Ремонт электродвигателей своими руками: обслуживание двигателя в домашних условиях (инструкция, как выполнить перемотку)

Основные причины поломок

Наиболее частыми причинами поломок электродвигателей является неправильная эксплуатация и старение деталей. Неисправности электродвигателя делятся на два типа: механические и электрические.

Существует список наиболее частых поломок, которые случаются с электрическими двигателями в разных бытовых приборах и технике.

1. Неисправный вентилятор. Двигатель испытывает приемлемую нагрузку, но статор перегревается.
2. Ротор задевается об статор. При этом случае сильно перегревается сталь.
3. Нарушение нормальной вентиляции электродвигателя. Происходит перегревание обмотки статора.
4. Интенсивная пульсация тока в статоре.
5. Плохой контакт в роторной цепи.
6. Перегрев предохранителя, электродвигатель не запускается.
7. Обрыв обмотки статора.
8. Сильный нагрев щёток и коллектора, искрение.
9. Разрушение дорожек качения. Слышен посторонний шум в подшипниках.

Усиление вибрации. Может произойти из-за того, что разбалансированы ротор и муфты.

Неполадки в короткозамкнутом роторе

Если говорить об устройстве двигателя, то он состоит из неподвижной части, которая называется статором, и вращающейся, которую именуют ротором. К деталям статора относят корпус и специальный сердечник с металлической обмоткой.

Ротор состоит из сердечника с обмоткой и вала. В процессе работы вал ротора вращается в специальных подшипниках, которые располагаются в защитных щитах. Ремонт асинхронного двигателя может занять от нескольких минут до часа.

Чтобы двигатель не перегревался, его охлаждают обдувом из наружной поверхности корпуса. Поток воздуха создается при помощи вращения центробежного вентилятора, который прикрывается кожухом, чтобы туда не попадали части и детали из внешней среды. В процессе ремонта асинхронного двигателя кожух может открываться. На момент починки неполадок двигателя для быстрого изменения направления вращения ротора, изменения скорости, а также для реверсирования двигателя необходимо изменить направление вращения магнитного поля, которое создается в процессе работы обмотки статора.

Достичь такого эффекта можно с помощью переключения двух фаз, то есть 2 из 3 проводов, которые соединяют обмотку статора с электрической сетью. Благодаря качественному ремонту асинхронного двигателя устройство можно привести в нормальную работу.

Неисправности электрической и механической частей

Чаще всего происходят короткие замыкания в обмотке, обрывы обмотки или наружной цепи.

• Электродвигатель не запускается.
• Обмотки сильно перегреваются.
• Скорость вращения не нормальная.
• Лишний шум – стук или гудение.
• Неравный ток в отдельных фазах.

Прежде чем осуществить ремонт электродвигателя своими руками, необходимо разобраться в причине поломки.

Что касается механики, то здесь чаще всего происходят поломки в работе подшипников, они могут перегреваться и из них может вытекать масло. Также к механическим повреждениям относится повреждение корпуса, обрыв крыльчатки, зацепление ротора за статор, проворачивание ротора на валу.

Аварийные ситуации

Есть неисправности, которые не связаны с двигателем, но влияющие на его работу.

К списку аварийных ситуаций относятся следующие пункты.

• Вал подвергается излишней нагрузке, в таком случае клинит привод и механизмы;
• Перекос напряжения питания происходит из-за проблем сети и внутренних проблем привода;
• Может пропадать фаза;
• Трудности с охлаждением, происходит из-за неисправной крыльчатки, остановки вентилятора или повышения температуры в помещении;

Эти повреждения вызываются механической перегрузкой или повышением тока.

Охрана труда

В ходе работы мастера должны одеваться в специальную одежду, которая будет защищать их от мелких деталей и возможных травм.

При ремонте ротора асинхронного двигателя надо остерегаться захвата одежды или дополнительного материала вращающимися частями. Нельзя касаться руками токоведущих частей или заземленных проводов на машине.

Для этого надо использовать специальные инструменты, у которых имеются изолированные ручки. В противном случае нужно выключить двигатель и только после этого продолжать ремонтные работы.

При пропитке и сушке обмоток пропитанную камеру нужно оборудовать в соответствии с требованиями техники безопасности. В помещении, где проводится ремонт электродвигателя, запрещается курить и использовать открытый огонь.

Ремонт электродвигателя

Капитальный ремонт электродвигателя является сложным процессом, но небольшую поломку в случае её обнаружения можно устранить самостоятельно.

Наиболее частые поломки обнаружить не сложно, главное знать, как убрать то или иное повреждение.

1. Если электродвигатель не запускается, можно заменить предохранитель или выключатель, чаще всего именно они подвергаются поломкам.
2. Если происходит пульсация тока в статоре, необходимо перепаять пайки обмотки.
3. При перегреве статора необходимо снять защитный кожух с вентилятора и починить его. Иногда требуется удалить ненужные элементы и заусенцы на статоре, которые прикасаются к ротору, возникает трение и перегрев.
4. Когда возникает неисправность ротора, выполняется пайка обмотки, иногда требуется заменить вкладыши или отрегулировать щиты подшипников.
5. При нагревании щёток необходимо точно выставить щётки и их держатели.
6. При сильной вибрации выполняется балансировка ротора, полумуфты и шкивы. Также необходимо отцентрировать электродвигатель.

Если в подшипниках возникает стук, их нужно просто заменить на новые.

Это самые популярные виды ремонтных работ электродвигателя, которые можно осуществить самостоятельно. Только определив точную причину, можно снова вернуть электродвигатель в строй, осуществив грамотный ремонт детали.

Подготовка машины к ремонту

Машина, которая поступает для ремонта или осмотра, должна быть укомплектована всеми необходимыми деталями, очищена от грязи, должны быть сняты верхние элементы. Это позволит качественно и быстро провести поверхностную диагностику и узнать причины неполадок.

Для измерения сопротивления изоляции используется специальный прибор — мегаомметр. Для проведения качественной проверки обмоток мастера рекомендуют использовать универсальный мост сопротивлений или специальные щупы. При капитальном ремонте асинхронных двигателей температуру отдельных доступных мест лучше определять с помощью спиртовых термометров полочного типа, которые имеют цилиндрическую форму и небольшие размеры.

Это позволит использовать термометр в труднодоступных местах и верно определить температуру. Для избежания повреждений в процессе осмотра резервуар термометра советуют обертывать специальной фольгой — это поможет плотнее прижать устройство к нагретой поверхности.

Температура подшипника может быть намного выше, если он поврежден или там отсутствует специальная смазка. Результаты осмотра обязательно заносятся в протокол или журнал.

Варианты защиты электродвигателя

Существуют различные устройства, которые являются дополнительной защитой для двигателя и минимизируют повреждения.

• Тепловые реле и мотор-автоматы. Они надёжно защищают электрический двигатель от поломок вследствие превышения тока.
• Электронные реле. Представляет собой микропроцессор, анализирующий значение напряжения тока.
• Термореле и термисторы. Помогают избежать поломки, когда не сработала тепловая защита при перегреве.
• Преобразователь частоты. Несёт в себе несколько функций, связанных с защитой при перегрузке.

Советы мастеров

В зависимости от типа поломки ремонт может занять длительный период времени. Если нет определенных навыков в работе с электродвигателями, понимания схемы самого устройства, дополнительных деталей — заниматься ремонтом самостоятельно не рекомендуется.

В случае неправильной работы двигателя можно проводить повторную диагностику или коррекцию его элементов. Обязательным пунктом правильно выполненной работы является проведение испытаний электрической прочности изоляции и проверки двигателя в тестовом режиме.

Диагностика

Чтобы понять, как отремонтировать асинхронный электродвигатель, необходимо провести предварительную диагностику.

Диагностика причин неисправностей является залогом успешного ремонта.

Если поломка произошла не вследствие аварийной ситуации, тогда выполняются следующие действия:

• Визуальный осмотр электродвигателя;
• Замеры зазоров в подшипниках;
• Измерение базовых параметров электроустановки;
• Проверка целостности щёточного узла;
• Выявление перегрев и зон интенсивного нагрева.

Ремонт узлов и деталей

Перед началом работы обязательным является пункт осмотра технологической карты ремонта асинхронного двигателя. Благодаря предварительной диагностике, определяется проблема и конкретная неисправность.

Составляется план по ее удалению. К основным неисправностям относится ослабление прессовки, распушение зубцов, нагрев сердечника, выгорание отдельных участков, деформация стали в процессе быстрой работы. Процедура ремонта включает в себя диагностику распорок и подтяжку болтов.

Некоторые мастера для устранения ослабления прессовки в случае отлома или выпадения отдельных зубцов рекомендуют забить и укрепить специальные клинья, которые будут выполнять нужную работу и не тормозить электрическую машину. При нагреве сердечника мастера делают не только расчистку, но и полную замену изоляции, поскольку это влияет на работу стяжных болтов. В случае если изоляция начинает пробиваться на обмотке стали, делается полная расчистка и намотка новых элементов.

Полезные советы по эксплуатации электродвигателя

1. Техническое обслуживание, контроль работы и своевременное выявление неисправностей.
2. Проверка температуры нагрева.
3. Если электродвигатель не работал более 20 суток, нужно проверить наличие масла в подшипниках и состояние приводимого механизма.
4. Важно обращать внимание на величину напряжения в электрической сети. Напряжение должно быть не менее 80% от номинального напряжения.
5. Смазка в подшипниках должна быть набита неплотно, иначе это может вызвать перегрев.
6. Важно уделять внимание изоляции обмоток, их повреждение может привести к выходу двигателя из строя.
7. Перед установкой электрического двигателя необходимо проверить отсутствие замыкания обмоток между собой.
8. Коллекторы постоянного тока должны быть чистыми, также, как щётки и контактные кольца.

Разборка машины

Мастера начинают работу со снятия верхнего кожуха, который закрывает лопасти вентилятора от пыли и загрязнений снаружи. Процесс разборки надо проводить максимально осторожно, чтобы избежать ударов молотком или больших усилий. Это может привести к повреждению частей электродвигателя и нарушению его работы.

В процессе ремонта трехфазного асинхронного двигателя снимаются крышки подшипников и подшипниковых щитов. На момент разборки элементов со щитов надо наносить на корпус метки, по которым при обратной сборке машины щит устанавливают на нужное место.

Если машина небольшая, то извлечение ротора из статора происходит вручную. Когда габариты большие, элемент вынимается с помощью использования специальных подъемов, процесс производится по оси машины.

Что касается снятия подшипников, то здесь существует несколько вариантов. Элементы втулок или вкладыши можно выбивать или высовывать из специальных щитов. Усилия не могут повредить основных элементов.

Фото ремонта электродвигателя

Конструкция фазного ротора

Фазный ротор АД конструктивно напоминает его статор. Основа ротора набирается из пластин электростатической стали, которые насаживаются на вал. Конструкция имеет продольные пазы, в которые укладываются витки катушек фазной обмотки. Количество фаз ротора строго соответствует количеству фаз статора. Для подключения обмотки ротора к цепи, на валу последнего устанавливаются 3 контактных кольца, к которым подведены концы обмотки, находящиеся в соприкосновении с токопроводящими щетками. В свою очередь щетки имеют выходы в коробку корпуса, что позволят подключать внешнее дополнительное сопротивление.

Читать также: Фрезы по дереву для врезки замков

В зависимости от напряжения сети, фазы обмотки соединяются “треугольником” или “звездой”. Оси катушек двухполюсного электродвигателя смещены на 120 градусов относительно друг друга.

Контактные кольца изготавливаются из латуни или стали. На вал они посажены с обязательной изоляцией между собой. Щетки расположены на щеткодержатле, изготовлены из металлографита, к кольцам прижимаются посредством пружин.

Ввод в эксплуатацию

ПУЭ (Правила устройства электроустановок) регламентируют проведение приемо-сдаточных испытаний перед вводом электродвигателя в эксплуатацию (пункт 1.8.15). Программы испытаний и количество приборов, которые будут подвергаться (из партии) устанавливаются стандартом или ТУ на конкретный вид двигателя. Проверяется следующее:

1. Возможность включения электродвигателя без предварительной сушки обмоток (для ЭД номинальным напряжением до 1кВ и более).
2. Сопротивление изоляции.
3. Проверка обмоток статора путем подачи повышенного напряжения промышленной частоты. Каждая обмотка проверяется отдельно (при двух других соединенных с корпусом). Если выводов от катушек не имеется, то допускается проверять обмотку полностью.
4. Измерение сопротивления обмоток постоянному току. Для выявления некачественных соединений, межвитковых замыканий, ошибок в схеме подключения. Также для снятия параметров, необходимых для расчетов режимов, переходов и регуляторов.
5. Работа электродвигателя на холостом ходу (приводной механизм не нагружен).
6. Работа электродвигателя под нагрузкой.

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

5 Порядок разборки асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором вынуть ротор из станины, предварительно проложив между ротором и статором прессшпан, толщиной 0,5 — 1,5 мм для предохранения обмоток от царапин и повреждений;. Спрашивайте, я на связи!

Нормы испытаний электрических машин после ремонта (по ПЭЭП)

Всыпные обмотки статора

Испытуемый элемент двигателя переменного тока с Uн≤0,66 кВ

Испытательное напряжение, кВ в зависимости от мощности Pн, кВт

Обмотки после укладки в пазы до пайки межкатушечных соединений

Обмотки после пайки и изолировки межкатушечных соединений

Обмотки после пропитки и запрессовки обмотанного сердечника

Главная изоляция обмотки собранного двигателя переменного тока

Обмотки статора из прямоугольного провода

Обмотки ротора

Оставшаяся часть обмотки после выемки заменяемых катушек, секций или стержней

Вся обмотка после присоединения новых катушек, секций или стержней

Какое освещение Вы предпочитаете

ВстроенноеЛюстра

* 2U*рот — напряжение на кольцах неподвижного ротора с разомкнутой обмот­кой при номинальном напряжении на статоре.

Допустимые значения воздушного зазора

Провод ПБД с однослойной изоляцией из бумажной ленты

Провод с однослойной изоляцией микалентой толщиной 0,13 мм вполнахлеста

Провод ПБД с однослойной изоляцией шелковой лакотканью толщиной 0,1 мм вполнахлеста

Провода ПБД и ПДА с однослойной изоляцией микалентой толщиной 0,13 мм вполнахлеста или 1/3 нахлеста

Провод ПБД или ПДА с однослойной изоля­цией микалентой толщиной 0,13 мм вполнахлеста и сверху слоем хлопчатобумажной ленты впритык

Провод ПДА, изолированный двумя слоями микаленты толщиной 0,13 мм вполнахлеста

Асинхронный электродвигатель предназначен для преобразования электрической энергии в механическую, что необходимо для привода механизмов, используемых в самых различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, быту и т.д.

Основные детали асинхронной машины — статор и ротор, разделённые воздушным зазором. Активными частями электродвигателя являются обмотки и магнитопровод. Остальные конструктивные части придают электродвигателю прочность, жёсткость, охлаждение (для этого используются вентиляторы), возможность вращения (подшипники).

Обмотка статора — трёхфазная. Фазы соединяются по схемам «треугольник», или «звезда».

По конструкции ротора существуют два типа электродвигателей:

В электродвигателях с короткозамкнутым ротором ремонту подлежат только статоры.

Зачастую приходится выполнять механические работы на валу ротора — восстанавливать посадочные места подшипников или завтуливать отверстия в крышках.

Особенности капитального ремонта асинхронного электродвигателя с фазным ротором.

В фазном роторе имеется трёхфазная обмотка, соединенная по схеме «звезда». Обмотка выводится на контактные кольца, вращающиеся вместе с валом машины. Исходя из этого в конструкцию электродвигателя с фазным ротором входят щеточные механизмы с щеткодержателями и металлографитовыми щётками, скользящими по контактным кольцам.

В связи с этим очень часто при капитальном ремонте не только перематывается обмотка статора, но и ротора. При этом очень часто возникает необходимость ремонта или полной замены щёточного механизма.

Специалисты ООО «Элпромтехцентр» выполняют все эти работы. Кроме того, мы выполняем работы по ремонту лифтовых электродвигателей, которые так же относятся к категории асинхронных.

Капитальный ремонт асинхронных электродвигателей со всыпной обмоткой предполагает обязательно перемотку статора. Технология ремонта такого двигателя, если сгорела обмотка, не предусматривает замену только части секций.

После полной разборки двигателя, выемки ротора производится диагностика (дефектировка)-проверяется наличие виткового или корпусного замыкания, состояние вала ротора, состояние подшипников и их посадочных мест на валу ротора . Замена подшипников российского производства включена в стоимость работ, которая отражена в прайс-листе.

Наличие в нашей компании необходимого оборудования позволяет осуществить намотку компактных и высококачественных секций, которые затем наши специалисты укладывают в пазы статора электродвигателя.

Пропитка лаком обмотки, сушка в печи, покраска электродвигателя-обязательные составляющие их капитального ремонта в нашей компании.

С большой ответственностью мы подходим к испытанию электродвигателя. Для этого у нас есть все необходимые приборы на испытательном стенде.

Как правило, гарантия на наши работы составляет 6 месяцев.

• Дефектировку электродвигателя.
• Перемотку обмотки статора.
• Замена выводных концов статора.
• Замену подшипников (стоимость отечественных уже входит в стоимость ремонта, за использование иностранных-надо доплатить разницу).
• Ремонт посадочных мест под подшипники –дополнительно при необходимости.
• Пропитку обмотки статора, сушку.
• Испытания электродвигателя.
• Покраска электродвигателя.

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

Ремонт асинхронных электродвигателей В процессе ремонта проводятся операционные испытания операционный контроль , цель которых выявление ошибок, некачественных материалов или запасных частей и своевременное устранение выявленных замечаний. Спрашивайте, я на связи!

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.

Операцию шлифования рекомендуется применять на уже работавших роторах с незначительной выработкой коллектора.

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.