из пазов старую обмотку. Эта работа делается с помощью стальных щеток. Кроме того, удаляется поврежденная изоляция. Для облегчения очистки от изоляции статор опускают в нагретое трансформаторное масло, которое размягчает оставшуюся изоляцию.

Что может потребоваться для ремонта статора?

Инструменты, необходимые для работы: круглогубцы, линейка, штангенциркуль, плоскогубцы, электродрель, стальная щетка, мегомметр.

Для проведения работ мастеру потребуется:

• линейка;
• штангенциркуль;
• плоскогубцы;
• круглогубцы;
• кусачки;
• молоток стальной;
• молоток деревянный;
• стальная щетка;
• электродрель;
• мегомметр;
• лак.

После очищения статора от грязи необходимо провести такую последовательность действий:

• проверяются металлические пакеты;
• удаляются заусенцы;
• подтягиваются шпильки, держащие сердечник;
• определяется сопротивление изоляции;
• нажимные шайбы, края сердечника, покрываются лаком;
• делается изоляция пазов.

Ремонт статора электродвигателя болгарки

Реверсивное вращение коллекторного двигателя.

Сначала срезаются лобовые остатки обмотки. Затем изготавливается новая обмотка. Ее делают по шаблону, закрепленному на оси, которая держит две большие пластины. Очень важно в такой работе получить нужное количество витков. Проволока определенного диаметра должна иметь максимальное уплотнение. Две катушки вставляются в тело статора. Из обмоточного провода делаются выводы, которые изолируются гибкими пластмассовыми трубочками, кембриками.

Перед началом укладки обмотки, согласно технологическому процессу, проверяется симметрия пазовых коробок. Если они не закрывают обмотку, то, чтобы не допустить их повреждения, когда закладываются провода катушки, устанавливаются временные вкладыши.

Катушку, которую нужно будет уложить, монтируют прямо над поверхностью паза, находящегося снизу расточки. С помощью специальной пластинки выполняется монтаж проводников катушки.

Чтобы избежать перекрещивания проводов, которые расположены в пазу, их укладывают точно в той же последовательности, что и намотка на шаблон. Расположение проводников должно иметь строгую параллельность.

При выполнении следующей операции корпус статора поворачивается на одно деление. Проводится укладка в паз других катушек из начальной катушечной группы. После этого в пазы устанавливают междуслойные прокладки. Выводы катушечной группы прикручивают шпагатом к внешнему контуру катушек. Эти концы должны быть расположены параллельно катушечным выводам. Аналогичным методом монтируют нижнюю сторону катушек очередной катушечной группы. Эта операция продолжается, пока полностью не заполнятся все пазы катушек, которые входят в этот шаг.

После окончания намотки статорные катушки гильзуются. Гильзы должны иметь определенные размеры, зависящие от габаритов статора. Толщина материала для гильзы берется 0,2 мм. При этом длина гильзы должна превышать габарит статора. Практически всегда превышение составляет 1,5 мм.

Материалом гильзы является специальный электротехнический картон. На него сверху накручивается термостойкая пленка. Полученная конструкция оборачивается липким скотчем. Затем в статорные пазы монтируют загильзованные катушки, проводят проверку свободного движения якоря.

Полностью сформированную катушку обвязывают киперной лентой, затем покрывают лаком. Завершением всех работ является полная сушка, после которой статор будет полностью готов к эксплуатации.

Рекомендованные сообщения

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Сейчас на странице 0 пользователей

Нет пользователей, просматривающих эту страницу.