Чем очистить якорь электродвигателя
Как почистить коллектор якоря своими руками
В данном обзоре вы узнаете, как в домашних условиях можно почистить коллектор якоря. Зачем вообще это нужно?
Во-первых, чтобы продлить ресурс щеток. Во-вторых, периодическая чистка позволяет уменьшить искрение щеток в процессе работы электродвигателя.
Бывает так, что якорь электродвигателя не подлежит восстановлению. Однако не спешите его выбрасывать — из него можно сделать полезную вещь для мастерской. Читайте: как сделать шлифовальную насадка на дрель из якоря электродвигателя.
Первым делом снимаем якорь электродвигателя и зажимаем его в патроне шуруповерта (можно также использовать электродрель).
Затем шлифуем поверхность коллектора наждачной бумагой: сначала с зерном 1000, потом — 2000.
Основные этапы работ
На следующем этапе при помощи канцелярского ножа или иголки нужно будет удалить грязь между отдельными пластинами.
Дополнительно, используя прямоугольный надфиль с алмазным напылением, можно удалить острую фаску на каждой пластине коллектора. Эта процедура тоже продлит «жизнь» графитовым щеткам.
Далее берем старую зубную щетку, смачиваем ее в растворителе и, включив шуруповерт, обрабатываем поверхность коллектора и другие элементы якоря.
При желании, чтобы добиться идеального результата, можно еще отполировать пластины. Для этого потребуется паста ГОИ и войлочный круг или насадка для полировки.
Подробно о том, как почистить коллектор якоря своими руками, рекомендуем посмотреть в видеоролике.
Электродвигатели
Во многих случаях эти операции можно выполнить, не демонтируя электродвигатель. Однако у некоторых электроприборов придется отсоединить провода и отвернуть крепеж, с тем чтобы добраться до обеих щеток. В зависимости от сложности отсоединения двигателя решайте, нет ли смысла предоставить это все специалистам сервиса
Универсальные электродвигатели.
Рис. 1 Универсальный электродвигатель.
| 1. Обмотка возбуждения | 4. Коллектор |
| 2. Якорь | 5. Контакт коллектора |
| 3. Щетка | 6. Якорная обмотка |
Рис. 2 Противоположные полюса притягиваются
Вращение перемещает щетки на другую пару контактов коллектора, создавая другое магнитное поле. Каждое новое поле взаимодействует по очереди с обмоткой возбуждения, что создает равномерное вращение якоря.
Электродвигатели постоянного тока
Универсальные двигатели постоянного и переменного тока работают на похожих принципах, но у электродвигателя постоянного тока вместо обмотки возбуждения установлены постоянные магниты.
Бесшнуровые электроинструменты, такие как дрели, лобзики и кусторезы, работают с помощью двигателей постоянного тока, которые питаются от аккумуляторов напряжением до 30 В или выше. Для обеспечения достаточной мощности обычно несколько аккумуляторов соединяются последовательно.
Смена направления вращения двигателя постоянного тока достигается простой сменой полярности напряжения на контактах электродвигателя. В электроинструментах это делается с помощью соответствующего переключателя.
Асинхронные электродвигатели
Универсальные двигатели можно встретить в большинстве бытовых электроприборов, но в некоторых ситуациях предпочтительнее асинхронные электродвигатели. Асинхронные двигатели относительно малошумные, так как в них нет щеток, в них нет и угольной пыли, которая засоряет двигатель.
Электродвигатель с расщепленной фазой оснащен сложным комплексом обмоток, называемых статарными обмотками, или статором (аналог обмотки возбуждения), который окружает цилиндрический ротор из алюминия и стали. Здесь нет чисто электрического соединения с ротором, и вращение вызывается с помощью другой статарной обмотки, которая называется пусковой, или стартовой обмоткой. Последовательно с пусковой обмоткой часто соединяют конденсатор, чтобы увеличить пусковой момент двигателя.
Рис. 3 Асинхронный двигатель с расщепленной фазой
| 1. Статорная обмотка | 2. Ротор |
Асинхронный электродвигатель с расщепленными полюсами похож на двигатель с расщепленной фазой, но у него только одна статарная обмотка, которая создает постоянное магнитное поле. Медные проводники между пластинами из мягкой стали направляют магнитное поле в нужном направлении и заставляют ротор вращаться.
Рис. 4 Асинхронный двигатель с расщепленными полюсами
| 1. Медные проводники | 2. Статорная обмотка |
Поскольку здесь нет щеток, которые можно было бы самостоятельно поменять, все обслуживание и ремонт асинхронных двигателей лучше предоставить специалистам.
Обслуживание универсального электродвигателя
Если между щетками и коллектором плохой контакт, то эффективность работы универсального двигателя будет снижена. Плохой контакт может быть вызван как износом щеток, так и загрязнением коллектора.
Износ или залипание щеток
Угольные щетки устанавливаются разными способами, но они всегда прижимаются к коллектору тем или иным видом пружины. Описанное далее показывает три типичных способа установки щеток с возможностью их простой замены. Перед обслуживанием электродвигателя обязательно отключите прибор от электропитания, вынув вилку из розетки или другим способом.
Рис. 5 Подденьте металлический колпачок
Рис. 6 Сделайте на щетке маленькую пометку
Рис. 7 Выньте щетку из ее держателя
Чистка коллектора
Перед тем как установить щетки, воспользуйтесь возможностью почистить поверхность коллектора.
Рис. 8 Сметите пыль с коллектора
Рис. 9 Зачистите контакты
Щетки с внешними пружинами
У некоторых универсальных электродвигателей каждая щетка удерживается в контакте с коллектором наружной пружиной, которую надо сначала поднять, чтобы можно было вынуть щетку. Каждая щетка подсоединяется с помощью медного плетеного проводника с соединительным наконечником.
Рис. 10 Для изъятия щетки поднимите пружину
Сменные блоки щеток
Еще проще обслуживать электродвигатели, в которых использованы сменные блоки щеток.
Рис. 11 Отсоедините наконечник
Рис. 12 Отвинтите блок щеток
Рис. 13 Выньте и замените блок щеток
Более подробно замену щеток можно посмотреть на видеороликах:
Всего хорошего, пишите to Elremont © 2008
Инструкция по восстановлению коллектора перфоратора Makita
Правильная работа перфоратора Makita 2450 с коллекторным двигателем сопровождается незначительным искрением щеток в районе коллектора. У исправно работающего электродвигателя искрение равномерное с коротким хвостом.
По изменению картины искрения можно определить характер и место неисправности в перфораторе Makita 2450, 2470.
Причинами увеличения искрения в коллекторе электродвигателя могут быть неисправности щеток и их износ, короткое замыкание или обрыв якоря, неисправность статорных обмоток электродвигателя, поломка или неправильное крепление щеткодержателей.
Существенное искрение в районе коллектора приводит к появлению борозд на коллекторе, подгоранию пластин, неравномерному истиранию щеток.
Возникновение перечисленных дефектов вызывает быстрый износ и выработку ламелей самого коллектора.
Шероховатость выше нормы
Поскольку перфоратор является мощным инструментом, допускается небольшое искрение без нагрузки, при значительных усилиях на инструмент возможно пробегание одиночных искр по кругу. В случае сильного искрения необходимо выяснить причину появления сильного искрения.
Самой распространенной неисправностью на коллекторе является увеличивающаяся шероховатость ламелей при усиливающемся искрении щеток.
Увеличение шероховатости поверхности коллектора перфоратора Makita 2450 происходит не только за счет усиления искрения. На медных пластинах коллектора образуется окись меди, по твердости превышающая твердость угольных щеток. На величину шероховатости влияет неравномерный износ щеток и нагар от искрения.
Царапины образуются не только из-за неравномерного износа щеток и разной структуры материала, но и попадания в рабочую зону твердых частиц из воздуха.
Неправильное хранение перфоратора Макита может привести к появлению окиси на медных пластинах коллектора из-за высокой влажности или значительных перепадов температур при работе.
Чтобы устранить дефекты поверхности коллектора, его надо отшлифовать.
Как правильно отшлифовать поверхность коллектора
Прежде чем приступать к доработке коллектора перфоратора Makita 2470, надо обязательно выполнить балансировку ротора.
Вариант замера биения коллектора относительно ротора
В домашних условиях шлифовку коллектора перфоратора Макита 2450или 2470 лучше всего проводить наждачной бумагой, закрепленной на деревянной колодке уже на отбалансированном роторе.
Конец вала ротора крепится в патроне дрели через мягкую медную или алюминиевую фольгу. Дрель с ротором надежно крепится в тисках или самодельном приспособлении.
Вращая ротор, постарайтесь отцентрировать его в патроне дрели.
Установка ротора в патрон
Как центровать ротор в дрели перед шлифовкой
Центровка ротора в патроне дрели производится для обеспечения минимального биения радиальной поверхности коллектора относительно вала ротора.
Теперь вместо сверла зажмите вал ротора и таким же способом определите места биения ротора или коллектора.
Процесс шлифования коллектора
Процесс шлифовки коллектора надо начинать с подбора наждачного материала. Для шлифовки коллектора рекомендуется использовать шлифовальную бумагу или надфиль.
Выбирайте шлифовальную бумагу нескольких номеров, начиная от №100 и выше.
Теперь приступайте к шлифованию. Приложив к коллектору деревянную колодку с закрепленной наждачной бумагой, вращайте дрель и, не сильно прижимая колодку к поверхности коллектора, шлифуйте.
Шлифовка коллектора в дрели
Операцию шлифования рекомендуется применять на уже работавших роторах с незначительной выработкой коллектора.
Правильное искрение щеток
Если вы произвели на роторе перфоратора Makita 2470 замену коллектора, то после его насадки на вал, коллектор надо проточить. Эта операция выполняется для устранения радиального биения поверхности ламелей нового коллектора относительно вала якоря.
Протачивать коллектор лучше всего на токарном станке с применением оправок. Но можно данную операцию выполнить и в домашних условиях. Правда, без дополнительного приспособления не обойтись.Видео поможет разобраться в проточке коллектора.
Как правило, щеткодержатели на перфораторах крепятся напротив друг друга. Продолжительная работа щеток приводит к образованию на коллекторе желобков, образующих волнистость на поверхности. Такую выработку можно устранить только на токарном станке, проточив коллектор.
Чтобы уменьшить образование желобков на коллекторе, надо стараться располагать щеткодержатели в шахматном порядке.
Как зачистить пазы коллектора перфоратора
А вот зачистку пазов между ламелями надо проводить, поскольку миканит, материал прокладок между ламелями, тверже медных ламелей и меньше изнашивается. Со временем миканитовые прокладки изнашиваются меньше, и их высота превышает высоту медных ламелей.
Для выравнивания высот пазы между ламелями фрезеруются, или, говоря простым языком, продороживаются.
Фрезерование своими руками лучше всего выполнять кусочком пилы по металлу, заточенной по ширине пазов коллектора.
Фрезеровка пазов вручную
Параллельно краю паза прикладывается металлическая линейка, пила прижимается к ее краю и протягивается со слабым нажимом. Паз фрезеруется до высоты медной ламели.
Фрезеровка пазов заканчивается удалением остаток материала при помощи волосяной щетки и снятием фасок при помощи шабера, сделанного из надфиля. Шлифовку лучше сделать войлоком.
Любую фрезеровку следует заканчивать шлифованием и продувкой воздуха.
На величину выработки коллектора влияет и состояние подшипников. Изношенность подшипников приводит к увеличению биения коллектора, что в свою очередь приводит к ускорению износа угольных щеток. Для устранения биения коллектора подозрительные подшипники рекомендуется заменить новыми.
Как контролировать состояние щеток
Устанавливая новые угольные щетки, рекомендуется обязательно притирать их для лучшего прилегания к поверхности коллектора.
Подгонку следует проводить осторожно, периодически прикладывая щетки к коллектору ротора для проверки их на просвет.
Притерев щетки к коллектору, перед установкой рекомендуется проверить правильное крепление щеткодержателей. Щеткодержатели при заводской установке выставляются на нейтраль, что сводит до минимума искрение на коллекторе. Если заводских меток нет, то регулировка установки щеткодержателей выполняется путем смещения щеткодержателя в сторону, противоположную вращению ротора до минимального образования искры.
Щетки не должны болтаться в щеткодержателе, а плотно прижимаются к ламелям коллектора. Сила прижима регулируется пружинами в щеткодержателе.
Искрение неисправного коллектора
Увеличение искрения на коллекторе ротора может появляться в связи с коротким замыканием якоря, обрывом катушек якоря, коротким замыканием обмоток на корпус якоря. Все эти неисправности устраняются только при капитальном ремонте ротора.
Проверка и ремонт якоря болгарки своими руками
Особенности работы асинхронного двигателя болгарки
Практически во всех электроприборах, использующихся в быту, применяется асинхронный электрический двигатель. Важным преимуществом этого типа мотора является то, что при изменении нагрузки на него, частота оборотов не меняется. Это означает, что если, к примеру, долго и без остановки резать камень бытовой болгаркой, никаких внешних признаков перегрузки двигателя заметно не будет. Скорость вращения диска будет постоянная, звук однотонным. Изменится только температура, но этого можно и не заметить, если руки одеты в перчатки.
При невнимательном отношении, преимущество может превратиться в недостаток. Асинхронные двигатели очень чувствительны к перегреву, значительное превышение рабочей температуры влечёт за собой оплавление изоляции на обмотках ротора. Вначале мотор будет работать с перебоями, а потом — когда произойдёт межвитковое короткое замыкание — двигатель остановится совсем. Стоит несколько раз сильно перегреть двигатель болгарки и, наиболее вероятно, что якорь оплавится. Кроме того, от высокой температуры отпаиваются контакты, соединяющие провода первичной обмотки с коллектором, что ведёт к прерыванию подачи электрического тока.
Как определить неисправность якоря болгарки
Признаками поломки якоря болгарки являются: повышенное искрение щёток на коллекторе мотора, вибрация мотора на малых оборотах, вращение рабочего вала в разные стороны. Если такие симптомы присутствуют, работу инструментом следует прекратить — это опасно. Подозрения легко проверить с помощью несложных тестов.
Визуальный осмотр снаружи
Поиск неисправности следует начать с визуального осмотра болгарки:
Осмотр прибора изнутри
Осматривать мотор лучше всего под ярким освещением, чтобы все мелкие детали были хорошо различимы. Якорь должен свободно вращаться вокруг своей оси, правильно работающие подшипники не должны при работе издавать звук. На якоре не должно быть следов оплавившейся проводки, обмотки контура должны быть целыми, без разрывов. Можно понюхать ротор. При межвитковом замыкании изоляционный лак подгорает и издаёт устойчивый специфический запах. Но для такой диагностики необходим определённый опыт.
Прозвонка цепей тестером
Если визуальный осмотр не дал явных результатов, продолжить обследование рекомендуется при помощи мультиметра. Выставив тумблер переключения режимов в положение омметра (диапазон 200 Ом), необходимо двумя щупами «прозвонить» две соседние ламели якоря. Если сопротивление на всех витках одинаковое, это значит, что обмотки исправны. Если же на каких-то парах тестер показывает другое сопротивление или обрыв цепи — в этой катушке неисправность.
Разрыв проводки может произойти между обмоткой и сердечником. Следует внимательно обследовать места соединения катушек с ламелями коллектора в нижней части якоря, визуально проверить пайку контактов.
Проверка контактов лампочкой
Если нет тестера, выйти из положения можно с помощью простой лампочки на 12 вольт. Мощность может быть любой, оптимально 30–40 Вт. Напряжение от аккумулятора 12 вольт надо подать на вилку болгарки, вставив в разрыв одного провода лампочку. При исправном якоре, если вращать шпиндель рукой, лампочка должна гореть, не изменяя яркости. Если накал меняется — это верный признак межвиткового короткого замыкания.
Если же лампочка не горит, то это может говорить о следующем:
Существуют и другие способы диагностики, но они требуют более сложного оборудования, которое в домашних условиях обычно не применяют. Опытный мастер определит поломку с высокой степенью точности, используя «пробойник» или простейший трансформатор с разрезанным тороидальным сердечником и одной первичной обмоткой.
В каких случаях можно спасти якорь и восстановить его своими руками
Если повреждение якоря установлено с гарантированной точностью, деталь необходимо извлечь из электродвигателя. Разборку мотора надо производить с особой аккуратностью, предварительно сняв щётки и отсоединив клеммы питания. Вынимается ротор вместе с опорными подшипниками и крыльчаткой охлаждения мотора, они составляют с ним единое целое.
Если в якоре повреждена большая часть проводки и в результате перегрева нарушена балансировка, его лучше заменить целиком. О нарушении балансировки говорит повышенная вибрация и неравномерный гул при работе механизма.
Как перемотать якорь — пошаговая инструкция
Если балансировка якоря не нарушена, а проблема только в испорченных обмотках, то такой якорь можно восстановить самостоятельно, перемотав катушки. Перемотка ротора в домашних условиях требует большого терпения и аккуратности.
Мастер должен иметь навыки в работе с паяльником и приборами для диагностики электрических цепей. Если вы неуверены в своих силах, лучше отнести двигатель для ремонта в мастерскую или самостоятельно заменить весь якорь.
Для самостоятельной перемотки якоря понадобится:
Перед перемоткой важно сосчитать количество витков провода в обмотке и намотать на катушки такое же количество нового проводника.
Процесс перемотки состоит из следующих шагов:
Замена якоря самостоятельно в домашних условиях
Практика показывает, что если решено заменить якорь болгарки, то менять его лучше всего вместе с опорными подшипниками и крыльчаткой охлаждения двигателя.
Для замены потребуются:
Как снять якорь
Замена якоря начинается с разборки болгарки. Выполняются следующие шаги:
Видео: замена подшипников на болгарке
Как поставить якорь на место
Чтобы установить на место новый якорь болгарки следует взять новую деталь, после чего собрать инструмент в обратном порядке. Последователь действий следующая:
После выполнения указанных действий болгарка готова к работе. Замена якоря произведена.
Видео: как проверить болгарку
Древняя суфийская мудрость гласит: «Умён тот человек, который способен выйти с достоинством из сложной ситуации. Но мудр тот, кто в такую ситуацию не попадает.» Соблюдая правила эксплуатации бытовой техники, не допуская перегрева мотора, можно избежать поломок и неурядиц в работе болгарки. Содержание и хранение инструмента в чистоте и сухости предотвратит его механизмы от загрязнения и окисления токонесущих элементов. Своевременное техническое обслуживание инструмента гарантированно избавит от неприятных сюрпризов во время работы.
Ремонт коллекторных электродвигателей
В бытовом оборудовании используются электродвигатели различных типов, в зависимости от условий работы, предназначения и функциональности электроприбора. Например, для электрооборудования со стабильным режимом работы больше подходят асинхронные двигатели, а для электродрелей, стиральных машин, кухонных комбайнов и т. п. нужно применение коллекторных электродвигателей, так как требуется частое изменение скорости вращения вала.
Выход из строя коллекторного двигателя делает электроприбор полностью непригодным для эксплуатации, а дорогостоящие услуги ремонтных мастерских заставляют владельцев испорченного бытового оборудования принимать решение о приобретении нового товара. Но при наличии некоторых навыков и в условиях ограниченного бюджета многие домашние мастера задумываются о целесообразности ремонта электродвигателей своими руками.
Разобранный коллекторный электродвигатель
Проверка цепей питания
При починке вышедшего из строя электрооборудования иногда до ремонта коллекторного двигателя дело не доходит – оказывается, что неисправна розетка удлинителя, перебит шнур питания, открутилась клемма подключения, или заело выключатель. Следует проверить наличие напряжения на узлах цепи питания коллекторного электродвигателя на 220В, начиная от штепсельной вилки, заканчивая контактной колодкой подключения.
Прозвонить шнур питания и кнопку включения
Поскольку у коллекторных электродвигателей сопоставление электромагнитных полей происходит из-за постоянного переключения роторных обмоток (коллекторные щетки), то механическая причина потери электрического контакта в коллекторе является наиболее распространенной. Принцип действия коллекторных двигателей описан в предыдущей статье, а ниже будет дано несколько советов по ремонту и замене контактов ротора (якоря).
Ротор (якорь) коллекторного электродвигателя
В различных автономных электроинструментах, кухонных электроприборах и в детских игрушках часто используется коллекторный двигатель постоянного тока. Питание данных электродвигателей осуществляется постоянным напряжением, поступающим от аккумуляторов, выпрямителей, или управляющих контроллеров. Не всегда наличие напряжения указывает на работоспособность источника питания (аккумулятор может быть посажен), поэтому следует также проверять ток коллектора и всей цепи при включении коллекторного электродвигателя.
Маломощный коллекторный двигатель постоянного тока с контроллером управления
Если электропривод оборудования перестал вращаться, в первую очередь следует проверять поступление напряжения на входные контакты коллекторного двигателя при его включении
Кратко об устройстве коллекторных электродвигателей
В коллекторных электродвигателях магнитные поля статора и ротора взаимодействуют под углом, максимально выгодным для придания валу момента вращения. Датчиком угла поворота (положения ротора) и одновременно системой переключения являются коллекторные щетки на роторе. Система катушек с магнитопроводами, создающая результирующее электромагнитное поле для придания момента называется якорем.
Принцип действия коллекторного электромотора на примере двигателя постоянного тока
В большинстве коллекторных электродвигателей якорем является ротор, электромагнитное поле которого «цепляется» за магнитные поля магнитов или статорных обмоток возбуждения. Поэтому под словом «якорь» часто понимают ротор коллекторного двигателя, так как переключение обмоток статора является более сложным и менее эффективным.
Якорь (ротор) электродвигателя
Коллекторные электродвигатели постоянного тока с магнитами используются в основном в детских игрушках и в электроприводных устройствах автомобилей. Для создания мощного магнитного поля и более сильного крутящего момента применяют катушки возбуждения, которые подключаются несколькими способами:
Схемы подключения катушек возбуждения в двигателе постоянного тока
Оставляя в стороне теорию, следует заметить, что коллекторные электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением могут также работать от переменного напряжения, по сути, являясь универсальными. Данные двигатели имеют дополнительный вывод для подключения переменного напряжения и нашли широкое применение в различных электроинструментах, благодаря «гибким» характеристикам изменения скорости оборотов и момента вращения.
Схема подключения катушек возбуждения и обозначение универсального коллекторного двигателя
Проверка катушек возбуждения
Исходя из устройства коллекторного электродвигателя, поиск неисправностей можно условно разделить на проверку катушек возбуждения (или постоянных магнитов) и обмоток ротора. При ремонте двигателей постоянного тока с магнитами следует обращать на них внимание в поисках трещин, так как они ухудшают напряженность магнитного поля, что снижает общие характеристики электродвигателя.
Разрез коллекторного двигателя с постоянными магнитами
Проверку катушек возбуждения производят омметром, проверяя их проводимость, а также мегомметром, исключая пробой на корпус. Поскольку межвитковое замыкание в витках катушки возбуждения выявить крайне трудно, пользуясь только мультиметром, то используют косвенные методы, проверяя цвет проводов обмоток на наличие следов перегрева или видимых повреждений. Зная точное сопротивление катушек возбуждения из паспорта электродвигателя, можно сопоставить данные с результатами измерений омметром.
Статорные катушки возбуждения
Поскольку межвитковое замыкание в витках катушек возбуждения является редкой неисправностью, то ограничиваются только проверкой данных обмоток, перенося внимание на проверку и ремонт якоря электродвигателя. Якорь коллекторного двигателя можно условно разделить на несколько частей:
Устройство якоря электродвигателя
Осмотр механики коллекторного двигателя
При ремонте любого электродвигателя следует проверять свободный ход вала, который зависит от износа подшипников. Продолжительное инерционное вращение ротора, отсутствие скрежета, скрипов, радиального и осевого биения вала указывает на хорошее качество подшипников при поиске причины чрезмерного нагрева коллекторного электродвигателя. Убедившись в исправности механики, можно проверять электрическую составляющую электродвигателя.
Часто бывает, что поломка в механике электродвигателя или всего электрооборудования является причиной неисправности в электротехнической части двигателя
Например, части разлетевшегося внутри электромотора подшипника или попадание осколков от других механизмов могут повредить роторные и статорные обмотки коллекторного двигателя. Поэтому разбирая электроприбор или электроинструмент, всегда следует обращать внимание на исправность других механизмов, ведь коллекторных электродвигатель внутри корпуса открыт и незащищен от попадания мелких предметов, способных его повредить.
Во многих электроинструментах двигатель не защищен от попаданий мелких предметов
Профилактика и ремонт щеток
В коллекторных электродвигателях контактные щетки издают шум при нормальной работе, поэтому при ручном тестировании свободного хода вала двигателя необходимо уметь различать характер издаваемых щетками звуков. Характерные щелчки и шорох должны быть равномерными, без хаотичного скрежета и заклинивания. Очень часто причиной потери электрического контакта является механическое заклинивание контактных щеток коллектора.
Некоторые узлы коллекторного двигателя
Коллекторная щетка состоит из держателя, графитового контактора и прижимной пружины. Иногда пружина ослабевает, и ее нужно немного растянуть для большей прижимной силы. Из-за истирания графита образуется мелкая крошка, которая вместе с пылью и влагой загрязняет зазор между графитовым контактором и держателем. В данном пространстве образуются наслоения, которые высыхают и затвердевают от нагрева щеток, тем самым фиксируя их.
Устройство коллекторный щеток
Данное заклинивание щеток из-за затвердевшей грязи в держателе часто является причиной невозможности запуска ранее исправно работавшего коллекторного электродвигателя. Пока работающий двигатель издает вибрацию, прижимная пружина может преодолевать сопротивления наслоений, и контакт с ламелями коллектора сохраняется. Но после выключения скопившаяся грязь застывает, щетка фиксируется и уменьшается из-за охлаждения, образуя зазор, разрывающий контакт с ламелями.
Ламели коллектора якоря электродвигателя
Проверить прижимную силу щетки можно поддев графит ножом или мелкой отверткой – контактор должен свободно двигаться в держателе, упруго отскакивая, ударяясь в ламели. В противном случае щетку и держатель можно почистить, промыть в растворителе, или немного спилить грани графитового контактора для большего зазора. Если выработка щетки почти дошла до порога ресурса, то ее лучше заменить на новую. При невозможности найти идентичную замену щетки, подбирают наиболее близкий вариант и спиливают грани графитового контактора до нужных размеров.
Новые щетки нужно обточить напильником для придания нужного размера
Ремонт и профилактика коллектора
Коллектор двигателя состоит из контактных пластин – ламелей подключенных к выводам якорных обмоток. Большой рабочий ток коллектора, и образование из-за электромагнитной индукции реактивной ЭДС переключающихся обмоток, приводит к повышенному искрению при контакте щеток и ламелей. Сильное искрение приводит к выгоранию ламелей, из-за чего они покрываются порами и кавернами. Ухудшение качества поверхности ламелей приводит к еще большему искрообразованию и убыстряет их износ в лавинообразной прогрессии.
Загрязнение коллектора
Первоначальной причиной износа коллектора является загрязнение ламелей графитовой крошкой от стирающихся щеток. Зазоры между ламелями предназначены для их изоляции, но попадающая в промежутки графитовая пыль является проводником тока, что ухудшает характеристики коллекторного электродвигателя и приводит к образованию так называемой круговой искры. Если в процессе работы электродвигателя искра как бы тянется от щеток по окружности коллектора, то его ламели загрязнены, и их нужно почистить.
Круговая искра в коллекторе
Чистку ламелей коллектора производят ластиком, губкой, или мелкой наждачной бумагой, прочищая зазоры шилом. Если загрязнение сильное, можно воспользоваться напильником, но нужно быть осторожным, чтобы не исказить геометрию окружности коллектора неравномерным спиливанием. Еще одной причиной загрязнения коллектора является коррозия материала ламели с образованием слоев окиси, которые также нужно очистить.
Очистка коллектора губкой
Если после очистки ламелей обнаружены глубокие каверны от коррозии или искрения, то ремонт коллектора производят при помощи нанесения меди на пластины сваркой или гальваническим методом для заделки изъянов. Поскольку напильником очень трудно придать правильную форму коллектору, производят его обточку на токарном станке. В некоторых случаях, если есть возможность приобрести новый коллектор, производят его замену, но в этом случае предстоит кропотливая работа по присоединению многочисленных выводов якорной обмотки.
Проточка коллектора на токарном станке
Проверка и перемотка обмоток
Если катушки возбуждения, щетки и ламели коллектора в удовлетворительном состоянии, нужно проверить целостность обмоток ротора. Вначале проводят визуальный осмотр обмоток и выводов, присоединенных к контактным пластинам коллектора.
Почернение проводов обмоток сразу укажет на необходимость перемотки или замены якоря. Если на вид обмотки в удовлетворительном состоянии, то нужно проверить целостность выводов, которые на заводе заливаются клеем, эпоксидной смолой, или покрываются специальным изоляционным материалом.
Внимательно осмотреть коллектор и соединения выводов обмоток
При невозможности визуальной проверки целостности соединений выводов обмоток, можно приложить щупы мультиметра к двум соседним ламелям и запомнить сопротивление, повторив данную процедуру по кругу. Если на каком-то этапе измерения покажут сильное отклонение, то возможен обрыв в обмотке якоря или межвитковое замыкание.
От мощности электродвигателя, а также типа обмотки якоря (волновой или петлевой) зависит измеренное сопротивление, поэтому нужно изучать схему соединения якорных обмоток конкретного электродвигателя для более точной проверки. Существуют специальные приборы для поиска межвиткового замыкания в якорях.
Дроссель для проверки якоря — при наличия межвиткового замыкания пластина будет дребезжать
Катушки возбуждения устроены проще, поэтому их перемотать легче. Обмотки якоря укладываются во внешние пазы магнитопровода ротора и подключаются по сложной схеме в зависимости от типа двигателя. Замену статорных и роторных обмоток (перемотку) производят в мастерских на специальном оборудовании – обмоточных станках.
Самостоятельная перемотка якоря небольшого коллекторного двигателя в домашних условиях возможна вручную при наличии точных параметров обмоток, идентичного обмоточного провода, схемы подключения, а также времени и усердия. В мастерских имеются специальные намоточные станки, как показано на видео: