Как правильно перемотать асинхронный двигатель

Основные особенности

Так как заряженные частицы при упорядоченном движении в проводнике сталкиваются с определенными силами внутреннего сопротивления материала на пути к осуществлению процессов электромагнитной индукции и трансформации напряжения электрического тока из одного класса в другой в зависимости от текущего функционала трансформатора, его обмотки, а именно провод образующих их форму, должны обладать хорошей проводимостью, иметь надежную изоляцию как между своими витками, так и с другой обмоткой и магнитопроводом устройства, наматываться строго по технологическим нормам и правилам предписанным для конкретного изделия, в ряде случаев иметь определенную форму, длину, сечение и другие подобные свойства.

Особенностей проводника в обмотках преобразователя напряжения громадное количество, но именно их исправность обеспечивает длительную нормальную работу устройств трансформации, независимо от их величины и применения. Исправность проводника в трансформаторе одинаково важна как для небольших бытовых сетевых устройств, так и для силовых электроагрегатов, питающих целые районы.

В заводских условиях, при выпуске с производства, в момент планово-предупредительных ремонтах,  методиках приемо-сдаточных испытаний, осмотрах его обмоток преобразователь проходит не один десяток тестов на возможные скрытые дефекты или неполадки, и только после этого рабочий персонал выдает официальные заключения, по обследуемому оборудованию.

Бытового типа

Что касается менее серьезных по своей роли трансформирующих устройств бытового типа из современной электроники или другого оборудования, – очень часто радиолюбители, «самоделкины» берутся вести ремонт или даже личную перемотку обмоток устройства крайне легкомысленно подходя к вопросу. Без многочисленных знаний физических процессов проводников, понимания их типа, диаметра, сечения, длины, количества витков в конкретной катушке агрегата, используя подручную элементную базу в таких ремонтах все это заканчивается плачевно, как для техники в составе которой размещен трансформатор, так порой и для самих домашних ремонтников. В серьезных высоковольтных преобразователях такому деянию на практике нет места по понятным причинам.

Трансформаторы сложные электротехнические устройства от начала и до конца. Это приборы очень важные по функционалу и выходным характеристикам, плюс сюда добавляется и повышенная опасность для человека. А проводник на его катушке – это сердцевина оборудования. Он участвует, отвечает за главный процесс трансформации энергии на протяжении всей работы преобразователя.

Чтобы быть готовым к возможным потенциальным неисправностям в обмоточном секторе энерго агрегата, его проводники проходят тщательный подбор, расчёт и тесты, исходя из энерго систем, в ансамбле которых планируется устанавливаться весь передающий узел. Эти мероприятия проводят еще на заводе производителе. Те же знания, действия и анализ обмоточной проводки используют на этапах текущей эксплуатации.

Все проводники, применяемые в обмотках любых трансформаторов, имеют свою классификацию по спектру свойств и качеств, исходя из реальных нужд. О ней и дальше – рассказывает следующая глава статьи.

Обмоточный провод для высоких частот

Литцендрат с волокнистой изоляцией

• Кроме стандартных одножильных проводов для катушек, работающих при высоких частотах, используют специальные провода — литцендраты.
• Дело в том, что высокочастотные токи проходят только по поверхности проводника. Сопротивление в этом случае, зависит не от площади сечения проводника, а от длины его периметра.
• Для того чтобы максимально увеличить ее, обмоточный провод делают многожильным — из пучка тонких, диаметром в доли миллиметра, проводников. Перевивка ведется тоже особым способом. Обозначают такие провода буквой Л.

Перечислим наиболее распространенные марки таких проводов:

1. ЛЭП и ЛЭЛ — пучок проводников не имеет дополнительной общей изоляции.
2. ЛЭШО и ЛЭШД — обматываются шелком в один и два слоя соответственно.
3. ЛЭПКО — с волокнистым капроновым покрытием.

Как подобрать провод для обмотки или катушки

Кстати, ручная намотка отличается особым качеством (при соответствующей квалификации работников).

Восстановленная вручную катушка динамика

Сечение и марка провода в обмотках, обычно указывается в паспорте изделия, часто данные пишутся и на самом устройстве. Если же документ утерян, то есть несколько способов узнать данные.

1. Для электродвигателей, контакторов, катушек индуктивности и дросселей, легко найти характеристики в справочниках — только если не попался экземпляр зарубежного производства, или со стертой маркировкой.
2. Если известны напряжения на обмотках трансформатора и его мощность, то существуют несложные методики расчета. Инструкция, как это сделать, несложна — нужно замерить сечение сердечника, и просчитать буквально несколько формул. Еще проще, рассчитываются электромагниты и катушки индуктивности  и дросселя.
3. Если невозможно применить предыдущие два метода, то просто, при разборке сгоревшей или пробитой обмотки, замеряем диаметр и считаем количество витков. Конечно, отнимет много времени для большого числа витков, но можно использовать устройство для намотки со счетчиком.

Зная сечение и количество витков, подбираем провод, с нужной изоляцией учитывая все факторы. Нужную маркировку можно приблизительно определить, визуально распознав изоляцию.

Но необходимо учитывать и другие факторы. Так, для быстровращающихся обмоток не идут провода с эмалевой изоляцией — ее диэлектрические свойства теряются при температуре более 180 градусов Цельсия, и она просто плавится.

Если устройство работает в условиях повышенной влажности, то не применяют волокнистую обмотку из-за ее гигроскопичности. Условия эксплуатации проводов подробно указываются в паспортах.

Будем рады, если нашей статьей помогли Вам в ремонте различных устройств или в самостоятельном их конструировании и сборке. Неплохо даже если мы просто углубили познания в электротехнике и теперь Вы знаете, чем отличаются провода обмоточные с бумажной изоляцией  от типа ПЭВ.

Особенности ремонта коллекторных приводов

У данного типа электромашин чаще возникают механические неисправности. Например, стирание щеток или засорение контактов коллектора. В таких ситуациях ремонт сводится к чистке контактного механизма или замене графитовых щеток.

Тестирование электрической части сводится к проверке сопротивления обмотки якоря. В этом случае щупы прибора двум соседним контактам (ламелям) коллектора, после снятия показаний производится измерение далее по кругу.

Проверка обмотки якоря коллекторного электродвигателя

Отображенное сопротивление должно быть примерно одинаковым (с учетом погрешности прибора). Если наблюдается серьезное отклонение, то это говорит, что имеет место быть межвитковое КЗ или обрыв, следовательно, необходима перемотка.

Уникальный электромобильный двигатель – Славянка

Свою разработку — элетромобильный двигатель «Славянка» — изобретатель Игорь Корхов из Белгородской области создал на основе обычного электродвигателя, снабдив его уникальной обмоткой. Авторский апгрейд увеличил мощность агрегата в 10 раз. Двигатель установили на автомобиль, который получил название «Таврия E-volution-AC». Его уже зарегистрировали в ГИБДД. – Двигатель «Славянка» – наша разработка, российская. Весит он 29 кг, его очень легко поднять. И на машине он стоит – колеса буксуют с места и на 1-й, и на 2-й, и на 3-й передачах. Раньше показатели этого двигателя были 4–5 кВт, до 30 ньютонов. Сейчас у него 45–50 кВт в пике – это дала «перемотка», – рассказал изобретатель.

От исходного автомобиля «Таврия» у машины остались лишь кузов и ходовая. Все остальное удалено за ненадобностью. Автомобиль весом 700 килограммов «рвет» с места и на 3-й, и на 4-й передаче, при этом движется практически беззвучно.

Максимальная скорость «Таврии E-volution-AC» – 110 км/ч, дальность перемещения без подзарядки – около ста километров. И это только начало. В ближайших планах изобретателя – увеличение всех показателей автомобиля минимум на 30%. 4 года назад изобретатель уволился с работы и все свое время теперь посвящает любимому делу, систематически презентуя свои разработки за рубежом.

– Европейцы вокруг бегают, слюни пускают. Но наш разработчик очень жестко с ними работает – говорит, в первую очередь выпускать будем у нас в России. Правда, наши российские предприятия почему-то в это все не верят, говорят, что таких параметров, которые я отсылал, быть не может. Но я езжу на этом деле, и в Киеве машинки бегают, – заявил Корхов.

элетромобильный двигатель «Славянка»

Увлечение электродвигателями началось еще в детстве, рассказывает изобретатель, сейчас во дворе у него с десяток агрегатов, оснащенных электродвигателями собственной разработки: от электромопедов и электромотоблока до солнечных батарей. Все агрегаты в самом доме на автономном электропитании от солнечных батарей. «Славянка» с каждым годом будет мощнее и легче, уверяет конструктор, и в недалеком будущем, если появятся инвесторы, его «Таврия E-volution-AC» переплюнет всемирно известный электрокар «Тесла».

– Самый известный электрокар – «Тесла С» использует такой же тип асинхронных моторов, но не с обмоткой «Славянка». Так как «Славянка» дает большие преимущества, мы надеемся переплюнуть и «Теслу»: в том же габарите мотора получить большую мощность, больший момент и большую экономичность, – рассказывает Игорь Корхов.

https://lifenews.ru/

Для чего нужно знание особенностей проводов для обмотки

Катушки с небольшим метражом для продажи домашним мастерам в розницу

Многие делают ремонты своими руками, или собирают самодельные конструкции. Часто сгоревший электродвигатель перематывают самостоятельно, наматывают электромагниты (соленоиды) трансформаторы, магнитные антенны и катушки индуктивности для радиоэлектронных устройств. При этом учитывают только диаметр провода и количество витков (эти характеристики можно узнать в справочниках, пособиях по ремонту или рассчитать).

• Но часто важны не только они, но и тип провода — а он может и не указываться. Например, нужное количество витков из-за того, что выбрали марку с более толстым слоем изоляции, может просто не уместиться в габариты катушки.
• Немаловажен тип провода и для надежности устройства, и даже его безопасности, если выбрать его с недостаточным сопротивлением изоляции или непредназначенный для работы при такой температуре, то может произойти межвитковое замыкание или пробой.
• Если первое приведет только к выходу из строя устройства, то второе, при несоблюдении мер безопасности (заземления, зануления и т. п.), может быть и опасно для жизни.

Кроме сказанного выше, цена на провода с одинаковыми электрическими характеристиками, но разных типов, может значительно различаться. Зная это, можно сэкономить на материале.

Зачем переплачивать за провод, рассчитанный на работу при повышенной температуре и влажности для трансформатора, в котором отлично может работать и широко распространенная марка ПЭВ.

Что это такое

В современной реальности невозможно обойтись без электроэнергии. Она поступает к потребителю из источника, который ее передает или генерирует. Многопрофильность использования закономерно предусматривает и множество видов, обеспечивающих функциональность. Поэтому разнообразие кабельных изделий поражает воображение дилетанта. Есть провода, выводящие и соединительные, автомобильные и авиационные, провода связи и те, которые предназначены для установки воздушных линий. Общее у них — наименование (провод) и буква П в маркировке, указывающая на принадлежность электротехнического изделия к определенной категории проводов.

Катушки обмоточного материала

Две наиболее распространенные категории — обмоточный и монтажный провод. Как и следует ожидать из названия, обмоточные типы применяются для обмотки: в катушках, трансформаторах, электромоторах и электрогенераторах, электромагнитах, якорях коллекторных машин аппаратах, приборах. Это — определенное количество витков провода, используемое для создания электрической цепи. Габариты, предназначение, место применения устройств отличаются многообразием. Отсюда и огромное количество видов обмоточных проводов, их вариабельность, невозможность дифференциации электротехнического изделия по одному признаку.

Примерная классификация может составляться по следующим особенностям:

• количеству токопроводящих жил (от одной до нескольких, обычно называемых многожильными, с количеством более трех);
• материалу изготовления жил для проводки тока — из меди, алюминия или комбинированных сплавов (нихрома, изготовленного из никеля и хрома);
• геометрии сечения — провод в разрезе может быть круглым или прямоугольным;
• материалу изоляции — волокнистому, эмалевому, комбинированному, состоящему обычно из нескольких слоев изоляционного покрытия разного типа).

Обратите внимание! Все особенности материала, его характеристики, отражаются в маркировке. Техническая информация указывает на тип изделия (П — провод), первая буква аббревиатуры, медная или алюминиевая изготовленная из сплава, проволока обозначена в конце ряда букв (А- алюминий, НХ — нихром)

Есть целый перечень сокращений, указывающих на материал изготовления изоляционного слоя.

Вам это будет интересно Провод ВВГ ГОСТ

Алюминиевый обмоточный провод

Медный провод для перемотки используется чаще остальных. Распространенности алюминиевого, более дешевого, мешает его удельное сопротивление, заметно превышающее аналогичные свойства меди. Комбинированные сплавы применяются для особых надобностях, создаваемых определенной сложностью устройств и выполняемых им функций.

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.

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.

Перемотка якоря

Процесс замены обмотки коллекторного двигателя несколько похож за исключением небольших нюансов, связанных с особенностью исполнения. Например, на перемотку отправляют якорь, а не корпус, при условии, что проблема возникла не с катушками возбуждения. Помимо этого имеются следующие отличия:

• Для намотки применяется специальный станок, более сложной конфигурации.
• Обязательно необходима проточка, балансировка якоря (в финальной части процесса), а также его чистка и шлифовка.
• При помощи специального фрезерного станка производится нарезка коллектора.

Для перечисленных процессов требует спецоборудование, без него перемотка электродвигателей — пустая трата времени.

Техника часто подвергается перегрузкам и механическим повреждениям. Стоит всего раз уронить или что-нибудь пролить на инструмент, как на обмотке ротора появляется ржавчина, а сам якорь смещается. Последствия плачевны: электродвигатель перегревается, искрит и вибрирует. Работа с таким инструментом опасна.

Если у вас есть навыки ремонта техники и минимальный набор инструментов, то устранить неисправность поможет перемотка якоря в домашних условиях. Дело в том, что именно обмотка принимает на себя первые «удары» неправильной эксплуатации. Жилы проводника разрываются и обгорают. Их замена продлит жизнь техники и увеличит производительность двигателя.

Назначение провода

В отличие от монтажных и установочных, обмоточный продукт применяется только для определенных целей. При этом каждая категория используется в зависимости от технических характеристик — материала токопроводящих жил, типа использованной изоляции, физико-механических характеристик и нагревостойкости. Разновидности провода в зависимости от его предназначения:

• ПЭЛ — медный, с изоляцией из масляных лаков, применяют в электроприборах — для изготовления рамок и катушек;
• в радиотехнике и промышленном приборостроении чаще необходимы изделия с эмалированным покрытием и высокой устойчивостью к внешней агрессивности, электроизоляционными свойствами;
• провода с волокнистой или комбинированной изоляцией предназначены для электродвигателей и других устройствах, в которых есть вероятность превышения механического воздействия, но не имеет значение толщина изолирующего слоя.

Необходимость самостоятельно перемотать определенную деталь в устройстве, означает для ремонтника или радиолюбителя тщательный подбор необходимого материала по маркировке производителя и техническому регламенту.

Виды обмоточного провода

Структура

Отличается разнообразием, поскольку под категорию электротехнических изделий, используемых для обмотки, подпадает множество разновидностей:

• стандартный и простой состоит из токопроводящей жилы и изолирующего слоя (материал изготовления проволоки, как и сырье для изоляции, может быть вариабельным);
• голый провод производится без изоляции;
• многопроволочный изготавливается из нескольких проволок, скрученных между собой;
• многожильный состоит из нескольких токопроводящих жил, но каждая из них изолируется от соседних, а затем — и в совокупности составляющих.

Вам это будет интересно Как сделать разводку проводки

Важно! От структуры обмоточного материала зависит его целевое предназначение и сфера применения. Для работы с каждой из разновидностей, есть свои специфические сложности

Чтобы обмотать изготавливаемое устройство и соединить между собой отдельные элементы, нужно обладать определенными знаниями о типе энергии, используемой в оборудовании, способах изолировать места соединения для соблюдения техники безопасности.

Общее представление о структуре провода

Классификация проводов

Специальный провод из нихрома для обмоток

Классифицируют провода по нескольким критериям.

Материал проводника

Это:

1. Медные — наиболее широко распространены.
2. Алюминиевые — из-за большего, чем у меди удельного сопротивления применяют реже. Но, в последнее время, их использование расширяется, так как алюминий дешевле.
3. Из сплавов сопротивления (нихром и тому подобное) — используют для некоторых устройств.

Геометрия сечения

Прямоугольные провода

Сечения проводов бывают круглыми и прямоугольными. Вторые используют при необходимости пропускания через проводник большого тока, для проводников с большой площадью сечения. Для охлаждаемых катушек, используют полую проволоку.

Материал изоляции

Используются различные материалы — от бумаги и натуральных волокон, до стекла. Часто применяют несколько слоев, например: бумагу и эмаль.

Для изоляции важны не только диэлектрические свойства, но и механическая прочность, а также толщина. Чем она меньше, тем больше витков можно уложить в катушке при заданном диаметре провода.

Намотка провода

Способов перемотки статора асинхронного электродвигателя существует несколько, но при выборе любого из них обязательно запоминаете каждый шаг при разборке. Это позволит облегчить ремонт, причём, значительно. Для намотки потребуется медный провод в лаковой изоляции, его сечение должно быть таким же, как и на ремонтируемом электродвигателе.

Убедитесь в том, что на корпусе и магнитопроводе электродвигателя отсутствуют повреждения. После этого необходимо изготовить гильзы, установить их в пазы на статоре. Чтобы не заниматься подсчетом количества витков, не определять толщину, прочность и термостойкость материалы для изготовления гильз, можно воспользоваться справочной литературой. Для этого необходимо узнать тип и модель асинхронного мотора.

Все работы в специализированных мастерских производятся на станках. Автоматом производится даже подсчет числа витков. Но как в домашних условиях перемотать электродвигатель, если таких условий нет? Придётся всё считать самостоятельно, либо же брать все данные из сервисной книжки к электродвигателю.

Перемотка электродвигателей своими руками

Несмотря на то, что электродвигатели – это очень надежное оборудование, их выход из строя не редкость. Учитывая их немалую стоимость, гораздо выгоднее выполнить ремонт, чем покупать новый агрегат. Некоторые умельцы при помощи несложных приспособлений делают это даже в домашних условиях. Однако стоить отметить, что перемотка электродвигателей требует специальных знаний и навыков. Предлагаем рассмотреть основные операции, которые необходимо проделывать при выполнении этих работ.

ВНИМАНИЕ! Электромонтажные работы следует проводить только с полным следованием правилам техники безопасности. Ремонт промышленных электродвигателей осуществляется в специальных мастерских или цехах

Как правило, на каждом предприятии есть специальные службы, выполняющие эти работы. Учитывая, что вес промышленных э/двигателей нередко достигает сотен и даже тысяч килограммов, при их ремонте не обойтись без специального оборудования. Поэтому речь пойдет не о них, а о компактных промышленных и бытовых моделях, ремонт которых можно выполнить своими руками

Ремонт промышленных электродвигателей осуществляется в специальных мастерских или цехах. Как правило, на каждом предприятии есть специальные службы, выполняющие эти работы. Учитывая, что вес промышленных э/двигателей нередко достигает сотен и даже тысяч килограммов, при их ремонте не обойтись без специального оборудования. Поэтому речь пойдет не о них, а о компактных промышленных и бытовых моделях, ремонт которых можно выполнить своими руками.

Обмоточные данные электродвигателя

Это очень важные параметры, влияющие на рабочие характеристики агрегата. Самый простой способ их получить – обратиться к соответствующим источникам, самый надежный из которых — паспорт изделия. Найти эту информацию можно и по маркировке двигателя с открытых источниках.

Паспортные данные электродвигателя должны включать следующее:

• Тип двигателя
• Количество фаз
• Частота (Гц)
• Номинальная мощность (Вт или кВт)
• Напряжение питания (В)
• Потребляемый ток (А)
• Число оборотов (об/мин)
• КПД двигателя
• Коэффициент мощности cosφ
• Степень защиты
• Класс изоляции

Количество катушек можно определить визуально, после разборки двигателя. Диаметр необходимого для перемотки эмальпровода замеряют штангенциркулем. А количество витков эмалированного провода можно определить во время снятия старой. Для этого обмотки проводов одной из катушек аккуратно разрезают и производят пересчет.

Ремонт и перемотка электродвигателей своими руками — последовательность действий

• Отключение от питающей сети
• Демонтаж с места установки
• Демонтаж защитного кожуха охлаждающего вентилятора
• Демонтаж крыльчатки вентилятора
• Разборка электродвигателя
• Демонтаж ротора

• Демонтаж обмотки
• Очистка ротора и статора от грязи, нагара и остатков пропитки
• Укладка катушек в пазы
• Пропитка обмотки
• Сушка электродвигателя
• Проверка катушек омметром
• Сборка электродвигателя
• Пробный запуск

Перемотка статора

В качестве примера – перемотка асинхронного двигателя. Перед началом разборки корпус двигателя обычно протирают влажной ветошью и хорошенько высушивают. Намотка катушечных групп производится либо на специальном станке, либо вручную с использованием шаблонов. После того как катушки уложены в специальные пазы, их необходимо обвязать и соединить в единую цепь. После перемотки электродвигатель необходимо пропитать специальной пропиткой. Для этого корпус нагревают до температуры +40-+50°С и опускают в емкость с пропиточным лаком. После полного высыхания производится замер сопротивления катушек статора (полученные значения должны быть одинаковыми), а так же «прозвонка» катушек и корпуса на предмет пробоя. Затем двигатель собирают и производят пробный пуск.

Перемотка якоря

Процесс перемотки коллекторных двигателей почти не отличается от статорных за исключением некоторых нюансов. Как правило, в них чаще всего проблемы возникают в обмотке ротора. Соответственно, на перемотку чаще всего отправляют якорь. Кроме того, сам якорь после перемотки необходимо отбалансировать. Для этого понадобятся специальные станки и приспособления.

Ремонт и перемотка электродвигателей – достаточно непростой и трудоемкий процесс. Возможно ли делать перемотку электродвигателей в домашних условиях? Возможно, но для этого необходима соответствующая квалификация и оборудованная всем необходимым мастерская. Выполнять такую работу «на коленке» — пустая трата времени.

Оригинал статьи размещен на нашем сайте cable.ru .

Похожие записи:

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа? Сигнализация действия защиты и автоматики Подключение потолочного светильника со светодиодами Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине