Как определить направление вращения ротора двигателя кофемолки если ее корпус непрозрачен

Обновлено: 16.05.2024

Перед выбором схемы подключения однофазного асинхронного двигателя важно определить, сделать ли реверс. Если для полноценной работы вам часто нужно будет менять направление вращения ротора, то целесообразно организовать реверсирование с использованием кнопочного поста. Если одностороннего вращения вам будет достаточно, то подойдет самая простая схема без возможности переключения. Но что делать, если после подсоединения по ней вы решили, что направление нужно все же поменять? Однофазный двигатель 220В — как поменять направление вращения?

Однофазный двигатель 220В — постановка задачи

Предположим, что у уже подсоединенного с использованием пускозарядной емкости асинхронного однофазного двигателя изначально вращение вала направлено по часовой стрелке, как на картинке ниже (однофазный двигатель 220В)

Схема подключения однофазного двигателя

Уточним важные моменты:

Точкой А отмечено начало пусковой обмотки, а точкой В – ее окончание. К начальной клемме A подсоединен провод коричневого, а к конечной – зеленого цвета.
Точкой С помечено начало рабочей обмотки, а точкой D – ее окончание. К начальному контакту подсоединен провод красного, а к конечному – синего цвета.
Направление вращения ротора обозначено с помощью стрелок.

Ставим перед собой задачу – сделать реверс однофазного двигателя без вскрытия его корпуса так, чтобы ротор начал вращаться в другую сторону (в данном примере против движения стрелки часов). Ее можно решить тремя способами. Рассмотрим их подробнее.

Вариант 1: переподключение рабочей намотки (однофазный двигатель 220В)

Чтобы изменить направление вращения двигателя, можно только поменять местами начало и конец рабочей (постоянной включенной) обмотки, как это показано на рисунке. Можно подумать, что для этого придется вскрывать корпус, доставать намотку и переворачивать ее. Этого делать не нужно, потому что достаточно поработать с контактами снаружи:

Из корпуса должны выходить четыре провода. 2 из них соответствуют началам рабочей и пусковой намоток, а 2 – их концам. Определите, какая пара принадлежит только рабочей обмотке.
Вы увидите, что к этой паре подсоединяются две линии: фаза и ноль. При отключенном двигателе произведите реверс путем перекидывания фазы с начального контакта намотки на конечный, а нуля – с конечного на начальный. Или наоборот.

В результате получаем схему, где точки С и D меняются между собой местами. Теперь ротор асинхронного двигателя будет вращаться в другую сторону.

Вариант 2: переподключение пусковой намотки (однофазный двигатель 220В)

Второй способ организовать реверс асинхронного мотора 220 Вольт – поменять местами начало и конец пусковой обмотки. Делается это по аналогии с первым вариантом:

Из четырех проводов, выходящих из коробки мотора, выясните, какие из них соответствуют отводкам пусковой намотки.
Изначально конец В пусковой обмотки соединялся с началом С рабочей, а начало А подключалось к пускозарядному конденсатору. Сделать реверс однофазного двигателя можно, подключив емкость к выводу В, а начало С с началом А.

Переподключение пусковой намотки

После описанных выше действий получаем схему, как на рисунке выше: точки А и В поменялись местами, значит ротор стал обращаться в противоположную сторону.

Вариант 3: смена пусковой обмотки на рабочую, и наоборот

Смена пусковой обмотки на рабочую, и наоборот

В этом случае поступают так:

Снимают конденсатор с начального вывода А;
Подсоединяют его к конечному выводу D;
От проводов А и D, а также фазы, пускают отводки (можно сделать реверс с использованием ключа).

Схема подключения однофазного двигателя

Посмотрите на рисунок выше. Теперь, если подключить фазу к отводку D, то ротор вращается в одну сторону. Если же фазный провод перекинуть на ветку A, то можно изменить направление вращения в противоположную сторону. Реверс можно осуществлять, вручную разъединяя и соединяя провода. Облегчить работу поможет использование ключа.

Важно понимать

Важно! Последний вариант реверсивной схемы подключения асинхронного однофазного мотора неправильный. Его можно использовать, только если соблюдаются условия:

Длина пусковой и рабочей намоток одинакова;
Площадь их поперечного сечения соответствует друг другу;
Эти провода изготавливаются из одного и того же материала.

Все эти величины влияют на сопротивление. Оно у обмоток должно быть постоянным. Если вдруг длина или толщина проводов отличаются друг от друга, то после того, как вы организуете реверс, окажется, что сопротивление рабочей намотки станет таким же, как было раньше у пусковой, и наоборот. Это может стать и причиной того, что мотор не сможет запуститься.

Внимание! Даже если длина, толщина и материал обмоток совпадают, работа при измененном направлении вращения ротора не должна быть продолжительной. Это чревато перегревом и выходом из строя двигателя. КПД при этом тоже оставляет желать лучшего.

Осуществить реверс асинхронного мотора 220В просто, если концы обмоток отводятся из корпуса наружу. Сложнее его организовать, когда выводов всего три. Рассмотренный нами третий способ реверсирования подходит только для кратковременного включения двигателя в сеть. Если работа с обратным вращением обещает быть продолжительной, то мы рекомендуем вскрыть коробку для переключения методами, описанными в 1 и 2 варианте: так безопасно для агрегата, и сохраняется КПД.

Если двигатель электроинструмента перегорел, то для его ремонта необходимо определить что замкнуло – ротор или статор. Сделать это можно мультиметром. Проверка с его помощью наиболее доступный прием, так как другого оборудования у рядового пользователя просто нет.

Мультиметр нужно перевести в режим 200 Ом. На любой ламели коллектора якоря ставится одна метка и вторая напротив нее.

Затем щупы инструмента прижимаются к меченым контактам. Необходимо снять показания на дисплее прибора. Затем щупы передвигаются на контакты расположенные справа от меток. Таким образом, нужно снимать показания, сдвигаясь по ламелям по всей окружности. Сопротивления в каждой паре противоположных ламелей у исправного якоря примерно одинаковое.

Проверка якоря на ламелях попарно

Мультиметр также устанавливается на 200 Ом. Затем щупами замеряется сопротивление между соседними ламелями коллектора. Дальше требуется сдвинуться вправо. То есть один щуп переходит на следующий контакт, а задний устанавливается вместо него. Так нужно пройти все ламели по кругу. У исправного ротора сопротивление в каждой паре примерно одинаковое.

Проверка якоря на прозвонку

Мультиметр устанавливается на прозвонку. Затем на сердечник якоря можно намотать зачищенную медную проволоку, чтобы замкнуть все ребра. После этого один щуп прижимается к ней, а второй поочередно к каждой отдельной ламели коллектора. Если мультиметр выдаст звуковой сигнал, то ротор замкнутый.

Проверка статора

Смотрите видео

Данная статья (Приложение 1) является частью книги "Современные стиральные машины. Серия Ремонт. Выпуск 100" и любезно предоставлена для ознакомления читателям "РадиоЛоцмана" издательством ''Солон-Пресс".

Наиболее просто (в том числе и в домашних условиях) можно проверить коллекторные двигатели, на этом мы остановимся более подробно.

В большинстве современных СМ приводные коллекторные двигатели включены по схеме, показанной на рис. 1.

Из рисунка видно, что цепь питания двигателя происходит по следующей цепи: 220 В — управляющий симистор (регулирует скорость вращения двигателя) — контакты реле реверса (I или II) — обмотка статора — обмотка ротора — 220 В.

Переключение обмотки статора в стиральных машинах производится как с помощью контактных групп командоаппарата, так и с помощью реле, расположенных в электронном модуле.
Примечание. На самом деле обмотка статора имеет две секции, включенные согласованно. Подобное решение позволяет уменьшить проникновение помех (создаваемых искрами на коллекторе) в питающую сеть, — то есть получается своеобразный помехоподавляющий фильтр.

Изменение направление вращения вала двигателя производится изменением полярности включения обмотки статора. В некоторых моделях стиральных машин обмотка статора имеет отвод. Он используется в режиме отжима. В этом случае питание подается на один из крайних выводов обмотки и упомянутый отвод. Если же обмотка статора подключена через крайние выводы, СМ работает в режиме обычной стирки мотор работает на малых оборотах.

В простейшем случае для проверки работоспособности двигателя многие ремонтники соединяют последовательно обмотки статора и ротора (якоря) и подают на них сетевое напряжение (рис. 2).

Можно иным способом проверить в динамике работоспособность двигателя: соединить его обмотки, как на рис. 2, но питать через лабораторный автотрансформатор мощностью не менее 500 Вт. Подобное включение позволяет плавно регулировать обороты двигателя и легко контролировать любые нештатные ситуации в его работе. В качестве защиты подобной схемы можно использовать обычный плавкий предохранитель номиналом 5-10 А). Если ЛАТР найти не удалось, можно вместо него использовать электронный (симисторный) регулятор, рассчитанный на управление нагрузкой соответствующей мощности. Регулятор можно изготовить самостоятельно, найдя подходящую схему в радиолюбительской литературе или в Интернете.

Есть еще один способ проверки работоспособности коллекторного двигателя — по интенсивности искрения между коллектором ротора и щетками. Возникновение сильных искр в месте контакта щеток и коллектора указывает на то, что двигатель неисправен. Подробнее на этом мы остановимся ниже.

Неисправности коллекторных двигателей могут быть вызваны следующими причинами:

износ щеток;
межвитковые замыкания или обрывы в обмотках статора или ротора;
дефекты ламелей коллектора, например, их отслоение.

Примечание. Как правило, дефекты ламелей являются следствием короткого замыкания в обмотках двигателя.

На самом деле причин может больше, но мы остановимся подробно только на перечисленных выше, как наиболее характерных.

Типовые неисправности коллекторных двигателей

Износ щеток

Отметим, что замена щеток аналогами от других коллекторных двигателей достаточно сложна по нескольким причинам. Перечислим некоторые из них, а также рассмотрим рекомендации по замене щеток аналогами.

При подборе аналогов щеток следует также обратить внимание на наличие медного хвостика (если он есть в оригинальных щетках). В щетках, самостоятельно обточенных под требуемые размеры (в соответствии с оригиналом) рекомендуется использовать прижимную пружину от старых щеток.

Не стоит использовать аналоги щеток, выполненных из графита с внешним медным покрытием(такие щетки предназначены для электрических машин, рассчитанных на низкое рабочее напряжение). Это вызвано тем, что медная пыль, попав в промежутки между ламелями коллектора, может привести к коротким замыканиям между ними, и, в конечном счете — к выходу из строя ротора.

Следует отметить, что работа двигателя на повышенных оборотах может сопровождаться вибрацией, поэтому его необходимо надежно закрепить;

снимают двигатель со стенда и устанавливают его в стиральную машину;
на СМ запускают режим короткой программы стирки (белье в барабан и моющие средства не загружают).

По окончании этой программы ограничений по использованию СМ больше нет.

Межвитковые замыкания (или обрыв) в обмотках статора или ротора

При обрывах или межвитковых замыканиях обмоток возможны следующие характерные дефекты:

Примечание. При межвитковых замыканиях в секциях обмотки ротора обычно появляются сильные искры вокруг коллектора. Также, если короткое замыкание имеется в одной из секций обмотки якоря, ламели, подключенные к ее выводам, будут иметь сильный характерный нагар.

Также возможны замыкания в обмотках двигателя (межвитковые замыкания, например, вызванные пробоями в изоляции), но здесь уже помочь нечем — двигатель нужно менять или заново перематывать его обмотки. Самостоятельная перемотка, например, обмоток якоря в большинстве случаев дает отрицательный результат. Для выполнения подобных работ нужна специальная технология, которую можно соблюсти только в заводских условиях.

Отметим, что замыкания в обмотках двигателя могут повлечь за собой выход из строя уже целого ряда компонентов в составе стиральной машины — подгорание (или полное разрушение) контактов на разъемах электронного модуля и соединительного шлейфа, отказ элементов силовых цепей в составе самого модуля (реле реверса, силовой симистор, контактные группы командоаппарата и др.).

Дефекты ламелей коллектора

Подобный дефект обычно бывает вызван короткими замыканиями в промежутках между ламелями, замыканиями в секциях якорной обмотки или вследствие механического торможения (заклинивания) ротора — в любом случае ламели сильно нагреваются (и отслаиваются), вследствие прохождения через них тока, значительно превышающего номинальный уровень.

Торможение якоря двигателя возможно, например, при заклинивании подшипников мотора или барабана СМ. Также подобный дефект возникает, если в машинках с вертикальной загрузкой потребители забывают закрыть створки барабана — раскрытые створки блокируют вращение барабана, а вследствие этого — и якоря мотора.

В подавляющем большинстве случаев дефекты ламелей (перегрев, отслоение и др.) являются следствием других неисправностей двигателя, элементов стиральной машины или вследствие некорректных действий пользователей.

Если отслоение ламелей на коллекторе незначительное (менее 0,5 мм), подобный дефект устраняется проточкой самого коллектора на станке (не всегда, правда, с положительным эффектом). Не следует забывать, что после подобной операции в промежутках между ламелями может оставаться медная стружка (или пыль), поэтому необходимо тщательно очистить эти промежутки. Кроме того, на ламелях после проточки коллектора могут остаться заусеницы — их также необходимо удалить.

Сам факт отслоения ламелей на коллекторе легко выявить как визуально — так, если вручную вращать ротор двигателя, щетки в этом случае будут издавать сильный характерный треск.

Какая бы не была у болгарки (УШМ) надежная конструкция, во время эксплуатации некоторые узлы и детали выходят из строя. Поломка якоря, работающего в достаточно жестких условиях, часто является причиной отсутствия нормального функционирования электропривода. В статье мастер сантехник рассмотрит, способы ремонта или замены якоря болгарки.

Устройство якоря болгарки

Якорь двигателя болгарки представляет собой токопроводящую обмотку и магнитопровод, в который запрессован вал вращения. Он имеет на одном конце ведущую шестерню, на другом коллектор с ламелями. Магнитопровод состоит из пазов и мягких пластин, покрытых лаком для изоляции друг от друга.

В пазы по специальной схеме уложены по два проводника якорной обмотки. Каждый проводник составляет половинку витка, концы которого попарно соединяются на ламелях. Начало первого витка и конец последнего находятся в одном пазу, поэтому они замкнуты на одну ламель.

Приобретая электроинструмент, мало кто задумывается о том, что когда-нибудь он выйдет из строя. Поломки случаются с любым электрическим инструментом вне зависимости от цены и фирмы производителя.

Виды неисправностей якоря:

Обрыв токопроводников.
Межвитковое замыкание.
Пробой изоляции на массу — это замыкание обмотки на металлический корпус ротора. Происходит из-за разрушения изоляции.
Распайка коллекторных выводов.
Неравномерный износ коллектора.

Основными причинами поломок болгарок, в том числе и их якорей, можно считать:

Если якорь неисправен, происходит перегрев двигателя, оплавляется изоляция обмотки, витки коротко замыкаются. Отпаиваются контакты, соединяющие обмотку якоря с пластинами коллектора. Прекращается подача тока и двигатель перестаёт работать.

Как проверить ротор на исправность

Объем ремонтных работ позволяет определить грамотная диагностика повреждений ротора. Специфика образования дефектов, которые больше всего появляются при перегреве болгарки при длительной работе на повышенных нагрузках, позволяет определить их визуально.

Правила визуального осмотра

Стандартная диагностика предполагает зрительный анализ устройства. Нужно проанализировать целостность провода и подачу тока на коллектор мотора. При нормальной подаче питания следует осмотреть болгарку изнутри. Разобрать устройство не составит большого труда. Лучше всего при разборе сфотографировать расположение основных модулей устройства. После разборки провести зрительную проверку якоря на такие свойства:

Ход якоря должен быть свободным;
Отсутствие черных пятен и запаха, которые могут говорить об оплавлении обмотки, изоляционный лак которой оставляет следы;
Отсутствие скомканных витков и остатков припоя, что приводит к короткому замыканию;
На контактах ламели не должно быть выгорания, иначе следует проверить связывание петушка ламели и шинки обмотки;
Отсутствие изношенных или выгоревших пластинок;
Пространство между ламелями не должно содержать графитовые остатки от щеток.

Если при зрительном осмотре не выявлены недостатки, то необходимо провести проверку приборами. Якорь на болгарке можно проверить как при помощи тестера, так и воспользовавшись обычной лампочкой.

Как проверить с помощью мультиметра

Мультиметр выставляется в положение омметра. Задается сопротивление 200 Ом. Щупы подсоединяются к ламелям, находящимся рядом друг с другом. Если значение на приборе меньше 1 Ом, то присутствует короткое замыкание. При значении больше среднего возможно наличие обрыва витков. При высоком значении сопротивления или отсутствии какого-либо значения (в случае применения цифрового прибора) также можно судить об обрыве.

Бывают ситуации, когда обрыв не обнаруживается. Тогда делается пробой на массу. При максимальном сопротивлении один из щупов ставится на вал, а другой перемещается по пластинкам. Если значение нулевое, то повреждения нет. Потом мультиметром таким же образом проверяется ротор. Щуп в этом случае перемещается по ламелям. При невозможности выполнить проверку тестером применяется лампочка.

В сюжете - Как проверить якорь болгарки

В сюжете - Проверка якоря коллекторного двигателя Омметром

Контроль при помощи лампочки

При отсутствии под рукой прибора многих интересует вопрос, как проверить болгарку на возможные поломки якоря. Подающий питание провод разрывается, и в место разрыва одного провода помещается лампочка. Затем вращается вал. По смене яркости лампочки можно судить о замыкании между витками. В случае отсутствия горения, возможны такие выводы:

Расположение щеток не соответствует работающему положению, вследствие срабатывания подпорной пружины;
Разрыв питающего контура;
Замыкание либо разрыв в обмотке статора.

Можно прозвонить индикатором коротко замкнутых витков и прибором проверки якорей. Это может сделать опытный человек.

В сюжете - Проверяем якорь и статор лампочкой

Возможен ли ремонт якоря

Ремонт якоря болгарки не может быть выполнен, если имеется вибрация, так как нарушается баланс. Такая ситуация требует провести замену. Возможно устранение короткого замыкания и замена обмотки.

Сначала нужно разобрать двигатель и вынуть ротор. Но перед этим отключить клеммы питания и снять щетки. Ротор болгарки достается вместе с опорным подшипником и крыльчаткой для охлаждения.

Якоря для болгарок (УШМ) поддаются перемотке в домашних условиях. Для этого нужно иметь определенные умения при работе с паяльником. Чтобы осуществить перемотку якоря своими руками, потребуется:

Провод с медной жилой, которая соответствует предыдущему проводнику;
Диэлектрическая бумага, чтобы изолировать обмотку;
Лак для заливки катушек;
Паяльник.

Важно перед началом намотки якоря подсчитать число витков в старой намотке и выполнить столько же на новой катушке.

Убирание предыдущих обмоток – стараться не испортить поверхность корпуса. При появлении повреждений произвести шлифовку наждаком или напильником;
Осмотр коллектора – значение сопротивления контактов ламели в сравнении с оболочкой не должно превышать 0,25 Мом;
Подчищение коллектора от старых проводов – разработка пазов для вставки концов новых проводов;
Постановка гильз – они изготавливаются из материала, не проводящего ток, например, электротехнический картон. Размер их равен 0,3 мм;
Перемотка катушек – окончание нового провода присоединяется к концу ламели. Перематываем по направлению против часовой стрелки. Вблизи коллектора закрепить провода хлопчатобумажной ниткой;
Контроль на отсутствие замыканий – замерить сопротивление тестером;
Нанесение лака или эпоксидки для закрепления намотки – произвести сушку в духовке или использовать средства, которые быстро высыхают.

Если выполнить подобные действия не удается, то можно произвести замену якоря болгарки.

В сюжете - Перемотка якоря болгарки

В сюжете - Починка якоря без перемотки

Замена якоря на болгарке осуществляется одновременно с заменой опорных подшипников и крыльчатки охлаждения мотора. Для выполнения потребуются такие приспособления:

Новый якорь для болгарки, подходящий именно вашему устройству; и ключ;
Щетка с мягкими щетинами и салфетка для протирания элементов.

Извлечение щеток;
Выкручивание редуктора;
Снятие крышки редуктора;
Снятие кольца, которое фиксирует маленькую шестеренку на якоре;
Извлечение якоря совместно с шестеренкой и подшипником;
Снятие подшипника специальным съемным приспособлением;
Снятие шестерни и диска закрепления;
Протирание основных элементов салфеткой.

Постановка новой детали для шлифовальной машины осуществляется в обратном порядке:

Установка закрепляющего диска на вал;
Напрессовка подшипника;
Установка маленькой шестерни и ее крепление при помощи стопорного кольца;
Помещение якоря в редуктор со стыковкой отверстий;
Закрепление редуктора в корпусе болгарки;
Установка щеток;
Проверка устройства.

Таким образом, ремонт якоря своими руками можно выполнить быстро и легко. Но чтобы не допускать таких случаев, пользоваться устройством нужно бережно и не подвергать длительным высоким нагрузкам. Содержание инструмента в сухом месте и необходимый уход продлят срок его эксплуатации.

Читайте также: