Что делает вентилятор в электродвигателе

Обновлено: 05.05.2024

Нагрев любой электрической машины обусловлен преобразованием части электроэнергии в тепловую, трением отдельных конструктивных элементов, величиной нагрузки на валу. Учитывая то, что обмотки большинства промышленных электродвигателей могут работать при температуре, не превышающей 90-95 градусов, становится актуальным вопрос выбора эффективных систем охлаждения.

На практике применяют несколько конструктивных решений, способных обеспечить снижение температуры ЭД различных типов до нормируемых значений. Наибольшее распространение в промышленных электродвигателях средней и большой мощности получили следующие варианты.

Принципы самовентиляции электродвигателей

Самый простейший способ — естественное охлаждение двигателя, обеспеченное за счет передачи накопленного тепла в окружающий воздух через корпус электродвигателя. Но такой вариант приемлем только для маломощных модификаций, в промышленных установок подобного отвода тепла уже недостаточно.

В большинстве электродвигателей реализована схема охлаждения за счет самовентиляции. Благодаря созданию воздушных потоков скорость отвода тепла от нагретых деталей повышается на порядок. Для этой цели на вал двигателя с нерабочей стороны устанавливается крыльчатка, действующая по принципу обычного вентилятора. В отдельных случаях создание устойчивых воздушных потоков обеспечено конструкцией самого ротора. Различают два основных типа системы охлаждения:

Наружная самовентиляция — поток охлаждающего воздуха проходит вдоль поверхности корпуса электродвигателя, который для увеличения теплоотдачи имеет специальное оребрение. Увеличение площади соприкосновения позволяет обеспечить более эффективный отвод тепловой энергии.

Внутренняя самовентиляция — воздушный поток циркулирует между основными конструктивными элементами по специальным каналам. Благодаря такому решению тепловая энергия отбирается непосредственно с нагретых обмоток и деталей двигателя, что позволяет поддерживать требуемую температуру даже при работе с максимально допустимой мощностью.

Для большинства электродвигателей, работающих с постоянной частотой вращения ротора, этот вариант считается наиболее простым. Но, при в системах для которых требуется регулировка скорости, такой вариант уже неэффективен, и требуется применение принудительного охлаждения.

Принудительное охлаждение

Принцип системы заключается в том, что частота вращения крыльчатки вентилятора не зависит от режима работы самого двигателя. Вентилятор обеспечен отдельным двигателем. Поэтому, при работе в режимах с небольшим количеством оборотов ротора производительность системы охлаждения не снижается.

Особенно актуален такой тип охлаждения для электродвигателей с частотными преобразователями и другими регуляторами частоты вращения ротора. Практически все ЭД постоянного тока комплектуются охлаждающими устройствами такого же типа. При этом наиболее эффективным считают замкнутые системы охлаждения, в том числе и с жидкостными воздухоохладителями. Воздух при этом циркулирует по замкнутой системе между электродвигателем и воздухоохладителями, благодаря чему отпадает необходимость в его постоянной очистке.

Особенности систем охлаждения синхронных электродвигателей

В синхронных электродвигателях различной мощности чаще всего реализована проточного (продуваемого) типа. Воздух, необходимый для отвода тепла, забирается из машинного зала, проходит через ЭД, нагревается и удаляется за пределы рабочей зоны. В отдельных случаях применяют схемы, при которых охлаждающий воздух забирается непосредственно у места установки электродвигателя и отводится из рабочей зоны по вентиляционной сети. В отдельных случаях тепловую энергию воздуха используют в системах рекуперации, позволяющих организовать обогрев других производственных и бытовых помещений.

Системы охлаждения асинхронных двигателей

При небольшой мощности двигателей (обычно до 15 кВт) используется схема с наружным охлаждением, причем могут применяться системы как с самовентиляцией, так и с принудительным охлаждением. Для более мощных электродвигателей характерна схема с внутренним охлаждением.

Для асинхронных двигателей большой мощности чаще всего реализованы системы охлаждения с замкнутым циклом. При этом воздухоохладители могут монтироваться как в опорном фундаменте электрической машины, так и на ее корпусе.

Альтернативные способы охлаждения электродвигателей

Полагаю, что информация изложенная в этой теме будет для Вас полезной. В теме будут затронуты различные вопросы по этому направлению, а вопросов возникает по этой части много:

как устроен электродвигатель бытового вентилятора;
как заменить конденсатор в электрической схеме вентилятора;

как выполнить перемотку статора электродвигателя вентилятора, как проводится ремонт:

настенного вентилятора;
потолочного вентилятора;
оконного вентилятора;
напольного вентилятора;
вентилятора для санузла;
вентилятора для кухни;
вентилятора с таймером;
вытяжного вентилятора.

Изложить сразу и полностью информацию по возникающим вопросам, связанными с неисправностью в результате эксплуатации различных типов электрических вентиляторов, — практически невозможно.

Тема постепенно будет расширяться, то есть по истечению определенного промежутка времени будут внесены дополнения.

Интересуйтесь различными источниками информации в этом направлении:

техническими сайтами;
технической литературой

и так далее. Накапливайте свой опыт и знания.

Проверка электродвигателя вентилятора

настольный вентилятор Vitek

Рассмотрим подробно, — как проводится проверка электродвигателя вентилятора. В качестве примера приведен электродвигатель, соответствующий варианту бытовых настольных вентиляторов.

На фотоснимке показан небольшой электродвигатель \фото №1\ настольного вентилятора. Чтобы изложить более понятливо эту тему, разъяснение будет сопровождаться личными фотоснимками — по проведению диагностики электродвигателя.

Проведение диагностики электрических соединений начинается с предварительной проверки непосредственно самого прибора \фото №2\.

Для чего необходима такая проверка? — Проверка проводится для убеждения в том, чтобы провода щупа прибора не имели разрыв. То есть в практике часто встречается такая неисправность прибора как обрыв провода в соединении со щупом \ металлический штырек в соединении с проводом\.

Проверка емкости конденсатора мультиметром

Начнем с проверки конденсатора, состоящего в электрической схеме электродвигателя \фото №3\.

Здесь нам наглядно видно, что емкость на корпусе конденсатора составляет:

0,51 микрофарад;
отклонение — \+-10%\;
допустимое номинальное напряжение — 630 Вольт.

Чтобы проверить конденсатор на наличие емкости \фото №4\, нужно отсоединить его от электрической схемы \отрезать провода ножницами\. Предварительно перед измерением его емкости, необходимо разрядить конденсатор \ замкнуть контакты конденсатора накоротко\ и затем уже проводить измерение.

Для данной емкости конденсатора, прибор устанавливается в диапазон от 200 нанофарад до 2 микрофарад, так как емкость конденсатора составляет 0,51 микрофарад и установленный диапазон соответствует нашему измерению.

Дисплей прибора \фото №6\ как видно из фотоснимка, при измерении показывает при этом — 0,527 микрофарад. Данный показатель емкости вполне соответствует емкости указанной на корпусе конденсатора, так как здесь учитывается отклонение в емкости.

Итак, при проверке конденсатора состоящего в схеме электродвигателя мы убедились в том, что конденсатор является пригодным к эксплуатации, обкладки конденсатора не нарушены и нам следует перейти к следующим проверкам.

Проверка обмоток статора — двигателя

От обмоток статора электродвигателя выведены четыре провода \фото №7\ и для данной проверки нам необходимо измерить сопротивление каждой из двух обмоток.

Первое что мы должны сделать — это выставить прибор в соответствующий диапазон измерения сопротивления.

Далее, соединяем щупы прибора с одной парой проводов одинаковой цветности как это показано на фотоснимке №8. Дисплей прибора при этом измерении показывает значение — 1125, точнее такое показание будет составлять — 1, 125 кОм.

При измерении второй обмотки статора электродвигателя \фото №9\, дисплей прибора для данного примера, показывает число — 803. То есть точнее, сопротивление второй обмотки статора электродвигателя составляет — 803 Ом.

Чтобы измерить общее сопротивление \фото №10\ двух обмоток статора, — одну пару проводов нужно замкнуть накоротко и ко второй паре проводов подсоединить два щупа прибора. Такой способ является окончательным и более точным на выявление целостности либо разрыва последовательно соединенных двух обмоток.

Дисплей прибора как мы обратили свое внимание, показывает общее сопротивление двух обмоток статора электродвигателя — 1927, а точнее — 1,927 кОм.

При каком либо замыкании в схеме электродвигателя прибор укажет на нулевое значение сопротивления, — как это показано на фотоснимке №11.

Устройство электродвигателя вентилятора

Так что из себя представляет электродвигатель \рис.12\ настольного вентилятора? Двигатель вентилятора — асинхронный, однофазный с короткозамкнутым ротором.

Почему именно с короткозамкнутым ротором? — Спросите Вы. Потому что ротор как видно из фотоснимка, выполнен путем заливки пазов сердечника расплавленным алюминием, а также отливанием на его короткозамыкающих кольцах — лопастей вентилятора. Точнее, здесь не наблюдается визуально — обмоток ротора.

Лопасти на роторе служат как для охлаждения так и для циркуляции воздуха электродвигателя. Конденсатор служит для первоначального сдвига ротора \запуска ротора\.

Электродвигатель в своем исполнении — простой. Единственной основной причиной неисправности электродвигателя здесь может быть:

перегорание обмоток статора;
неисправность конденсатора.

С электродвигателем мы разобрались, разобрав его основательно и теперь конечно же нам нужно усвоить — как правильно выполнить соединения проводов. То есть необходимо правильно подключить электродвигатель, при неправильном подключении электродвигатель просто выйдет из строя.

Подключение электродвигателя вентилятора

По схеме рисунка №1 видно, что электродвигатель настольного вентилятора состоит из двух обмоток:

Если смотреть по фотоснимкам, можно заметить, что статор состоит из четырех катушек. То есть каждая обмотка в этом примере состоит из двух полуобмоток если можно так выразиться.

При измерении сопротивления первой обмотки, сопротивление составило — 1,125 кОм. При измерении сопротивления второй обмотки, сопротивление составило — 803 ом.

Нам необходимо правильно подключить конденсатор в электрической схеме электродвигателя.

Как правильно подключить конденсатор в электродвигателе

Итак друзья, для напоминания, — мы рассматриваем подключение однофазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

Для правильного подключения конденсатора, состоящего в электрической схеме двигателя, необходимо определить:

обмотки статора. Конденсатор в схеме соединяется последовательно с пусковой обмоткой.

Здесь нужно усвоить, что пусковая обмотка по своему значению имеет наибольшее сопротивление и в данном варианте такое сопротивление составляет — 1,125 кОм. Ни в коем случае нельзя соединять конденсатор с рабочей обмоткой, — это приведет к перегоранию обмоток статора электродвигателя в следствии первоначального возникновения большого пускового тока. Из раздела электротехники нам известно, что сила тока увеличивается — по мере уменьшения сопротивления.

Ремонт напольного вентилятора

напольный вентилятор эленберг

Мы вновь друзья встречаемся на этой странице и я считаю своим гражданским долгом поделиться с Вами своим опытом и знаниями.

Чтобы удобней было проводить ремонт \фото№1\, разъединим непосредственно сам вентилятор от его стойки. Далее нам нужно снять защитный металлический каркас вентилятора для удобства в проведении ремонта \фото №2, фото №3\.

Затем, нам нужно освободить пластмассовый чехол от электродвигателя, чтобы полностью осмотреть и непосредственно проверить сам электродвигатель вентилятора. То есть необходимо открутить болтовые соединения \фото №4, фото №5\.

После снятия пластмассового чехла электродвигателя, мы сможем проверить конкретно как сам электродвигатель так и конденсатор состоящий в электрической схеме \фото №6\.

Конденсатор \фото №7\, состоящий в электрической схеме электродвигателя напольного вентилятора Эленберг, — содержит следующие значения:

емкость конденсатора — 0,85 микрофарад;
номинальное допустимое переменное напряжение конденсатора — 400 Вольт

Другие значения указанные на конденсаторе, — не столь важны в проведении ремонта. Нам нужно проверить конденсатор, устанавливаем мультиметр в диапазон измеряемой емкости \фото №8\. Емкость конденсатора для нашего примера составляет — 0,85 микрофарад, то есть прибор устанавливается в диапазоне от 200 нанофарад до 2 микрофарад.

Емкость вполне соответствует значению, указанному на корпусе конденсатора \фото №9\. Как видно на дисплее прибора, емкость при измерении составляет — 0,84 микрофарад. Учитывая допуск: +-5%, емкость вполне не утрачена и конденсатор является действующим.

Что еще нам необходимо проверить? — Конечно же электродвигатель вентилятора \фото №10\.

И что же мы здесь наблюдаем? — Дисплей мультиметра показывает общее значение сопротивления для двух обмоток статора электродвигателя — 1215 Ом или же точнее — 1,2 кОм. Отсюда следует, что электродвигатель вентилятора и конденсатор — исправны.

Так в чем же причина неисправности напольного вентилятора? Что еще нам необходимо проверить? Нам необходимо проверить непосредственно сам сетевой шнур, а также выключатель состоящий в последовательном соединении \фото №11\.

Откручиваем болтовые соединения, чтобы осмотреть выключатель вентилятора и также нам необходимо будет проверить шнур в соединении от электрической вилки до соединения с выключателем \фото №12\.

На фотоснимке №13 можно заметить, что провод с черной изоляцией отпаян от контакта с выключателем. То есть выключатель для данного примера является не подключенным к электрической схеме вентилятора.

Устраняем неисправность с помощью паяния оловом \фото №14\, для ремонта нам понадобится:

паяльное олово;
паяльная кислота либо другой припой;
паяльник.

На место соединения проводов после паяния оловом — надеваются кембрики для изоляции. В данном изображении \фото №15\ показано соединение конденсатора, такой способ изоляции прост и удобен в проведении какого либо ремонта бытовой техники.

Вот мы и починили напольный вентилятор Эленберг. Неисправность заключалась в самой простой причине, разрыве электрического соединения — через выключатель вентилятора.

Итак друзья, мы прошли небольшое обучение — как пользоваться цифровым мультиметром.

Тема будет дополнена информацией по различным видам вентиляторов.

На этом пока все.

Одним словом МОЛОДЦЫ.

Припаять выключатель не сложно, но пользоватся кислотным припоем для пайки прводочков не совсем правильно. Промывкой места пайки может и не получится смыть всю кислоту с прводочка. А остатки кислоты потихоньку разедят проводочек и проводочек опять отпадёт от выключателя. В таких случаях надо пользоватся бескислотным флюсом — к примеру канифолью, или чем то похожим. Удачи вам в этой работе.

Здравствуйте. Согласен с вами, перемотка электродвигателя — это трудоемкая работа.

Системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания разделились на две ветки в процессе своего развития: воздушное охлаждение и жидкостное охлаждение. Систему жидкостного охлаждения более корректно называть гибридной, так как вентилятор используется в обоих типах систем. Средой для рассевания избыточного тепла в процессе его отвода от разогретой силовой установки выступает воздух. Вентилятор охлаждения является устройством, которое обеспечивает стабильный и равномерный отвод тепла в окружающую среду.

Гибридная система охлаждения практически полностью вытеснила воздушную в конструкции серийных автомобилей, так что далее будем беседовать исключительно о ней. Еще стоит отметить, что функция вентилятора в той и другой системе аналогична. Вентилятор охлаждения позволяет принудительным образом реализовать эффективный обдув двигателя и радиатора гибридной жидкостной системы охлаждения.

Рекомендуем также прочитать статью об устройстве термостата системы жидкостного охлаждения. Из этой статьи Вы узнаете о принципах работы устройства, его функциях в системе, распространенных неисправностях элемента и методах их устранения.

Вентилятор служит для лучшего охлаждения мотора и жидкости в радиаторе. Такой эффект достигается благодаря обдуву ДВС и увеличению скорости потока и общей массы воздуха, который проходит через ячейки и ребра радиатора. Местом установки вентилятора в большинстве случаев становится пространство между радиатором и силовой установкой. Сам вентилятор радиатора заключен в специальный кожух.

Устройство вентилятора радиатора

Автомобильный вентилятор системы охлаждения ДВС имеет минимум четыре лопасти, которые закреплены на едином общем шкиве. Лопасти расположены под определенным углом относительно плоскости вращения. Это сделано для максимально эффективного забора и последующей подачи воздуха. Жестко установленных закономерностей в устройстве вентилятора нет, хотя наиболее распространенной стала такая конструкция, которая включает в себя крыльчатку на 8 лопастей.

Разновидности привода

Вентилятор радиатора может отличаться по конструкции привода. Существующие типы делятся на:

механический;
гидромеханический;
электрический;

Механический привод

Такой привод представляет собой конструкцию, которая является по сути постоянным приводом от коленчатого вала силовой установки. Такой привод является простейшим и реализован при помощи ременной передачи. Основным недостатком механического привода является отбор мощности у агрегата, которая расходуется на обеспечение постоянного вращения вентилятора. Сегодня механический привод практически не используется в системах охлаждения на гражданских авто.

Гидромеханический привод

Данный тип привода представляет собой решение, которое реализовано путем установки вязкостной муфты (вискомуфты) или гидравлической муфты. Указанные муфты имеют постоянный привод от коленчатого вала двигателя. Для того, чтобы сохранить лопасти вентилятора в сохранности при работе ДВС на максимальных оборотах и высокой скорости вращения коленчатого вала, крыльчатку вентилятора соединяют со шкивом именно посредством гидро или вязкостной муфты. Встречается также определение термомуфты, которое применительно зависимо от особенностей конструкции.

Муфта может частично или полностью блокироваться под воздействием увеличивающейся температуры жидкости, которой она заполнена. Такой заполняющей жидкостью выступает силикон. Увеличение температуры происходит в результате повышения оборотов коленчатого вала и возрастающей нагрузки на двигатель. Муфта блокируется и начинается вращение вентилятора охлаждения. Гидравлическая муфта отличается по принципу устройства от вязкостной муфты и блокируется зависимо от количества масла, которое находится в муфте.

Получается так, что вискомуфта зачастую заполнена силиконовым гелем, который имеет способность к изменению своих свойств под влиянием температуры. В муфту заливают силиконовое масло в количестве около 30-и или 50-и мл. Блокировка муфты оказывает влияние на скорость вращения вентилятора независимо от частоты вращения коленвала ДВС. Если силовой агрегат выходит на режим высоких оборотов, тогда муфта замедляет вращение крыльчатки, тем самым оберегая вентилятор от разрушения при высокой скорости вращения. Главной задачей всех типов муфт, которые отличаются по принципу работы и конструктивным особенностям, является удержание скорости вращения вентилятора в строго ограниченных рамках. Вискомуфта обеспечивает такой диапазон оборотов, который необходим крыльчатке для наиболее эффективного охлаждения.

Как уже было сказано, вентиляторы с механическим приводом стали редким явлением, но полностью не исчезли. Такое устройство еще можно встретить на некоторых моделях авто, которые имеют продольно расположенный силовой агрегат. Еще одним сегментом автомобилей, в котором установка вентилятора с подобным типом привода является повсеместной и оправданной, оказываются мощные внедорожники. Такие машины способны преодолевать водные препятствия и подготовлены для эксплуатации в условиях крайне повышенной влажности. Дело в том, что любая электроника выходит из строя после контакта с водой, а вискомуфты являются полностью герметичными устройствами и не боятся влаги.

Электрический привод

Активное развитие и внедрение электронных устройств управления и контроля различных систем в процессе работы двигателя привело к появлению вентилятора радиатора с электрическим приводом. Данный привод имеет отдельный электродвигатель и собственную систему управления. Контроллер позволяет задавать интенсивность работы крыльчатки и гибко изменять скорость и длительность вращения вентилятора на основе показаний температурного датчика. Датчик измеряет показания температуры охлаждающей жидкости в ДВС. Такое решение повысило не только эффективность, но и позволило добиться улучшенной равномерности охлаждения двигателя сравнительно с системами, которые основаны на использовании вискомуфты.

Вентилятор охлаждения с электроприводом

Электродвигатель вентилятора питается от бортовой сети транспортного средства. Существующие решения стоит разделить на:

вентилятор с термовыключателем;
вентилятор с электронным блоком;

Автомобили на раннем этапе конструктивно не имели электронных блоков управления. Активацию и отключение электромотора вентилятора системы охлаждения выполнял термовыключатель, который некоторые автолюбители путают с датчиком температуры. Датчик температуры зачастую встраивается в корпус блока цилиндров двигателя. Сигнал на приборную панель в салоне поступает именно от него, так как контроль температуры возле камеры сгорания намного важнее температуры ОЖ.

Термовыключатель аналогично задействуется при повышении температуры, но опирается на показания теромодатчика охлаждающей жидкости в радиаторе. Устройство работает в узком температурном диапазоне. Например, вентилятор активируется при температуре ОЖ 85 градусов по Цельсию, а его выключение произойдет при 70 градусах. Принцип работы устройства достаточно прост. Если температура поднялась выше заданного порога, тогда в термовыключателе смыкаются контакты, что и приведет к замыканию цепи питания вентилятора охлаждения. На электродвигатель подается ток, крыльчатка начинает вращаться. Снижение температуры до минимального порога приведет к тому, что контакты разомкнутся и вентилятор прекратит свою работу.

Примечательно то, что конструкцию электропривода вентилятора с термовыключателем можно установить практически на любой мотор. Схема управления вентилятором заметно сложнее в современных моделях с ЭБУ и включает в себя ряд элементов и исполнительных устройств, среди которых основные:

датчик температуры ОЖ;
ЭБУ;
реле включения вентилятора;
электродвигатель;

Температурный датчик измеряет температуру охлаждающей жидкости в силовом агрегате. Современные автомобили могут иметь сразу два датчика, которые установлены в разных местах. Один термодатчик ставят на выходе из мотора или в корпус термостата, другой ставится в патрубок на выходе из радиатора. Вентилятор управляется с учетом показаний обоих элементов и последующей оценкой разницы тех данных, которые поступают от датчиков. Для более эффективного управления задействованы также дополнительные устройства, среди которых стоит отметить датчик частоты вращения коленвала и воздухорасходомер. Показания этих датчиков необходимы для точного определения режима, в котором работает двигатель в определенный момент.

Комплекс сигналов от датчиков передается в ЭБУ двигателя, который производит их анализ и активирует реле включения вентилятора в нужный момент. Вентилятор работает ровно столько, сколько это необходимо для достижения оптимального температурного показателя применительно к конкретному режиму оборотов и нагрузки на ДВС.

Модели автомобилей, которые имеют климатическую установку, зачастую получают сразу два вентилятора. Для каждого из таких вентиляторов предусмотрена отдельная схема включения. Вентиляторы могут работать синхронно или по отдельности, что будет напрямую зависеть от температуры и условий эксплуатации ДВС. Реле включения вентилятора постепенно вытесняет специальный блок управления вентилятором для максимально эффективного контроля его работы.

Встречается также функция, когда реализовано автоматическое включение вентилятора уже после того, как двигатель заглушен. Это необходимо для предотвращения слишком резкого подъема температуры в ГБЦ сразу после остановки разогретого мотора, так как в результате происходит немедленное прекращения циркуляции охлаждающей жидкости в системе.

Распространенные неисправности и диагностика

Помните, что диагностировать неисправность вентилятора системы охлаждения стоит с предельной осторожностью, так как вращающаяся крыльчатка может серьезно повредить пальцы рук или другие части тела! Не редки случаи, когда неисправный вентилятор неожиданно приходит в движение!

Вентиляторы системы охлаждения устанавливаются как перед радиатором, так и за ним, со стороны моторного отека. Устоявшегося единого стандарта касательно места установки среди конструкторов не существует. Многие владельцы автомобилей также часто задаются вопросом о том, в каком направлении дует вентилятор. Бытует мнение, что он осуществляет обдув радиатора для лучшего охлаждения ОЖ. Стоить запомнить, что дует вентилятор исключительно на двигатель независимо от места его расположения. Установка перед радиатором никак не означает, что обдувается только сам радиатор. Изменение направления обдува недопустимо.

Любой электрический двигатель или вискомуфта разной мощности и технологии производства, а также электронный блок или регулятор, созданный для управления, не могут обеспечить 100% гарантию защиты от неисправностей. Проблема усугубляется еще и тем, что вышедший из строя вентилятор системы охлаждения силового агрегата немедленно повлечет за собой серьезные последствия в виде перегрева мотора. Даже контрольные приборы, созданные для своевременного информирования водителя в критический момент, выходят из строя. Контролировать состояние вентилятора и его исправность нужно с завидной регулярностью. В движении также стоит лишний раз взглянуть на указатель температуры на панели приборов при первой такой возможности.

Более простые системы с термовыключателем легко поддаются диагностике неисправностей. Что касается современных авто, тогда очень важно правильно определить не только саму поломку вентилятора, но и выявить вышедший из строя элемент в цепи из нескольких устройств. В самом начале диагностики нужно обнаружить проблему, по причине которой перестал работать вентилятор. Выйти из строя может любой из датчиков, блок управления или сам электрический мотор. Диагностировать неисправность вполне можно самостоятельно, придерживаясь приведенных ниже рекомендаций.

Системы с механическим приводом диагностируются быстро. Просто понаблюдайте за вентилятором, который должен вращаться постоянно. Если Вы видите вращение и лопасти крыльчатки целы, тогда ищите проблему в другом месте. Перегреваются двигатели с вискомуфтой из-за неисправного вентилятора только в том случае, если муфта не обеспечивает достаточной блокировки крыльчатки в режиме высоких оборотов коленвала. Результатом становится низкая скорость вращения вентилятора и такой обдув, который не соответствует нагрузке на мотор. Определить неисправность муфты можно путем анализа скорости вращения вентилятора на низких и высоких оборотах.

Если в автомобиле установлен электрический вентилятор охлаждения, тогда начните с контроля его работы. Когда вентилятор не включается при очевидном перегреве, можно воспользоваться следующим методом диагностики систем с термовыключателем:

нужно отсоединить разъем термовыключателя, который зачастую ввинчен в нижнюю часть бачка радиатора;
далее понадобится немного проволоки. Соблюдая осторожность, используем указанную проволоку в роли перемычки, которой необходимо замкнуть 2 гнезда отсоединенного разъема;

Если вентилятор после такой операции принудительно заработал, тогда вполне очевидна неисправность термомвыключателя. Неработающий же вентилятор будет означать неисправность именно в нем или в других участках цепи. Конструкция может также состоять из двойного термодатчика. Проверку стоит производить в два этапа, хотя принцип остается таким же. В самом начале замыкают первые два контакта, после чего вентилятор должен вращаться на малых оборотах. Далее замыкается вторая пара, после чего скорость вращения должна заметно возрасти.

Бывает и так, что вентилятор охлаждения радиатора дует постоянно, без видимых пауз. Такие симптомы являются достаточно распространенными. Это может указывать на выход из строя датчика включения. Проверку стоит осуществлять при включенном зажигании путем дальнейшего удаления соответствующего разъема с датчика. Если вентилятор после этого не выключился, тогда регулятор отключения следует заменить. Дополнительно можно выполнить проверку предохранителя в том случае, если возникшие проблемы с работоспособностью вентилятора охлаждения не исчезли.

Главное запомнить, что как и в любой другой электроцепи, стоит диагностировать неисправность отдельных составных частей методом исключения. Не меньшего внимания потребует и состояние проводки, разъемов и штекеров. В ряде случаев поломка быстро устраняется благодаря простому ремонту кабеля, который требует изоляции, а также чисткой контактов. Не менее продуктивной может оказаться и замена штекера. Если после всех диагностических процедур вентилятор так и не заработал, тогда его нужно демонтировать и заменить.

Указанные выше способы нельзя рекомендовать тем автовладельцам, которые обладают машиной с электронным устройством для контроля скорости вращения вентилятора охлаждения. Самостоятельно неискушенному водителю можно проверить только исправность предохранителя, который отвечает за данный участок. Дальше необходимо обратиться за помощью в автосервис.

Профилактика, снятие и ремонт

Обеспечение максимально эффективного охлаждения ДВС и радиатора возможно только тогда, когда вентилятор проходит периодическую чистку, устраняются его мелкие поломки и загрязнения. Выполнять такую проверку желательно не реже одного раза в год. Чистят вентилятор при помощи обычной щетки, которой с него удаляют грязь и пыль.

Если потребовался демонтаж вентилятора охлаждения, тогда:

отсоедините от АКБ провод массы;
отключите все разъемы, которые подключены к устройству,
открутите болты крепления кожуха;.
сдвиньте кожух вентилятора или демонтируйте узел;

Демонтаж вентилятора позволяет устранить большинство поломок посредством ремонта. Очень часто требуется зачистка или замена проводов, так как их нарушенный контакт становится причиной неисправности или отклонений от нормы в процессе работы вентилятора. Может потребоваться ремонт щеток, который подразумевает их замену. Указанный элемент чаще остальных выходит из строя. Щетки подвержены быстрому износу, так как на них собирается грязь с дороги.

Не редко возникает необходимость устранения замыкания или обрыва обмотки ротора. Случается, что обмотка в рабочем состоянии, но функциональность все равно нарушена по причине обильного скопления загрязнений. Данную проблему решают очисткой обмоток при помощи растворителя. Также подойдут специальные щетки, предназначенные для глубокой чистки.

В процессе эксплуатации возникают и такие случаи, которые потребуют замены электромотора. Неисправность часто проявляется на прогретом двигателе, вся цепь исправна, но вентилятор охлаждения не запускается. Как показывает практика, ремонтировать эту деталь нецелесообразно. Электродвигатель имеет приемлемую стоимость, так что его сразу меняют на новый.

Для повышения надежности и увеличения сроков эксплуатации электродвигателя в его конструкции предусмотрено наличие эффективной системы охлаждения.

Классификация типов охлаждения электродвигателей

Вентиляция электродвигателя подразделяется на два типа, это:

Замкнутый цикл вентиляции, в паспортных данных электродвигателя обозначен индексом – ICW37.
Разомкнутый цикл – индекс IC31.

В обоих циклах подача воздуха осуществляется в оболочку или камеру электродвигателя, но в замкнутом цикле выброс воздуха наружу не производится, а по воздуховоду поступает в охладитель, после чего, при помощи добавочного вентилятора, охлажденный воздух подается обратно в двигатель.

Замкнутый охлаждающий цикл

Замкнутый цикл можно охарактеризовать тем, что воздух циркулирует в системе воздушного охлаждения. Воздухоохладитель, в котором осуществляется теплообмен между воздухом и охлаждающей водой, устанавливается перед электродвигателем. В воздушном пространстве перед вентилятором наблюдается воздушное давление равное атмосферному давлению. Температура охлаждающей жидкости на входе в охлаждающее устройство не должна превышать +30о С, а давление воды внутри воздухоохладителя не должно превышать 300 кПа. Согласно договоренности с изготовителем в воздухоохладителях может применяться морская вода.

Охлаждающий цикл разомкнутого типа

Разомкнутый цикл подразумевает удаление отработанного воздуха при помощи отверстий жалюзи в корпусе статора электродвигателя. Разомкнутый цикл выполняется двух типов:

Исполнение системы с забором воздуха в двигатель из машинного зала и выбросом воздуха наружу из зоны обслуживания.
Забор воздуха из специального помещения (подвала) и выбросом его внутрь машинного зала.

Разомкнутый цикл подразумевает использование для электродвигателей большой мощности — от 6300 до 8000 кВт. Для этого типа охлаждения непременным является наличие воздушных фильтров, предназначенных для получения чистого воздуха. Обязательно использование фильтров грубой и тонкой очистки, они используются совместно с коробами для отвода отработанного воздуха за границы рабочей зоны, где установлено оборудование. Выброс воздуха при разомкнутом цикле не должен происходить во взрывоопасное помещение. Для осуществления нормального режима охлаждения, расход воздуха должен быть не менее 3 м3, для этой цели предназначен специально установленный вентилятор.

Конструктивные особенности системы охлаждения асинхронного двигателя

Вентиляция асинхронного электродвигателя осуществляется по замкнутому циклу за счет использования специально для этого предназначенных воздухоотделителей. Вентиляторы располагаются на валу ротора электродвигателя. Отработанный воздух высокой температуры подвергается охлаждению в трубчатых воздухоохладителях, монтаж которых в двигателях со значением мощности до 2000 кВт выполнен в специальном туннеле фундамента. Асинхронные машины с более высокой мощностью располагают воздухоохладителями, расположенными в верхней части статорного корпуса.

Система охлаждения синхронного двигателя

Синхронные электродвигатели выполняют, как правило, продуваемого типа. Для продувки используется исключительно чистый воздух, согласно требованиям правил эксплуатации электроустановок. Нормальное исполнение двигателя подразумевает наличие замкнутого или разомкнутого охлаждающего цикла. В случае с синхронными машинами, охлаждение происходит за счет вентиляторов, установленных на валу двигателя, между наружными щитами и специальными защитными кожухами, прикрывающими контактные кольца. Воздухоохладители представляют собой трубки с проволочным оребрением. Давление в системе охлаждения контролируется приборами типа СПДМ.

Система вентиляции машин постоянного тока

Существует два типа охлаждения машин, это:

Естественная вентиляция, без применения специальных устройств охлаждения.
Машины с внутренней и наружной самовентиляцией.

Внутренняя самовентиляция заключается в прохождении воздушного потока во внутренней части машины, при наружном охлаждении, вентилятор расположен вне двигателя, он обдувает ребристую поверхность двигателя.

Внутренняя вентиляция подразделяется на нагнетательный или вытяжной тип, это зависит от установки вентилятора относительно к воздушному потоку, задействованному в охлаждении.

Вытяжная вентиляция аксиального или осевого типа, осуществляется за счет создания внутри машины разряженного воздуха. В этом случае воздух из атмосферы нагнетается в машину, а затем выбрасывается наружу. Осевая или аксиальная нагнетательная вентиляция работает на основе забора вентилятором воздуха, нагнетании его в машину с последующим удалением. Аксиальная вентиляция осуществляется при помощи вентиляционных каналов, расположенных внутри корпуса, параллельно валу.

При использовании радиальной вентиляционной конструкции, воздушный поток движется по каналам, расположенным перпендикулярно валу.

Недостаток самовентиляции заключается в том, что в следствии уменьшения скорости вращения, падает производительность вентилятора.

Для машин постоянного тока используется независимая вентиляция. Она бывает протяжного и замкнутого вида. Протяжная вентиляция, несмотря на свою эффективность, обладает существенным недостатком, на внутренних поверхностях машины происходит скопление грязи и пыли, что ведет к ухудшению охлаждения и может привести к аварии. Фильтры в этом случае использовать неэффективно, они слишком быстро засоряются и требуют частой замены.

Использовать замкнутый цикл более рационально, загрязнения отсутствуют, кроме воздуха можно использовать водород. Водородное охлаждение способствует десятикратному снижению вентиляционных потерь, повышается срок службы изоляции, так как отсутствуют окислительные процессы. Для предупреждения взрыва и скопления гремучих газов, по воздуховодам предварительно пропускают углекислый газ. Заполнение машины постоянного тока осуществляется под давлением выше атмосферного, что не дает воздуху попасть внутрь машины.

Требования к системе вентиляции

Для эффективности системы вентиляции, при необходимости в одновременном применении нескольких электродвигателей, предусматривается использование индивидуальной или групповой системы охлаждения. В том случае, когда первый вариант невозможен, используют систему вентиляции общую для всех электродвигателей.

Необходимо использовать вентиляторы для основного рабочего периода с возможностью применения дополнительного (резервного) вентилятора.

Групповая система охлаждения, при замкнутом цикле, подразумевает дополнительное применение самостоятельной, предварительной продувки всех машин перед пуском, в индивидуальном порядке. Это делается с целью обеспечить эффективный воздухообмен, позволяющий увеличить его стандартное значение в контуре электродвигателя в определенное, заданное время в пять раз.

Система вентиляции в обязательном порядке должна быть оборудована:

Клапанами перекидного или лепесткового типа для отключения вентилятора, находящегося в резерве.
В вентиляционной камере должны быть установлены обратные клапаны, они служат для отключения воздуховода от помещения, в котором находится взрывоопасное оборудование на время остановки вентиляционной системы.
Для электродвигателя продуваемого типа должна быть предусмотрена блокировка вентиляционных систем, не разрешающая запуск двигателя без выполнения предварительной продувки и без создания требуемого давления в вентиляционном контуре электродвигателя.
Должен быть выполнен монтаж шибера, который отключит продуваемый электродвигатель от воздуховодовода на время простоя.
Рекомендуется монтаж воздуховодов вести открыто, выполнять его необходимо из сваренных труб с толщиной минимум 1.6 мм. На протяжении всего воздуховода необходимо использовать минимум фланцевых соединений, использовать фланцы допускается только в области подключения к электродвигателю для его последующего демонтажа.
Скрытые воздуховоды разрешаются только в исключительных случаях, при условии наличия засыпных каналов там, где присоединение к электродвигателю выполняется ниже высоты пола. В этом случае фланцевые соединения необходимо исключить из конструкции.
Выброс воздуха для электродвигателей, расположенных во взрывозащищенном помещении, при разомкнутом цикле охлаждения, извне помещения, выше уровня крыши не менее 1 м.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Читайте также: