Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Как определить рабочую и пусковую обмотки

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Меня часто спрашивают о том, как можно отличить рабочую обмотку от пусковой в однофазных двигателях, когда на проводах отсутствует маркировка.

Каждый раз приходится подробно разъяснять, что и как. И вот сегодня я решил написать об этом целую статью.

В качестве примера возьму однофазный электродвигатель КД-25-У4, 220 (В), 1350 (об/мин.):

  • КД — конденсаторный двигатель
  • 25 — мощность 25 (Вт)
  • У4 — климатическое исполнение

Вот его внешний вид.

Как видите, маркировка (цветовая и цифровая) на проводах отсутствует. На бирке двигателя можно увидеть, какую маркировку должны иметь провода:

  • рабочая (С1-С2) - провода красного цвета
  • пусковая (В1-В2) — провода синего цвета

В первую очередь я Вам покажу, как определить рабочую и пусковую обмотки однофазного двигателя, а затем соберу схему его включения. Но об этом будет следующая статья. Перед тем как приступить к чтению данной статьи рекомендую Вам прочитать: подключение однофазного конденсаторного двигателя.

Итак, приступим.

1. Сечение проводов

Визуально смотрим сечение проводников. Пара проводов, у которых сечение больше, относятся к рабочей обмотке. И наоборот. Провода, у которых сечение меньше, относятся к пусковой.

Зная основы электротехники, можно с уверенностью сказать: чем больше сечение проводов, тем меньше их сопротивление, и наоборот, чем меньше сечение проводов, тем больше их сопротивление.

В моем примере разница в сечении проводов не видна, т.к. они тонкие и на глаз их отличить не возможно.

2. Измерение омического сопротивления обмоток

Даже если разницу в сечении проводов видно не вооруженным глазом, то я Вам все равно рекомендую измерять величину сопротивления обмоток. Таким образом, мы заодно и проверим их целостность.

Для этого воспользуемся цифровым мультиметром М890D. Сейчас я не буду рассказывать Вам о том, как пользоваться мультиметром, об этом читайте здесь:

Снимаем изоляцию с проводов.

Затем берем щупы мультиметра и производим замер сопротивления между двух любых проводов.

Если на дисплее нет показаний, то значит нужно взять другой провод и снова произвести замер. Теперь измеренное значение сопротивления составляет 300 (Ом).

Это мы нашли выводы одной обмотки. Теперь подключаем щупы мультиметра на оставшуюся пару проводов и измеряем вторую обмотку. Получилось 129 (Ом).

Делаем вывод: первая обмотка — пусковая, вторая — рабочая.

Чтобы в дальнейшем не запутаться в проводах при подключении двигателя, подготовим бирочки («кембрики») для маркировки. Обычно, в качестве бирок я использую, либо изоляционную трубку ПВХ, либо силиконовую трубку (Silicone Rubber) необходимого мне диаметра. В этом примере я применил силиконовую трубку диаметром 3 (мм).

По новым ГОСТам обмотки однофазного двигателя обозначаются следующим образом:

  • (U1-U2) — рабочая
  • (Z1-Z2) — пусковая

У двигателя КД-25-У4, взятого в пример, цифровая маркировка выполнена еще по-старому:

  • (С1-С2) — рабочая
  • (В1-В2) — пусковая

Чтобы не было несоответствий маркировки проводов и схемы, изображенной на бирке двигателя, маркировку я оставил старую.

Одеваю бирки на провода. Вот что получилось.

Для справки: Многие ошибаются, когда говорят, что вращение двигателя можно изменить путем перестановки сетевой вилки (смены полюсов питающего напряжения). Это не правильно!!! Чтобы изменить направление вращения, нужно поменять местами концы пусковой или рабочей обмоток. Только так!!!

Более подробно об этом читайте в моей статье про реверс однофазного электродвигателя.

Мы рассмотрели случай, когда в клеммник однофазного двигателя выведено 4 провода. А бывает и так, что в клеммник выведено всего 3 провода.

В этом случае рабочая и пусковая обмотки соединяются не в клеммнике электродвигателя, а внутри его корпуса.

Как быть в таком случае?

Все делаем аналогично. Производим замер сопротивления между каждыми проводами. Мысленно обозначим их, как 1, 2 и 3.

Вот, что у меня получилось:

  • (1-2) — 301 (Ом)
  • (1-3) — 431 (Ом)
  • (2-3) — 129 (Ом)

Отсюда делаем следующий вывод:

  • (1-2) — пусковая обмотка
  • (2-3) — рабочая обмотка
  • (1-3) — пусковая и рабочая обмотки соединены последовательно (301 + 129 = 431 Ом)

Для справки: при таком соединении обмоток реверс однофазного двигателя тоже возможен. Если очень хочется, то можно вскрыть корпус двигателя, найти место соединения пусковой и рабочей обмоток, разъединить это соединение и вывести в клеммник уже 4 провода, как в первом случае. Но если у Вас однофазный двигатель является конденсаторным, как в моем случае с КД-25, то его реверс можно осуществить путем переключения фазы питающего напряжения.

P.S. На этом все. Если есть вопросы по материалу статьи, то задавайте их в комментариях. Спасибо за внимание. 

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


как определить на однофазном двигателе, сопротивление и подключение

Для определения типа обмотки однофазного двигателя достаточно взглянуть на маркировку на шильдике и схему. Но бывают ситуации, когда любые маркировочные определения отсутствуют, что, в свою очередь, существенно усложняет задачу. К тому же вид обмотки электродвигателя, который уже ремонтировали, лучше определять самостоятельно, во избежание неприятных неожиданностей.

Что такое пусковая обмотка

Несмотря на свое название, однофазные двигатели имеют двухфазную обмотку: основную и вспомогательную, именно последняя делит электрические моторы небольшой мощности на виды. Так, встречаются бифилярные и конденсаторные электродвигатели, и если первые имеют пусковую обмотку, то вторые обладают пусковым конденсатором. И если у второго вида второстепенная обмотка все время находится в рабочем состоянии, то у первого она отключается от сети сразу после того, как мотор наберет нужный разгон. Таким образом, вспомогательная катушка включается на короткий промежуток времени.

Характеристики рабочей обмотки

Основной или рабочей обмоткой является та, которая работает постоянно, создавая магнитное поле. Как следствие, она обладает большим сечением проводника и меньшим активным сопротивлением из-за постоянной нагрузки.

Однако, несмотря на всю ее значимость, она не может работать без пускового механизма, которым и является вспомогательная катушка.

Как отличить на однофазном двигателе

Однофазные двигатели оснащаются двумя типами обмотки для того, чтобы их ротор мог вращаться, поскольку только одной для этого недостаточно. Поэтому перед подключением двигателя необходимо разобраться, какой моток является основным, а какой вспомогательным. Сделать это можно несколькими способами.

По цветовой маркировке

К какому типу относится конкретный моток, можно определить по цветовой маркировке во время визуального осмотра двигателя. Как правило, красные провода относятся к рабочему типу, а вот синие – вспомогательному.

Но во всех правилах есть свои исключения, поэтому всегда необходимо обращать внимание на бирку электродвигателя, на которую наносится расшифровка всех маркировок.

Однако если двигатель уже был в ремонте или на нем отсутствует бирка, данный способ проверки является не эффективным. В первом случае во время ремонтных работ могло полностью поменяться внутреннее содержимое мотора, а во втором – нет возможности безошибочно расшифровать цветные обозначения. К тому же иногда маркировка может вообще отсутствовать. Поэтому в таких ситуациях, лучше прибегнуть к другому, более достоверному способу.

По толщине проводов

Толщина проводов, которые выходят из электромашины небольшой мощности, поможет отличить пусковую катушку от рабочей. Поскольку вспомогательная работает непродолжительное время и не испытывает серьезной нагрузки, то провода, относящиеся к ней, будут более тонкими.

Однако не всегда можно определить толщину сечения проводов невооруженным глазом, иногда разница между ними совсем незаметна человеку.

Но даже если она бросается в глаза, опираться только на это не стоит. Поэтому многие всегда измеряют сопротивление проводов.

При помощи мультиметра

Мультиметр – специальный прибор, позволяющий измерить сопротивление проводов, а также их целостность. Для этого необходимо следовать следующему алгоритму:

  1. Возьмите мультиметр и выберите нужную функцию.

  1. Снимите изоляцию с проводов двигателя, и соедините два любые из них со щупами прибора. Так происходит замер силы сопротивления между двумя проводами мотора.

  1. Если на экране прибора не появилось никаких числовых значений, то необходимо заменить один из проводов, и после этого повторить процедуру. Полученные показания будут относиться к выводам одного мотка.
  2. Подключите щупы измерительного прибора к оставшимся жилам и зафиксируйте показания.
  3. Сравните полученные результаты. Электропровода с более сильным сопротивлением будут относиться к пусковой катушке, а с более слабым – к рабочей.

После того, как замеры будут определены и станет понятно, какие электропровода к какой катушке относятся, рекомендовано промаркировать их любым удобным способом. Это позволит в дальнейшем пропускать процедуру измерения сопротивления при подключении двигателя.

Отличить, где находиться пусковая, а где рабочая обмотка однофазного мотора, можно несколькими способами. Однако наиболее действенным из них является измерение сопротивления электропроводов, отходящих из электромотора малой мощности, с помощью мультиметра.

Как можно определить рабочую и пусковую обмотки?

Знать устройство пусковой и рабочей обмоток надо обязательно. Это можно сравнить с таблицей умножения.

Схемы обмоток

Схемы обмоток.

Начнем с того, что однофазные двигатели имеют две разновидности обмоток, пусковую и рабочую. Эти обмотки отличаются и по сечению провода, и по количеству витков.

Рабочая обмотка всегда имеет сечение провода большее, а следовательно, ее сопротивление будет меньше. На фото наглядно видно, что сечение проводов разное. Обмотка с меньшим сечением и есть пусковая. Замерять сопротивление обмоток можно и стрелочным, и цифровым тестерами, а также омметром. Обмотка, у которой сопротивление меньше, и есть рабочая.

Однофазные компрессоры с пусковой обмоткой

Однофазные компрессоры с пусковой обмоткой.

А теперь несколько примеров, с которыми вы можете столкнуться в жизни. Если у двигателя 4 вывода, то, найдя концы обмоток и произведя замеры, вы легко разберетесь в этих четырех проводах. Сопротивление меньше – рабочая обмотка, сопротивление больше – пусковая обмотка.

Подключается все просто, на толстые провода подается 220 В. И один кончик пусковой обмотки –  на один из рабочих. На какой из них, разницы нет: направление вращения от этого не зависит, как и от того, что вы вставите вилку в розетку. Вращение будет изменяться, от подключения пусковой обмотки, меняя ее концы.

Если двигатель имеет 3 вывода, замеры будут выглядеть следующим образом: 10 ом, 25 ом, 15 ом. После нескольких измерений найдите кончик, от которого показания, с двумя другими, будут 15  ом и 10 ом. Это и будет один из сетевых проводов. Кончик, который показывает 10 ом, тоже сетевой, третий 15 ом будет пусковым, который подключается ко второму сетевому через конденсатор. В этом примере направление вращения вы уже не измените. Здесь, чтобы поменять вращение, надо будет добираться до схемы обмотки.

Еще один пример, когда замеры могут показывать 10 ом, 10 ом , 20 ом. Это тоже одна из разновидностей обмоток. Такие шли на некоторых моделях стиральных машин. В этих двигателях рабочая и пусковая – одинаковые обмотки (по конструкции трехфазных обмоток). Здесь разницы нет, какой у вас будет рабочая, а какая пусковая. Подключение пусковой также осуществляется через конденсатор.

Сопротивление пусковой и рабочей обмотки однофазного двигателя

Пусковая и рабочая обмотка однофазного двигателя: как отличить?

Для определения типа обмотки однофазного двигателя достаточно взглянуть на маркировку на шильдике и схему. Но бывают ситуации, когда любые маркировочные определения отсутствуют, что, в свою очередь, существенно усложняет задачу. К тому же вид обмотки электродвигателя, который уже ремонтировали, лучше определять самостоятельно, во избежание неприятных неожиданностей.

Что такое пусковая обмотка

Несмотря на свое название, однофазные двигатели имеют двухфазную обмотку: основную и вспомогательную, именно последняя делит электрические моторы небольшой мощности на виды. Так, встречаются бифилярные и конденсаторные электродвигатели, и если первые имеют пусковую обмотку, то вторые обладают пусковым конденсатором. И если у второго вида второстепенная обмотка все время находится в рабочем состоянии, то у первого она отключается от сети сразу после того, как мотор наберет нужный разгон. Таким образом, вспомогательная катушка включается на короткий промежуток времени.

Характеристики рабочей обмотки

Основной или рабочей обмоткой является та, которая работает постоянно, создавая магнитное поле. Как следствие, она обладает большим сечением проводника и меньшим активным сопротивлением из-за постоянной нагрузки. Однако, несмотря на всю ее значимость, она не может работать без пускового механизма, которым и является вспомогательная катушка.

Как отличить на однофазном двигателе

Однофазные двигатели оснащаются двумя типами обмотки для того, чтобы их ротор мог вращаться, поскольку только одной для этого недостаточно. Поэтому перед подключением двигателя необходимо разобраться, какой моток является основным, а какой вспомогательным. Сделать это можно несколькими способами.

По цветовой маркировке

К какому типу относится конкретный моток, можно определить по цветовой маркировке во время визуального осмотра двигателя. Как правило, красные провода относятся к рабочему типу, а вот синие – вспомогательному.

Но во всех правилах есть свои исключения, поэтому всегда необходимо обращать внимание на бирку электродвигателя, на которую наносится расшифровка всех маркировок.

Однако если двигатель уже был в ремонте или на нем отсутствует бирка, данный способ проверки является не эффективным. В первом случае во время ремонтных работ могло полностью поменяться внутреннее содержимое мотора, а во втором – нет возможности безошибочно расшифровать цветные обозначения. К тому же иногда маркировка может вообще отсутствовать. Поэтому в таких ситуациях, лучше прибегнуть к другому, более достоверному способу.

По толщине проводов

Толщина проводов, которые выходят из электромашины небольшой мощности, поможет отличить пусковую катушку от рабочей. Поскольку вспомогательная работает непродолжительное время и не испытывает серьезной нагрузки, то провода, относящиеся к ней, будут более тонкими.

Однако не всегда можно определить толщину сечения проводов невооруженным глазом, иногда разница между ними совсем незаметна человеку.

Но даже если она бросается в глаза, опираться только на это не стоит. Поэтому многие всегда измеряют сопротивление проводов.

При помощи мультиметра

Мультиметр – специальный прибор, позволяющий измерить сопротивление проводов, а также их целостность. Для этого необходимо следовать следующему алгоритму:

  1. Возьмите мультиметр и выберите нужную функцию.

  1. Снимите изоляцию с проводов двигателя, и соедините два любые из них со щупами прибора. Так происходит замер силы сопротивления между двумя проводами мотора.

  1. Если на экране прибора не появилось никаких числовых значений, то необходимо заменить один из проводов, и после этого повторить процедуру. Полученные показания будут относиться к выводам одного мотка.
  2. Подключите щупы измерительного прибора к оставшимся жилам и зафиксируйте показания.
  3. Сравните полученные результаты. Электропровода с более сильным сопротивлением будут относиться к пусковой катушке, а с более слабым – к рабочей.

После того, как замеры будут определены и станет понятно, какие электропровода к какой катушке относятся, рекомендовано промаркировать их любым удобным способом. Это позволит в дальнейшем пропускать процедуру измерения сопротивления при подключении двигателя.

Отличить, где находиться пусковая, а где рабочая обмотка однофазного мотора, можно несколькими способами. Однако наиболее действенным из них является измерение сопротивления электропроводов, отходящих из электромотора малой мощности, с помощью мультиметра.

Как подключить однофазный двигатель

Чаще всего к нашим домам, участкам, гаражам подведена однофазная сеть 220 В. Поэтому оборудование и все самоделки делают так, чтобы они работали от этого источника питания. В этой статье рассмотрим, как правильно сделать подключение однофазного двигателя.

Асинхронный или коллекторный: как отличить

Вообще, отличить тип двигателя можно по табличке — шильдику — на которой написаны его данные и тип. Но это только в том случае, если его не ремонтировали. Ведь под кожухом может быть что угодно. Так что если вы не уверены, лучше определить тип самостоятельно.

Так выглядит новый однофазный конденсаторный двигатель

Как устроены коллекторные движки

Отличить асинхронный и коллекторный двигатели можно по строению. У коллекторных обязательно есть щетки. Они расположены возле коллектора. Еще обязательный атрибут движка этого типа — наличие медного барабана, разделенного на секции.

Такие двигатели выпускаются только однофазные, они часто устанавливаются в бытовой технике, так как позволяют получить большое число оборотов на старте и после разгона. Также они удобны тем, что легко позволяют менять направление вращения — необходимо только поменять полярность. Несложно также организовать изменение скорости вращения — изменением амплитуды питающего напряжения или угла его отсечки. Потому и используются подобные двигатели в большей части бытовой и строительной техники.

Строение коллекторного двигателя

Недостатки коллекторных двигателей — высокая шумность работы на больших оборотах. Вспомните дрель, болгарку, пылесос, стиральную машину и т.д.. Шум при их работе стоит приличный. На малых оборотах коллекторные двигатели не так шумят (стиральная машина), но не все инструменты работают в таком режиме.

Второй неприятный момент — наличие щеток и постоянного трения приводит к необходимости регулярного технического обслуживания. Если токосъемник не чистить, загрязнение графитом (от стирающихся щеток) может привести к тому, что соседние секции в барабане соединятся, мотор попросту перестанет работать.

Асинхронные

Асинхронный двигатель имеет статор и ротор, может быть одно и трёхфазным. В данной статье рассматриваем подключение однофазных двигателей, потому речь пойдет только о них.

Асинхронные двигатели отличаются невысоким уровнем шумов при работе, потому устанавливаются в технике, шум работы которой критичен. Это кондиционеры, сплит-системы, холодильники.

Строение асинхронного двигателя

Есть два типа однофазных асинхронных двигателей — бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Вся разница состоит в том, что в бифилярных однофазных двигателях пусковая обмотка работает только до разгона мотора. После она выключается специальным устройством — центробежным выключателем или пускозащитным реле (в холодильниках). Это необходимо, так как после разгона она только снижает КПД.

В конденсаторных однофазных двигателях конденсаторная обмотка работает все время. Две обмотки — основная и вспомогательная — смещены относительно друг друга на 90°. Благодаря этому можно менять направление вращения. Конденсатор на таких двигателях обычно крепится к корпусу и по этому признаку его несложно опознать.

Более точно определить бифилярный или конденсаторный двигатель перед вами, можно при помощи измерений сопротивления обмоток. Если сопротивление вспомогательной обмотки больше в два раза (разница может быть еще более значительная), скорее всего, это бифилярный двигатель и эта вспомогательная обмотка пусковая, а значит, в схеме должен присутствовать выключатель или пусковое реле. В конденсаторных двигателях обе обмотки постоянно находятся в работе и подключение однофазного двигателя возможно через обычную кнопку, тумблер, автомат.

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

С пусковой обмоткой

Для подключения двигателя с пусковой обмоткой потребуется кнопка, у которой один из контактов после включения размыкается. Эти размыкающиеся контакты надо будет подключить к пусковой обмотке. В магазинах есть такая кнопка — это ПНВС. У нее средний контакт замыкается на время удержания, а два крайних остаются в замкнутом состоянии.

Внешний вид кнопки ПНВС и состояние контактов после того как кнопка «пуск» отпущена»

Сначала при помощи измерений определяем какая обмотка рабочая, какая — пусковая. Обычно вывод от мотора имеет три или четыре провода.

Рассмотрим вариант с тремя проводами. В этом случае две обмотки уже объединены, то есть один из проводов — общий. Берем тестер, измеряем сопротивление между всеми тремя парами. Рабочая имеет самое меньшее сопротивление, среднее значение — пусковая обмотка, а наибольшее — это общий выход (меряется сопротивление двух последовательно включенных обмоток).

Если выводов четыре, они звонятся попарно. Находите две пары. Та, в которой сопротивление меньше — рабочая, в которой больше — пусковая. После этого соединяем один провод от пусковой и рабочей обмотки, выводим общий провод. Итого остается три провода (как и в первом варианте):

  • один с рабочей обмотки — рабочий;
  • с пусковой обмотки;
  • общий.

С этими тремя проводами и работаем дальше — используем для подключения однофазного двигателя.

Со всеми этими

    Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС

подключение однофазного двигателя

Все три провода подключаем к кнопке. В ней тоже имеется три контакта. Обязательно пусковой провод «сажаем на средний контакт (который замыкается только на время пуска), остальные два — на крайние (произвольно). К крайним входным контактам ПНВС подключаем силовой кабель (от 220 В), средний контакт соединяем перемычкой с рабочим (обратите внимание! не с общим). Вот и вся схема включения однофазного двигателя с пусковой обмоткой (бифилярного) через кнопку.

Конденсаторный

При подключении однофазного конденсаторного двигателя есть варианты: есть три схемы подключения и все с конденсаторами. Без них мотор гудит, но не запускается (если подключить его по схеме, описанной выше).

Схемы подключения однофазного конденсаторного двигателя

Первая схема — с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки — хорошо запускаются, но при работе мощность выдают далеко не номинальную, а намного ниже. Схема включения с конденсатором в цепи подключения рабочей обмотки дает обратный эффект: не очень хорошие показатели при пуске, но хорошие рабочие характеристики. Соответственно, первую схему используют в устройствах с тяжелым пуском (бетономешалки, например), а с рабочим конденсором — если нужны хорошие рабочие характеристики.

Схема с двумя конденсаторами

Есть еще третий вариант подключение однофазного двигателя (асинхронного) — установить оба конденсатора. Получается нечто среднее между описанными выше вариантами. Эта схема и реализуется чаще всего. Она на рисунке выше в середине или на фото ниже более детально. При организации данной схемы тоже нужна кнопка типа ПНВС, которая будет подключать конденсатор только не время старта, пока мотор «разгонится». Потом подключенными останутся две обмотки, причем вспомогательная через конденсатор.

Подключение однофазного двигателя: схема с двумя конденсаторами — рабочим и пусковым

При реализации других схем — с одним конденсатором — понадобится обычная кнопка, автомат или тумблер. Там все соединяется просто.

Подбор конденсаторов

Есть довольно сложная формула, по которой можно высчитать требуемую емкость точно, но вполне можно обойтись рекомендациями, которые выведены на основании многих опытов:

  • рабочий конденсатор берут из расчета 70-80 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
  • пусковой — в 2-3 раза больше.

Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше, чем напряжение сети, то есть, для сети 220 вольт берем емкости с рабочим напряжением 330 В и выше. А чтобы пуск проходил проще, для пусковой цепи ищите специальный конденсатор. У них в маркировке присутствует слова Start или Starting, но можно взять и обычные.

Изменение направления движения мотора

Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Это делают поменяв обмотки вспомогательной обмотки. Когда собирали схему, один из проводов подали на кнопку, второй соединили с проводом от рабочей обмотки и вывели общий. Вот тут и надо перекинуть проводники.

Однофазные асинхронные двигатели на службе человечества

Никто глубоко не задумывался о том, как бы жили люди без такого изобретения, как электродвигатель асинхронный однофазный. Казалось бы, что такое умное слово никого не касается и витает где-то в заоблачной дали. Но этот большой помощник в быту встречается на каждом шагу.

Скажите, как можно обходиться без холодильника или пылесоса. А ведь не будь двигателя, всего этого не было бы сейчас. Предлагаем в статье узнать все подробности об этом устройстве, а дочитавшим до конца будет бонус в виде полезного справочника по асинхронным двигателям

История возникновения

Более 60 лет понадобилось многим ученым, пока однофазный асинхронный двигатель начал покорять просторы земного шара. Началось все с 1820-х годов, когда Джозеф Генри и Майкл Фарадей – открыли явления индукции и начали первые эксперименты.

В 1889-1891годах русский электротехник, поляк по происхождению, Михаил Осипович Доливо-Добровольский придумал ротор в виде “беличьей клетки”. К этому изобретению его подтолкнул доклад Феррариса «О вращающемся магнитном поле». С началом ХХ века пришло широкое внедрение электромеханических устройств.

Применение однофазных асинхронных двигателей

Известно, что однофазные двигатели уступают трехфазным по некоторым характеристикам. Однофазные моторы имеют в основном бытовое назначение:

  • пылесосы;
  • вентиляторы;
  • электронасосы;
  • холодильники;
  • машины для переработки сырья.

Для того, чтобы выполнить подключение асинхронного двигателя нужна однофазная сеть переменного тока. Такие двигатели работают при напряжении 220 Вольт и частоте 50 Гц. Прилагательное «асинхронный» указывает на то, что скорость вращения якоря отстает от магнитного поля статора.
Однофазные двигатели имеют две независимых цепи, но работают они в основном на одной, отсюда и название. Основные части двигателя:

  1. Статор (неподвижный элемент).
  2. Ротор (вращающаяся часть).
  3. Механическое соединение этих двух частей.
  4. Поворотные подшипники.

Соединение состоит из внутренних колец, установленных на закрепленных втулках вала ротора, наружных колец в защитных боковых крышках, прикрепленных к статору.

Для запуска однофазного асинхронного двигателя с пусковой обмоткой установлена ​​другая катушка. Обмотка стартера установлена ​​со смещением от рабочей катушки на 900 С. Для создания сдвига тока, в цепи однофазного двигателя имеется схема сдвига фаз. Сдвиг можно получить при помощи различных элементов. Это могут быть:

  1. Активное сопротивление.
  2. Емкостное.
  3. Индуктивное.

В видео, представленном ниже, показан принцип работы однофазных асинхронных двигателей.

Принцип действия

Обмотки статора при помощи переменного тока образуют магнитные поля. Они имеют одинаковую амплитуду и частоту, но действуют в разных направлениях, поэтому статический ротор начинает вращаться.

Если в двигателе отсутствует пусковой механизм, ротор останавливается, потому что результирующий крутящий момент равен нулю. В случае, когда ротор начинает вращаться в одном направлении, соответствующий крутящий момент становится выше, когда вал двигателя продолжает вращаться в заданном направлении.

Момент запуска

Сигналом к запуску становится магнитное поле двух обмоток, вращающее подвижную часть двигателя. Оно создается 2 обмотками: главной и пусковой. Дополнительная обмотка меньшего размера является пусковой и подключается к основной схеме включения однофазного двигателя через ёмкостное или индуктивное сопротивление.

Пусковая обмотка может работать кратковременно. Более длительное время нахождения под нагрузкой может вызвать перегревание и воспламенение изолирующих элементов, что приведет к выходу из строя.

Надежность повышается за счет встраивания в схему однофазного асинхронного двигателя таких элементов как тепловое реле и центробежный выключатель. Последний отключает пусковую фазу в тот момент, когда ротор разгоняется до номинальной скорости. Отключение происходит автоматически.

Работа реле происходит следующим образом: когда обмотки нагреваются до предельного значения, установленного на реле, механизм прерывает подачу питания на обе фазы, предотвращая отказ из-за перегрузки или по любой другой причине. Это защищает от возгорания.

Возможно, вам будет интересно также почитать все, что нужно знать о шаговых электродвигателях в другой нашей статье.

Варианты подключения

Для того, чтобы мотор заработал необходимо иметь одну 220-вольтовую фазу. Это значит, что подойдет любая стандартная розетка. Благодаря этой простоте двигатели завоевали популярность в быту. Любой прибор, начиная от стиральной машины и до соковыжималки, имеет подобные механизмы в своем составе.

Известны два типа однофазных двигателей в зависимости от способа подключения:

  1. Однофазный асинхронный двигатель с пусковой обмоткой.
  2. Однофазный двигатель с конденсатором.

Схема подключения однофазного асинхронного двигателя с помощью конденсаторов изображена на рисунке.

Схема содержит пусковую обмотку с конденсатором. После ускорения ротора происходит выключение катушки. Рабочий конденсатор не позволяет размыкаться пусковой цепи, и запускающая обмотка работает через конденсатор в постоянном режиме.

Одновременно с рабочей обмоткой пусковая катушка снабжена током через конденсатор. При использовании в режиме пуска у катушки более высокое активное сопротивление. Фазовый сдвиг при этом имеет достаточную величину, чтобы началось вращение.

Допускается брать пусковую обмотку, с меньшей индуктивностью и большим сопротивлением. Запуск конденсатора осуществляется при подключении его к пусковой обмотке и временному источнику питания.

Чтобы достичь максимального значения пускового момента требуется вращающееся магнитное поле. Для этого нужно добиться положения обмоток под углом 900. При правильно рассчитанной емкости конденсатора обмотки могут быть смещены на 900 градусов. Расчет однофазного асинхронного двигателя зависит от схем подключения, которые приведены ниже.

Различные варианты подключения:

  • временное включение электрического тока на стартовую обмотку через конденсатор;
  • подача на пусковое устройство через резистор, без конденсатора;
  • запуск через конденсатор на пусковую обмотку постоянно, одновременно с работой рабочей обмотки.

Расчет проводной принадлежности

Для расчета проводов, соединяющих рабочую и пусковую обмотки, понадобится омметр. Измеряется сопротивление обмоток. R рабочей обмотки должно быть ниже, чем у стартера. Например, если измерения составили 12 Ом для одной обмотки и 30 Ом для другой, то сработают обе. У рабочей обмотки поперечное сечение больше, чем у выходной.

Выбор емкости конденсатора

Чтобы определить емкость конденсатора, необходимо знать ток потребления электродвигателя. Если ток 1,4 А, то понадобится конденсатор емкостью 6 микрофарад. Также можно ориентироваться на таблицу расчета емкости конденсатора, приведенную ниже.

Проверка работоспособности

Тестирование начинается с визуального осмотра. Возможные неисправности:

  1. Если опорная часть на устройстве была сломана, это может привести к неисправностям.
  2. При потемнении корпуса в средней части идет перегрев. Бывает попадание в корпус различных посторонних предметов, это способствует перегреванию. При износе и загрязнении подшипников возможен перегрев.
  3. Когда однофазный электродвигатель на 220 вольт имеет в схеме подключения конденсатор увеличенного размера, он начинает перегреваться.

Запустить двигатель минут на пятнадцать, а затем проверить, не прогрелся ли он. Если двигатель не греется, причиной являлась увеличенная емкость конденсатора. Необходимо установить конденсатор, имеющий меньшую емкость.

Для лучшего понимания механизма работы двигателей, рекомендуем также подробнее прочитать, что такое трехфазный двигатель и как он работает.

Достоинства и недостатки

Основными плюсами являются:

  • простота конструкции;
  • повсеместная доступность однофазных сетей переменного тока 220 В при частоте 50 Гц (практически во всех районах).

К минусам можно отнести следующие обстоятельства:

  • невысокий пусковой момент двигателя;
  • низкая эффективность.

Заключение

Маломощные однофазные электродвигатели выпускаются в разной модификации и для разного назначения. Перед приобретением необходимо точно знать некоторые характеристики. Подробно с устройством данного типа двигателей можно ознакомиться, скачав книгу Алиева И. И. Асинхронные двигатели в трехфазном и однофазном режимах.

Российские производители предлагают некоторые серии устройств, имеющие мощность от 18 до 600 Вт, частоту вращения 3000 и 1500 об/мин. Все они предназначены для подключения в сеть с напряжением 127, 220 или 380 Вольт и частотой 50 Гц.

{SOURCE}

Однофазный асинхронный электродвигатель

Дмитрий Левкин

Однофазный асинхронный электродвигатель — это асинхронный электродвигатель, который работает от электрической сети однофазного переменного тока без использования частотного преобразователя и который в основном режиме работы (после пуска) использует только одну обмотку (фазу) статора.

Конструкция однофазного двигателя с вспомогательной или пусковой обмоткой

Основными компонентами любого электродвигателя являются ротор и статор. Ротор - вращающаяся часть электродвигателя, статор - неподвижная часть электродвигателя, с помощью которого создается магнитное поле для вращения ротора. Конструкция однофазного двигателя

Основные части однофазного двигателя: ротор и статор

Статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90° относительно друг друга. Основная обмотка называется главной (рабочей) и обычно занимает 2/3 пазов сердечника статора, другая обмотка называется вспомогательной (пусковой) и обычно занимает 1/3 пазов статора.

Двигатель фактически является двухфазным, но так как рабочей является только одна обмотка, электродвигатель называют однофазным.

Ротор обычно представляет из себя короткозамкнутую обмотку, также из-за схожести называемой "беличьей клеткой". Медные или алюминиевые стержни которого с торцов замкнуты кольцами, а пространство между стержнями чаще всего заливается сплавом алюминия. Так же ротор однофазного двигателя может быть выполнен в виде полого немагнитного или полого ферромагнитного цилиндра.

Обмотки однофазного двигателя

Однофазный двигатель с вспомогательной обмоткой имеет 2 обмотки расположенные перпендикулярно относительно друг друга

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Для того чтобы лучше понять работу однофазного асинхронного двигателя, давайте рассмотрим его только с одним витком в главной и вспомогательной обмотки.

Обмотки асинхронного двигателя

Проанализируем случай с двумя обмотками имеющими по оному витку

Рассмотрим случай когда в вспомогательной обмотки не течет ток. При включении главной обмотки статора в сеть, переменный ток, проходя по обмотке, создает пульсирующее магнитное поле, неподвижное в пространстве, но изменяющееся от +Фmах до -Фmах.

Запустить

Магнитное поле витка

Остановить

Пульсирующее магнитное поле

Пульсирующее магнитное поле

Если поместить ротор, имеющий начальное вращение, в пульсирующее магнитное поле, то он будет продолжать вращаться в том же направлении.

Чтобы понять принцип действия однофазного асинхронного двигателя разложим пульсирующее магнитное поле на два одинаковых круговых поля, имеющих амплитуду равную Фmах/2 и вращающихся в противоположные стороны с одинаковой частотой:

n<sub>пp</sub> = n<sub>oбp</sub> = f<sub>1</sub>∙60/p = n<sub>1</sub>,

  • где nпр – частота вращения магнитного поля в прямом направлении, об/мин,
  • nобр – частота вращения магнитного поля в обратном направлении, об/мин,
  • f1 – частота тока статора, Гц,
  • p – количество пар полюсов,
  • n1 – скорость вращения магнитного потока, об/мин

Запустить

Разложение пульсирующего магнитного потока

Остановить

Разложение пульсирующего магнитного поля

Разложение пульсирующего магнитного потока на два вращающихся

Действие пульсирующего поля на вращающийся ротор

Рассмотрим случай когда ротор, находящийся в пульсирующем магнитном потоке, имеет начальное вращение. Например, мы вручную раскрутили вал однофазного двигателя, одна обмотка которого подключена к сети переменного тока. В этом случае при определенных условиях двигатель будет продолжать развивать вращающий момент, так как скольжение его ротора относительно прямого и обратного магнитного потока будет неодинаковым.

Будем считать, что прямой магнитный поток Фпр, вращается в направлении вращения ротора, а обратный магнитный поток Фобр - в противоположном направлении. Так как, частота вращения ротора n2 меньше частоты вращения магнитного потока n1, скольжение ротора относительно потока Фпр будет:

s<sub>пp</sub> = (n<sub>1</sub> - n<sub>2</sub>)/n<sub>1</sub> = s,

  • где sпр – скольжение ротора относительно прямого магнитного потока,
  • n2 – частота вращения ротора, об/мин,
  • s – скольжение асинхронного двигателя
Магнитное поле однофазного двигателя

Прямой и обратный вращающиеся магнитные потоки вместо пульсирующего магнитного потока

Магнитный поток Фобр вращается встречно ротору, частота вращения ротора n2 относительно этого потока отрицательна, а скольжение ротора относительно Фобр

Магнитное поле однофазного двигателя,

  • где sобр – скольжение ротора относительно обратного магнитного потока

Запустить

Магнитное поле пронизывающее ротор

Остановить

Вращающееся магнитное поле

Вращающееся магнитное поле пронизывающее ротор

Ток ротора асинхронного двигателя

Ток индуцируемый в роторе переменным магнитным полем

Согласно закону электромагнитной индукции прямой Фпр и обратный Фобр магнитные потоки, создаваемые обмоткой статора, наводят в обмотке ротора ЭДС, которые соответственно создают в короткозамкнутом роторе токи I2пр и I2обр. При этом частота тока в роторе пропорциональна скольжению, следовательно:

f2пр=f1sпр,

  • где f2пр – частота тока I2пр наводимого прямым магнитным потоком, Гц

f2обр=f1sобр,

  • где f2обр – частота тока I2обр наводимого обратным магнитным потоком, Гц

Таким образом, при вращающемся роторе, электрический ток I2обр, наводимый обратным магнитным полем в обмотке ротора, имеет частоту f2обр, намного превышающую частоту f2пр тока ротора I2пр, наведенного прямым полем.

Пример: для однофазного асинхронного двигателя, работающего от сети с частотой f1 = 50 Гц при n1 = 1500 и n2 = 1440 об/мин,

скольжение ротора относительно прямого магнитного потока sпр = 0,04;
частота тока наводимого прямым магнитным потоком f2пр = 2 Гц;
скольжение ротора относительно обратного магнитного потока sобр = 1,96;
частота тока наводимого обратным магнитным потоком f2обр = 98 Гц

Магнитный момент действующий на ротор

Согласно закону Ампера, в результате взаимодействия электрического тока I2пр с магнитным полем Фпр возникает вращающий момент

Мпр=,

  • где Mпр – магнитный момент создаваемый прямым магнитным потоком, Н∙м,
  • сM — постоянный коэффициент, определяемый конструкцией двигателя

Электрический ток I2обр, взаимодействуя с магнитным полем Фобр, создает тормозящий момент Мобр, направленный против вращения ротора, то есть встречно моменту Мпр:

Мобр=,

  • где Mобр – магнитный момент создаваемый обратным магнитным потоком, Н∙м

Результирующий вращающий момент, действующий на ротор однофазного асинхронного двигателя,

M = M<sub>пр</sub> - M<sub>обр</sub>,

Справка: В следствие того, что во вращающемся роторе прямым и обратным магнитным полем будет наводиться ток разной частоты, моменты сил действующие на ротор в разных направлениях будут не равны. Поэтому ротор будет продолжать вращаться в пульсирующем магнитном поле в том направлении в котором он имел начальное вращение.

Тормозящее действие обратного поля

При работе однофазного двигателя в пределах номинальной нагрузки, то есть при небольших значениях скольжения s = sпр, крутящий момент создается в основном за счет момента Мпр. Тормозящее действие момента обратного поля Мобр — незначительно. Это связано с тем, что частота f2обр много больше частоты f2пр, следовательно, индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора х2обр = x2sобр току I2обр намного больше его активного сопротивления. Поэтому ток I2обр, имеющий большую индуктивную составляющую, оказывает сильное размагничивающее действие на обратный магнитный поток Фобр, значительно ослабляя его.

M = M<sub>пр</sub> - M<sub>обр</sub>,

  • где r2 - активное сопротивление стержней ротора, Ом,
  • x2обр - реактивное сопротивление стержней ротора, Ом.

Если учесть, что коэффициент мощности невелик, то станет, ясно, почему Мобр в режиме нагрузки двигателя не оказывает значительного тормозящего действия на ротор однофазного двигателя.

Моменты сил действующие на неподвижный ротор

С помощью одной фазы нельзя запустить ротор

Моменты сил действующие на вращающийся ротор

Ротор имеющий начальное вращение будет продолжать вращаться в поле создаваемом однофазным статором

Действие пульсирующего поля на неподвижный ротор

При неподвижном роторе (n2 = 0) скольжение sпр = sобр = 1 и Мпр = Мобр, поэтому начальный пусковой момент однофазного асинхронного двигателя Мп = 0. Для создания пускового момента необходимо привести ротор во вращение в ту или иную сторону. Тогда s ≠ 1, нарушается равенство моментов Мпр и Мобр и результирующий электромагнитный момент приобретает некоторое значение Моменты сил действующие на вращающийся ротор.

Пуск однофазного двигателя. Как создать начальное вращение?

Одним из способов создания пускового момента в однофазном асинхронном двигателе, является расположение вспомогательной (пусковой) обмотки B, смещенной в пространстве относительно главной (рабочей) обмотки A на угол 90 электрических градусов. Чтобы обмотки статора создавали вращающееся магнитное поле токи IA и IB в обмотках должны быть сдвинуты по фазе относительно друг друга. Для получения фазового сдвига между токами IA и IB в цепь вспомогательной (пусковой) обмотки В включают фазосмещающий элемент, в качестве которого используют активное сопротивление (резистор), индуктивность (дроссель) или емкость (конденсатор) [1].

После того как ротор двигателя разгонится до частоты вращения, близкой к установившейся, пусковую обмотку В отключают. Отключение вспомогательной обмотки происходит либо автоматически с помощью центробежного выключателя, реле времени, токового или дифференциального реле, или же вручную с помощью кнопки.

Таким образом, во время пуска двигатель работает как двухфазный, а по окончании пуска — как однофазный.

Подключение однофазного двигателя

С пусковым сопротивлением

Двигатель с расщепленной фазой - однофазный асинхронный двигатель, имеющий на статоре вспомогательную первичную обмотку, смещенную относительно основной, и короткозамкнутый ротор [2].

Однофазный асинхронный двигатель с пусковым сопротивлением - двигатель с расщепленной фазой, у которого цепь вспомогательной обмотки отличается повышенным активным сопротивлением.

Схема однофазного двигателя с пусковым сопротивлением

Омический сдвиг фаз, биффилярный способ намотки пусковой обмотки

Однофазный двигатель с разным сопротивлением обмоток

Разное сопротивление и индуктивность обмоток

Для запуска однофазного двигателя можно использовать пусковой резистор, который последовательно подключается к пусковой обмотки. В этом случае можно добиться сдвига фаз в 30° между токами главной и вспомогательной обмотки, которого вполне достаточно для пуска двигателя. В двигателе с пусковым сопротивлением разность фаз объясняется разным комплексным сопротивлением цепей.

Также сдвиг фаз можно создать за счет использования пусковой обмотки с меньшей индуктивностью и более высоким сопротивлением. Для этого пусковая обмотка делается с меньшим количеством витков и с использованием более тонкого провода чем в главной обмотке.

Отечественной промышленностью изготавливается серия однофазных асинхронных электродвигателей с активным сопротивлением в качестве фазосдвигающего элемента серии АОЛБ мощностью от 18 до 600 Вт при синхронной частоте вращения 3000 и 1500 об/мин, предназначенных для включения в сеть напряжением 127, 220 или 380 В, частотой 50 Гц.

С конденсаторным пуском

Двигатель с конденсаторным пуском - двигатель с расщепленной фазой, у которого цепь вспомогательной обмотки с конденсатором включается только на время пуска.

Схема однофазного двигателя с пусковым конденсатором

Ёмкостной сдвиг фаз с пусковым конденсатором

Чтобы достичь максимального пускового момента требуется создать круговое вращающееся магнитное поле, для этого требуется чтобы токи в главной и вспомогательной обмотках были сдвинуты друг относительно друга на 90°. Использование в качестве фазосдвигающего элемента резистора или дросселя не позволяет обеспечить требуемый сдвиг фаз. Лишь включение конденсатора определенной емкости позволяет обеспечить фазовый сдвиг 90°.

Среди фазосдвигающих элементов, только конденсатор позволяет добиться наилучших пусковых свойств однофазного асинхронного электродвигателя.

Двигатели в цепь которых постоянно включен конденсатор используют для работы две фазы и называются - конденсаторными. Принцип действия этих двигателей основан на использовании вращающегося магнитного поля.

Двигатель с экранированными полюсами - двигатель с расщепленной фазой, у которого вспомогательная обмотка короткозамкнута.

Статор однофазного асинхронного двигателя с экранированными полюсами обычно имеет явно выраженные полюса. На явно выраженных полюсах статора намотаны катушки однофазной обмотки возбуждения. Каждый полюс статора разделен на две неравные части аксиальным пазом. Меньшую часть полюса охватывает короткозамкнутый виток. Ротор однофазного двигателя с экранированными полюсами - короткозамкнутый в виде "беличьей" клетки.

При включении однофазной обмотки статора в сеть в магнитопроводе двигателя создается пульсирующий магнитный поток. Одна часть которого проходит по неэкранированной Ф', а другая Ф" - по экранированной части полюса. Поток Ф" наводит в короткозамкнутом витке ЭДС Ek, в результате чего возникает ток Ik отстающий от Ek по фазе из-за индуктивности витка. Ток Ik создает магнитный поток Фk, направленный встречно Ф", создавая результирующий поток в экранированной части полюса Фэ=Ф"+Фk. Таким образом, в двигателе потоки экранированной и неэкранированной частей полюса сдвинуты во времени на некоторый угол.

Пространственный и временной углы сдвига между потоками Фэ и Ф' создают условия для возникновения в двигателе вращающегося эллиптического магнитного поля, так как Фэ ≠ Ф'.

Пусковые и рабочие свойства рассматриваемого двигателя невысоки. КПД намного ниже, чем у конденсаторных двигателей такой же мощности, что связано со значительными электрическими потерями в короткозамкнутом витке.

Однофазный асинхронный двигатель с асимметричным магнитопроводом статора

Статор такого однофазного двигателя выполняется с ярко выраженными полюсами на не симметричном шихтованном сердечнике. Ротор - короткозамкнутый типа "беличья клетка".

Данный электродвигатель для работы не требует использования фазосдвигающих элементов. Недостатком данного двигателя является низкий КПД.


5 схем проверки электродвигателя мультиметром

Мне часто в последнее время друзья и соседи стали задавать вопрос: как проверить электродвигатель мультиметром? Вот я и решил написать небольшой обзор инструкцию для начинающих электриков.

Сразу замечу, что один мультиметр не позволяет выявить со 100% гарантией все возможные неисправности: мало его функций. Но порядка 90% дефектов им вполне можно найти.

Постарался сделать инструкцию универсальной для всех типов движков переменного тока. Эти же методики при вдумчивом подходе можно использовать в цепях постоянного напряжения.

Содержание статьи

Что следует знать о двигателе перед его проверкой: 2 важных момента

В рамках излагаемой темы достаточно представлять упрощенный принцип работы и особенности конструкции любого двигателя.

Принцип работы: какие электротехнические процессы необходимо хорошо представлять при ремонте

Любой движок состоит из стационарно закрепленного корпуса — статора и вращающегося в нем ротора, который еще называют якорь.

Устройство однофазного электродвигателя

Его круговое движение создается за счет воздействия на него вращающегося магнитного поля статора, формируемого протеканием электрических токов по статорным обмоткам.

Когда обмотки исправны, то по ним текут номинальные расчетные токи, создающие магнитные потоки оптимальной величины.

Если сопротивление прводов или их изоляция нарушена, то создаются токи утечек, коротких замыканий и другие повреждения, влияющие на работу электродвигателя.

Между статором и ротором выполнен минимально возможный зазор. Его могут нарушить:

  • разбитые подшипники;
  • попавшие внутрь механические частицы;
  • неправильная сборка и другие причины.

Когда происходит задевание вращающихся частей о неподвижный корпус, то создается их разрушение и дополнительные механические нагрузки. Все это требует тщательного осмотра, анализа состояния внутренних частей до начала электрических проверок.

Довольно часто не квалифицированный разбор является дополнительной причиной поломок. Пользуйтесь специальным инструментом и съемниками, исключающими повреждения граней валов.

Съемник подшипников электродвигателя

После разборки сразу во время осмотра проверяют люфты, свободный ход подшипников, их чистоту и смазку, правильность посадочных мест.

Кроме этого у коллекторного электродвигателя могут быть сильно изношены пластины или щетки.

Коллекторные пластины

Все это необходимо проверять до подачи рабочего напряжения.

Особенности конструкций, влияющие на технологию поиска дефектов

Обычно производитель электрические характеристики указывает на табличке, прикрепленной на корпусе. Этим сведениям стоит верить.

Характеристики асинхронного двигателя

Однако часто во время ремонта или перемотки конструкция статора изменяется, а табличка остается прежняя. Этот вариант следует тоже учитывать.

Для бытовой сети 220 вольт могут использоваться двигатели:

  • коллекторные с щеточным механизмом;
  • асинхронные однофазные;
  • синхронные и асинхронные трехфазные.

В схемах 380 вольт работают трехфазные синхронные и асинхронные электродвигатели.

Все они отличаются по конструкции, но, в силу работы по общим законам электротехники, позволяют использовать одинаковые методики проверок, заключающиеся в замерах электрических характеристик косвенными и прямыми методами.

Как проверить обмотку электродвигателя на статоре: общие рекомендации

Трехфазный статор имеет три встроенные обмотки. Из него выходит шесть проводов. В отдельных конструкциях можно встретить 3 или 4 вывода, когда соединение треугольник или звезда собрано внутри корпуса. Но так делается редко.

Определить принадлежность выведенных концов обмоткам позволяет прозвонка их мультиметром в режиме омметра. Надо просто один щуп поставить на произвольный вывод, а другим — поочередно замерять активное сопротивление на всех остальных.

Как прозвонить обмотки

Пара проводов, на которой будет обнаружено сопротивление в Омах, будет относиться к одной обмотке. Их следует визуально отделить и пометить, например, цифрой 1. Аналогично поступают с другими проводами.

Здесь надо хорошо представлять, что по закону Ома ток в обмотке создается под действием приложенного напряжения, которому противодействует полное сопротивление, а не активное, замеряемое нами.

Учитываем, что обмотки наматываются из одного провода с одинаковым числом витков, создающих равное индуктивное сопротивление. Если провод в процессе работы будет закорочен или оборван, то его активная составляющая, как и полная величина, нарушится.

Межвитковое замыкание тоже сказывается на величине активной составляющей.

Поэтому замеры активного сопротивления обмоток и их сравнение позволяют достоверно судить об исправности статорных цепей, делать вывод, что их целостность не нарушена.

Однофазный асинхронный двигатель: особенности статорных обмоток

Такие модели создаются с двумя обмотками: рабочей и пусковой, как, например, у стиральной машины. Активное сопротивление у рабочей цепочки в подавляющем большинстве случаев всегда меньше.

Сопротивление обмоток двигателя

Поэтому когда из статора выведено всего три конца, то это означает, что между всеми ими надо измерять сопротивление. Результаты трех замеров покажут:

  • меньшая величина — рабочую обмотку;
  • средняя — пусковую;
  • большая — последовательное соединение первых двух.

Как найти начало и конец каждой обмотки

Метод позволяет всего лишь выявить общее направление навивки каждого провода. Но для практической работы электродвигателя этого более чем достаточно.

Статор рассматривается как обычный трансформатор, что в принципе и есть на самом деле: в нем протекают те же процессы.

Для работы потребуется небольшой источник постоянного напряжения (обычная батарейка) и чувствительный вольтметр. Лучше стрелочный. Он более наглядно отображает информацию. На цифровом мультиметре сложно отслеживать смену знака быстро меняющегося импульса.

К одной обмотке подключают вольтметр, а на другую кратковременно подают напряжение от батарейки и сразу его снимают. Оценивают отклонение стрелки.

Как найти конец и начало обмотки

Если при подаче «плюса» в первую обмотку во второй трансформировался электромагнитный импульс, отклонивший стрелку вправо, а при его отключении наблюдается движение ее влево, то делается вывод, что провода имеют одинаковое направление, когда «+» прибора и источника совпадают.

В противном случае надо переключить вольтметр или батарейку — то есть поменять концы одной из обмоток. Следующая третья цепочка проверяется аналогично.

А далее я просто взял свой рабочий асинхронный движок с мультиметром и показываю на нем фотографиями методику его оценки.

Личный опыт: проверка статорных обмоток асинхронного электродвигателя

Для статьи я использовал свой новый карманный мультиметр Mestek MT102. Заодно продолжаю выявлять недостатки его конструкции, которые уже показал в статье раньше.

Карманный мультиметр

Электрические проверки выполнялись на трехфазном двигателе, подключенном в однофазную сеть через конденсаторы по схеме звезды.

Трехфазный двигатель в однофазной сети

Общая оценка состояния изоляции обмоток

Поскольку на клеммных выводах все обмотки уже собраны вместе, то замеры начал с проверки сопротивления их изоляции относительно корпуса. Один щуп стоит на клеммнике сборки нуля, а второй — на гнезде винта крепления крышки. Мой Mestek показал отсутствие утечек.

Сопротивление изоляции обмоток

Другого результата я и не ожидал. Этот способ замера состояния изоляции очень неточный и большинство повреждений он выявить просто не сможет: питания батареек 3 вольта явно недостаточно.

Но все же лучше делать хоть так, чем полностью пренебрегать такой проверкой.

Для полноценного анализа диэлектрического слоя проводников необходимо использовать высокое напряжение, которое вырабатывают мегаомметры. Его величина обычно начинается от 500 вольт и выше. У домашнего мастера таких приборов нет.

Можно обойтись косвенным методом, используя бытовую сеть. Для этого на клеммы обмотки и корпуса подают напряжение 220 вольт через контрольную лампу накаливания мощностью порядка 75 ватт (токоограничивающее сопротивление, исключающее подачу потенциала фазы на замыкание) и последовательно включенный амперметр.

Как проверить изоляцию

Ожидаемый ток утечки через нормальную изоляцию не превысит микроамперы или их доли, но рассчитывать надо на аварийный режим и начинать замеры на пределах ампер. Измерив ток и напряжение, вычисляют сопротивление изоляции.

Однако такая работа производится под действующим напряжением. Она опасна. Выполнять ее можно только тем работникам, кто имеет хорошие практические навыки электрика, имея минимум третью группу по технике безопасности.

Используя этот способ, учитывайте, что:

  • на корпус движка подается полноценная фаза: он должен располагаться на диэлектрическом основании, не иметь контактов с другими предметами;
  • даже временно собираемая схема требует надежной изоляции всех концов и проводов, прочного крепления всех зажимов;
  • колба лампы может разбиться: ее надо держать в защитном чехле.

Замер активного сопротивления обмоток

Здесь требуется разобрать схему подключения проводов и снять все перемычки. Перевожу мультиметр в режим омметра и определяю активное сопротивление каждой обмотки.

Сопротивление обмоткиЭлектрическое сопротивление обмоткиСопротивление обмотки 3

Прибор показал 80, 92 и 88 Ом. В принципе большой разницы нет, а отклонения на несколько Ом я объясняю тем, что крокодил не обеспечивает качественный электрический контакт. Создается разное переходное сопротивление.

Это один из недостатков этого мультиметра. Щуп плохо входит в паз крокодила, да к тому же тонкий металл зажима раздвигается. Мне сразу пришлось его поджимать пассатижами.

Замер сопротивления изоляции между обмотками

Показываю этот принцип потому, что его надо выполнять между каждыми обмотками. Однако вместо омметра нужен мегаомметр или проверяйте, в крайнем случае, бытовым напряжением по описанной мной выше методике.

Сопротивление изоляции между обмотками

Мультиметр же может ввести в заблуждение: покажет хорошую изоляцию там, где будут созданы скрытые дефекты.

Как проверить якорь электродвигателя: 4 типа разных конструкций

Роторные обмотки создают магнитное поле, на которое воздействует поле статора. Они тоже должны быть исправны. Иначе энергия вращающегося магнитного поля будет расходоваться впустую.

Обмотки якоря имеют разные конструкции у двигателей с фазным ротором, асинхронным и коллекторным. Это стоит учитывать.

Синхронные модели с фазным ротором

На якоре создаются выводы проводов в виде металлических колец, расположенных с одной стороны вала около подшипника качения.

Фазный ротор

Провода схемы уже собраны до этих колец, что наносит небольшие особенности на их проверку мультиметром. Отключать их не стоит, однако методика, описанная выше для статора, в принципе подходит и для этой конструкции.

Такой ротор тоже можно условно представить как работающий трансформатор. Требуется только сравнить индивидуальные сопротивления их цепочек и качество изоляции между ними, а также корпусом.

Якорь асинхронного электродвигателя

В большинстве случаев ситуация здесь намного проще, хотя могут быть и проблемы. Дело в том, что такой ротор выполнен формой «беличье колесо» и его сложно повредить: довольно надежная конструкция.

Ротор асинхронного электродвигателя

Короткозамкнутые обмотки выполнены из толстых стержней алюминия (редко меди) и прочно запрессованы в таких же втулках. Все это рассчитано на протекание токов коротких замыканий.

Однако на практике происходят различные повреждения даже в надежных устройствах, а их как-то требуется отыскивать и устранять.

Цифровой мультиметр для выявления неисправностей в обмотке «беличье колесо» не потребуется. Здесь нужно иное оборудование, подающее напряжение на короткое замыкание этого якоря и контролирующее магнитное поле вокруг него.

Однако внутренние поломки таких конструкций обычно сопровождаются трещинами на корпусе, а их можно заметить при внимательном внутреннем осмотре.

Кому интересна такая проверка электрическими методами, смотрите видеоролик владельца Viktor Yungblyudt. Он подробно показывает, как определить обрыв стержней подобного ротора, что позволяет в дальнейшем восстановить работоспособность всей конструкции.

Коллекторные электродвигатели: 3 метода анализа обмотки

Принципиальная электрическая схема коллекторного двигателя в упрощенной форме может быть представлена обмотками ротора и статора, подключенными через щеточный механизм.

Схема коллекторного электродвигателя

Схема собранного электродвигателя с коллекторным механизмом и щетками показана на следующей картинке.

Схема коллекторного двигателя

Обмотка ротора состоит из частей, последовательно подключенных между собой определенным числом витков на коллекторных пластинах. Они все одной конструкции и поэтому имеют равное активное сопротивление.

Это позволяет проверять их исправность мультиметром в режиме омметра тремя разными методиками.

Самый простой метод измерения

Принцип №1 определения сопротивления между коллекторными пластинами я показываю на фото ниже.

Ротор коллекторного двигателя

Здесь я допустил одно упрощение, которое в реальной проверке нельзя совершать: поленился извлекать щетки из щеткодежателя, а они создают дополнительные цепочки, способные исказить информацию. Всегда вынимайте их для точного измерения.

Щупы ставятся на соседние ламели. Такое измерение требует точности и усидчивости. На коллекторе необходимо нанести метку краской или фломастером. От нее придется двигаться по кругу, совершая последовательные замеры между всеми очередными пластинами.

Постоянно контролируйте показания прибора. Они все должны быть одинаковыми. Однако сопротивление таких участков маленькое и если омметр недостаточно точно на него реагирует, то можно его очувствить увеличением длины измеряемой цепочки.

Способ №2: диаметральный замер

При этом втором методе потребуется еще большая внимательность и сосредоточенность. Щупы омметра необходимо располагать не на соседние ближайшие пластины, а на диаметрально противоположные.

Другими словами, щупы мультиметра должны попадать на те пластины, которые при работе электродвигателя подключаются щетками. А для этого их потребуется как-то помечать, дабы не запутаться.

Однако даже в этом случае могут встретиться сложности, связанные с точностью замера. Тогда придется использовать третий способ.

Способ №3: косвенный метод сравнения величин маленьких сопротивлений

Для измерения нам потребуется собрать схему, в которую входит:

  • аккумулятор на 12 вольт;
  • мощное сопротивление порядка 20 Ом;
  • мультиметр с концами и соединительные провода.

Следует представлять, что точность измерения увеличивает стабильность созданного источника тока за счет:

  • высокой емкости аккумулятора, обеспечивающей одинаковый уровень напряжения во время работы;
  • повышенная мощность резистора, исключающая его нагрев и отклонение параметров при токах до одного ампера;
  • короткие и толстые соединительные провода.

Один соединительный провод подключают напрямую к клемме аккумулятора и ламели коллектора, а во второй врезают токоограничивающий резистор, исключающий большие токи. Параллельно контактным пластинам садится вольтметр.

Косвенное измерение сопротивления

Щупами последовательно перебираются очередные пары ламелей на коллекторе и снимаются отсчеты вольтметром.

Поскольку аккумулятором и резистором на короткое время каждого замера мы выдаем одинаковое напряжение, то показания вольтметра будут зависеть только от величины сопротивления цепочки, подключенной к его выводам.

Поэтому при равных показаниях можно делать вывод об отсутствии дефектов в электрической схеме.

При желании можно измерить миллиамперметром величину тока через ламели и по закону Ома, воспользовавшись онлайн калькулятором, посчитать величину активного сопротивления.

Проверка состояния обмоток ротора коллекторного двигателя сильно зависит от класса точности мультиметра в режиме омметра.

Мой цифровой Mestek MT102, несмотря на выявленные в нем недостатки, нормально справляется с этой задачей.

Двигатели постоянного тока

Конструкция их ротора напоминает устройство якоря коллекторного двигателя, а статорные обмотки создаются для работы со схемой включения при параллельном, последовательном или смешанном возбуждении.

Раскрытые выше методики проверок статора и якоря позволяют проверять двигатель постоянного тока, как асинхронный и коллекторный.

Заключительный этап: особенности проверок двигателей под нагрузкой

Нельзя делать заключение об исправности электродвигателя, полагаясь только на показания мультиметра. Необходимо проверить рабочие характеристики под нагрузкой привода, когда ему необходимо совершать номинальную работу, расходуя приложенную мощность.

Включение подачей напряжения на холостой ход и проверка начала вращения ротора, как делают некоторые начинающие электрики, является типичной ошибкой.

Например, владелец очень короткого видео ЧАО Дунайсудоремонт считает, что замерив ток в обмотках, он убедился в готовности отремонтированного движка к дальнейшей эксплуатации.

Однако такое заключение можно дать только после выполнения длительной работы и оценки не только величин токов, но и замера температур статора и ротора, анализа систем теплоотвода.

Не выявленные дефекты неправильной сборки или повреждения отдельных элементов могут повторно вызвать дополнительный ремонт с большими трудозатратами. Если же у вас еще остались вопросы по теме, как проверить электродвигатель мультиметром, то задавайте их в комментариях. Обязательно обсудим.

Как определить рабочую и пусковую обмотки

Данная публикация будет, непременно, полезна новеньким и для тех, кто любит своими руками и головой делать различные вещи, не имея простых познаний, но владея неплохой сообразительностью. Эта маленькая статейка вам в жизни очень понадобится. Знать устройство пусковой и рабочей обмоток, нужно непременно. Я бы даже сравнил это, как в математике, с таблицей умножения. Начну с того что, однофазовые движки имеют две разновидности обмоток – пусковую и рабочую. Эти обмотки отличаются и по сечению провода и по количеству витков. Осознав один раз, вы я думаю, уже это не забудете никогда.

Рабочая обмотка огромным сечением

1-ое – рабочая обмотка всегда имеет сечение провода большее, а как следует ее сопротивление будет меньше. Поглядите на фото наглядно видно, что сечение проводов различное. Обмотка с наименьшим сечением и есть пусковая. Замерять сопротивление обмоток можно и стрелочным и цифровым тестерами, также омметром. Обмотка, у которой сопротивление меньше – есть рабочая.

Наглядно показаны обмотки

А сейчас несколько примеров, с которыми вы сможете столкнуться:

Если у мотора 4 вывода, то обнаружив концы обмоток и после замера, вы сейчас просто разберетесь в этих 4 проводах, сопротивление меньше – рабочая, сопротивление больше – пусковая. Подключается все очень просто, на толстые провода подается 220в. И один кончик пусковой обмотки, на один из рабочих. На какой из их различия нет, направление вращения от этого не зависит. Так же и от того как вы вставите вилку в розетку. Вращение, будет поменяются, от подключения пусковой обмотки, а конкретно – меняя концы пусковой обмотки.

Последующий пример. Это когда движок имеет 3 вывода. Тут замеры будут смотреться последующим образом, к примеру – 10 ом, 25 ом, 15 ом. После нескольких измерений найдите кончик, от которого показания, с 2-мя другими, будут 15  ом и 10 ом. Это и будет, один из сетевых проводов. Кончик, который указывает 10 ом, это тоже сетевой и третий  15 ом будет пусковым, который подключается ко второму сетевому через конденсатор. В этом примере направление вращения, вы уже не измените, какое есть такое и будет. Тут, чтоб поменять вращение, нужно будет добираться до схемы обмотки.

Очередной пример, когда замеры могут демонстрировать 10 ом, 10 ом , 20 ом. Это тоже одина из разновидностей обмоток. Такие, шли на неких моделях стиральных машин, ну и не только лишь. В этих движках, рабочая и пусковая – однообразные обмотки ( по конструкции трехфазных обмоток). Тут различия нет, какой у вас будет рабочая, а какая пусковая. Подключение пусковой, также осуществляется через конденсатор. Рекомендую прочесть ссылки, которые установлены в статье.

Вот кратко и все, что необходимо знать вам по этому вопросу.

Л. Рыженков

Электродвигатель - Технический центр Эдисона

электродвигатель был впервые разработан в 1830-х годах, через 30 лет после первая батарея. Интересно, что мотор был разработан до появления первых динамо-машина или генератор.

Выше: Первый мотор Davenport

1.) История и изобретатели:

1834 - Томас Дэвенпорт из Вермонта разработал первый настоящий электродвигатель («настоящее» значение достаточно мощный, чтобы выполнить задачу) хотя Джозеф Генри и Майкл Фарадей создал ранние устройства движения с использованием электромагнитных полей. Ранние «моторы» создавали вращающиеся диски или рычаги, которые качался взад и вперед. Эти устройства не могли сделать никакой работы для человечества но были важны для того, чтобы проложить путь к лучшим двигателям в будущем.Различные двигатели Давенпорта были может управлять модельной тележкой по круговой колее и выполнять другие задачи. Позже тележка оказалась первым важным приложением электроэнергии (это была не лампочка). зачаточный полноразмерные электрические тележки были наконец построены через 30 лет после смерти Давенпорта в 1850-х годах.

Влияние электромотора на мир перед лампочками:
Тележки и подключенные энергосистемы были очень дороги для строили, но перевозили миллионы людей на работу в 1880-х годах.До того как рост электросети в 1890-х гг. большинство людей (средний и низкие классы) даже в городах не было электричества в домой.

Только в 1873 году электродвигатель, наконец, добился коммерческого успеха. С 1830-х годов тысячи инженеров-первопроходцев улучшили двигатели и создали много вариаций. См. Другие страницы для получения более подробной информации об огромной истории электродвигателя.

Выводы двигателя к генератору:
После слабые электродвигатели были разработаны Фарадеем и Генри, другой Пионер по имени Ипполит Пикси выяснил это, запустив двигатель назад он мог создавать импульсы электричества. К 1860-м годам разрабатывались мощные генераторы. Электротехническая промышленность не могла начаться, пока генераторы были разработаны, потому что батареи не были экономичным способом получения энергии потребности общества.Подробнее о генераторах и динамо здесь>

2.) Как работают моторы

Электродвигатели могут работать от переменного (AC) или постоянного (DC) тока. Двигатели постоянного тока были разработаны первыми и имеют определенные преимущества и недостатки. Каждый тип мотора работает по-разному, но все они используют силу электромагнитного поля.Мы поговорим об основных принципах электромагнитных полей. в двигателях, прежде чем вы сможете перейти к различным типам двигателей.

AC в электродвигателях используются вторичная и первичная обмотки (магнит), первичная подключен к сети переменного тока (или непосредственно к генератору) и находится под напряжением. Вторичный получает энергию от первичной обмотки, не касаясь ее напрямую. Это делается с помощью сложные явления, известные как индукция.

Справа: инженер работает над кастомными модификациями дрона-октокоптера. Восемь крошечных DC двигатели создают достаточно мощности, чтобы поднять килограммы полезной нагрузки. Более новые конструкции двигателей, подобные этому, используют редкоземельные металлы в статоре для создания более сильных магнитных полей в небольших и легких пакеты.

Выше: универсальный двигатель, обычно используемый в большинстве электроинструментов.Имеет тяжелый плотный ротор. Выше: асинхронный двигатель может иметь «беличью клетку» или полый вращающийся катушка или тяжелый якорь.

2.a) Детали электродвигателя:

Существует много видов электродвигателей, но в целом они имеют похожие детали. Каждый мотор имеет статор , который может быть постоянным магнитом (как показано в «универсальном двигателе» выше) или намотанными изолированными проводами (электромагнит, как на фото вверху справа).Ротор находится посередине (большую часть времени) и подлежит к магнитному полю создается статором. Ротор вращается, поскольку его полюса притягиваются и отталкиваются полюсами статора. Смотрите наши видео ниже показывает, как это работает. В этом видео рассматривается бесщеточный двигатель постоянного тока, ротор которого находится снаружи, в других двигателях. тот же принцип обратный, с электромагнитами снаружи. Видео (1 минута):

Мощность мотора:
Сила двигателя (крутящий момент) определяется напряжением и длина провода электромагнита в статоре, чем длиннее провод (что означает больше витков в статоре), тем сильнее магнитное поле.Это означает больше мощности для повернуть ротор. Смотрите наше видео, которое относится как к генераторам, так и к двигателям. Узнать больше.

Арматура - вращающаяся часть двигателя - это раньше называлось ротором, это поддерживает вращающиеся медные катушки. На фото ниже вы не видите катушки, потому что они плотно заправлены в якорь. Гладкий корпус защищает катушки от повреждений.

Статор - Корпус и катушки, составляющие внешнюю часть двигателя. статор создает стационарное магнитное поле.

Вверху: В этом статоре отчетливо видны четыре отдельные катушки (якорь был удалено)

Обмотка или «Катушка» - медные провода, намотанные на сердечник для создания или получить электромагнитную энергию.

Провода, используемые в обмотки ДОЛЖНЫ быть изолированы. На некоторых фото вы увидите, что выглядит как обмотки из голого медного провода, это не так, это просто эмалированная с прозрачным покрытием.

Медь это самый распространенный материал для обмоток. Алюминий также используется но должен быть толще, чтобы нести такую ​​же электрическую безопасно загружать.Медные обмотки позволяют использовать двигатель меньшего размера. Подробнее о меди>

Перегорание мотора, поиск неисправностей:
Если двигатель работает слишком долго или с чрезмерной нагрузки, он может «сгореть». Это означает, что высокая температура вызвала изоляция обмотки может сломаться или оплавиться, а затем обмотки закорочены когда они касаются друг друга, и двигатель выходит из строя. Вы также можете сжечь двигатель, подав на него большее напряжение, чем обмоточные провода рассчитаны на.В этом случае проволока расплавится в самом слабом месте, разорвав соединение. Ты можешь проверьте двигатель, чтобы увидеть, не перегорел ли он таким образом, проверив сопротивление (сопротивление) на мультиметре. Как правило, при проверке двигателя вы должны искать черные метки на обмотках.


Squirrel Cage - вторая катушка в асинхронном двигателе, см. Ниже чтобы увидеть, как это работает
Индукция - создание электродвижущей силы в замкнутом цепь изменяющимся магнитным потоком через цепь.В сети переменного тока уровень мощности повышается и понижается, это заряжает обмотку на момент создания магнитного поля. Когда мощность падает в цикле магнитное поле не может поддерживаться, и оно схлопывается. Это действие передает мощность через магнетизм на другую обмотку или катушку. УЧИТЬСЯ БОЛЬШЕ об индукции здесь.

3.) Типы электродвигателей переменного тока

Двигатели переменного тока:

3.а) Индукция Двигатель
3.b) Универсальный двигатель (можно использовать постоянный или переменный ток)
3.c) Синхронные двигатели
3.d) Двигатели с экранированными полюсами


См. Нашу страницу, посвященную асинхронным двигателям, здесь>

Это мощный двигатель, который можно использовать с мощность переменного и постоянного тока.

Преимущества :
-Высокий пусковой крутящий момент и небольшой размер (хорошо для обычного использования в бытовые электроинструменты)
-Может работать на высоких скоростях (отлично подходит для стиральных машин и электродрелей)

Недостатки:
- Щетки со временем изнашиваются

Использует: приборы, ручной электроинструмент

Посмотреть видео ниже:


3.в) синхронный Моторы (Selsyn Motor)

Этот мотор аналогичен асинхронному двигателю, за исключением того, что он движется с частотой сети.

Мотор Selsyn был разработан в 1925 году и сейчас известен как Synchro. Узнать больше о их здесь .


Преимущества: Обеспечивает постоянную скорость, которая определяется количество полюсов и частота подаваемого переменного тока.
Недостатки: Не может работать с переменным крутящим моментом, этот двигатель будет остановиться или «вытащить» с заданным крутящим моментом.
Использует: a часы использует s

.

Практические советы, как не прогореть электродвигатель

Подогрев двигателя

Электродвигатель может нагреваться по многим причинам. Например, если используется другой режим запуска, отличный от указанного на паспортной табличке двигателя, это может привести к его перегреву и последующему повреждению двигателя.

Practical tips on how not to burnout an electric motor Практические советы, как не перегореть электродвигатель

Из-за высоких пусковых токов на электрических асинхронных двигателях время, необходимое для ускорения высокоинерционных нагрузок, приведет к внезапному повышению температуры двигателя.Если интервал между последовательными запусками очень короткий, обмотки двигателя могут испытывать некоторый перегрев, что приведет к повреждению или сокращению их срока службы.

На температуру обмотки двигателя влияет тепло, исходящее от различных источников. Эти источники могут быть внутренними по отношению к двигателю в результате его работы или могут быть внешними по отношению к двигателю из-за окружающей среды. На температуру также влияет способность двигателя рассеивать это тепло.

Давайте обсудим наиболее важные темы, связанные с нагревом асинхронных двигателей:

    1. Нагрев обмотки
      1. Убытки
      2. Тепловыделение
      3. Температура внешней поверхности двигателя
    2. Срок службы двигателя
    3. Класс изоляции
    4. Измерение превышения температуры обмотки
    5. Электродвигатели, приводящие к перегреву
      1. Общие
      2. Вариации нагрузки двигателя
      3. Повторяющиеся пуски и остановки
      4. Инерция нагрузки
      5. Колебания напряжения и частоты
      6. Работа с преобразователями частоты
      7. Несоответствующая высота
      8. Плохая вентиляция

1.Обмотка нагрева

1,1 Потери

Эффективная или полезная выходная мощность, подаваемая двигателем на конце вала, ниже, чем мощность, потребляемая двигателем от источника питания, т.е. е. КПД двигателя всегда ниже 100%.

Разница между вводом и выводом представляет собой потери , которые преобразуются в тепло . Это тепло нагревает обмотки, поэтому его необходимо снимать с двигателя, чтобы избежать чрезмерного повышения температуры.

Этот отвод тепла должен быть обеспечен для всех типов двигателей.

Например, в автомобильном двигателе тепло, выделяемое за счет внутренних потерь, должно отводиться от блока цилиндров потоком воды через радиатор или вентилятором в двигателях с воздушным охлаждением.

Вернуться к содержанию ↑


1,2 Тепловыделение

Тепло, выделяемое внутренними потерями, рассеивается в окружающий воздух через внешнюю поверхность рамы. В полностью закрытых двигателях это рассеяние обычно обеспечивается установленным на валу вентилятором.

Хороший отвод тепла зависит от:

  1. Эффективность вентиляционной системы
  2. Общая площадь рассеивания тепла рамы
  3. Разница температур между внешней поверхностью рамы и окружающим воздухом (t ext - t a )

Рекомендации

Действие № 1 - Хорошо спроектированная система вентиляции, а также наличие эффективного вентилятора, способного приводить в движение большой объем воздуха, должны направлять этот воздух по всей окружности рамы для достижения необходимого теплообмена.

Большой объем воздуха абсолютно бесполезен, если дать возможность распространяться, не рассеивая тепло от двигателя .

Действие № 2 - Площадь рассеивания должна быть как можно большей. Однако двигатель с очень большой рамой требует очень большой площади охлаждения и, следовательно, станет слишком дорогим, слишком тяжелым и требует слишком много места для установки.

Чтобы получить максимально возможную площадь и в то же время сохранить минимальный размер и вес (экономическое требование), охлаждающие вентиляторы отлиты вокруг рамы .

Действие № 3 - Эффективная система охлаждения - это такая система, которая способна рассеивать максимально возможное количество тепла через наименьшую площадь рассеивания.

Следовательно, необходимо, чтобы внутреннее падение температуры, показанное на рисунке 7.1, было минимальным. Это означает, что должна происходить хорошая передача тепла изнутри на внешнюю поверхность двигателя.

Как объяснено, цель - уменьшить внутреннее падение температуры (т.е.для улучшения теплопередачи), чтобы получить максимально возможное падение наружной температуры, необходимое для хорошего теплоотвода.

Внутреннее падение температуры зависит от различных факторов, которые показаны на Рисунке 1, где температуры в определенных важных областях показаны и объяснены следующим образом:

Internal drop in temperature depends on different factors Internal drop in temperature depends on different factors Рисунок 1 - Внутреннее падение температуры зависит от различных факторов

Где:

A - Самое горячее место обмотки находится в центре пазов, где выделяется тепло в результате потерь в проводниках.

AB - Падение температуры происходит из-за передачи тепла от самой горячей точки к внешним проводам . Поскольку воздух очень плохо проводит тепло, очень важно предотвращать образование пустот внутри щелей, т.е.обмотки должны быть компактными и идеально пропитанными лаком.

B - Падение температуры через изоляцию паза и из-за контакта изоляционного материала с проводниками и за счет контакта с пластинами сердечника.

При использовании современных материалов теплоизоляция намного лучше передает тепло.Идеальная пропитка улучшает контакт внутренней стороны за счет устранения пустот. Идеальное выравнивание пластин улучшает контакт с внешней стороной, устраняя слои воздуха, которые отрицательно влияют на теплопередачу.

г. до н.э. - Падение температуры при прохождении через ламинированный материал статора.

C - Падение температуры из-за контакта сердечника статора с корпусом. Теплопередача зависит от идеального контакта между деталями, хорошего совмещения пластин и точности обработки рамы.

Неровные поверхности оставляют пустоты, что приводит к плохому контакту и, как следствие, плохой передаче тепла .

CD - Падение температуры из-за прохождения сквозь толщину рамы.

Благодаря современному дизайну, использованию первоклассных материалов, улучшенным производственным процессам и постоянному контролю качества, электродвигатели ДОЛЖНЫ обеспечивать отличные свойства теплопередачи от двигателя изнутри наружу, тем самым устраняя «горячие точки» в обмотках .

Вернуться к содержанию ↑


1.3 Температура внешней поверхности двигателя

На рисунке ниже показаны рекомендуемые места, где следует проверять температуру внешней поверхности электродвигателя с помощью калиброванных приборов для измерения температуры:

Recommended places where the outer surface temperature of an electric motor should be checked Recommended places where the outer surface temperature of an electric motor should be checked Рисунок 2 - Рекомендуемые места, где следует проверять температуру внешней поверхности электродвигателя

Важно! Измерьте также температуру окружающей среды (при макс.расстояние 1 м от мотора).

Вернуться к содержанию ↑


2. Срок службы двигателя

Как вы уже знаете, полезный срок службы двигателя зависит почти исключительно от срока службы изоляции обмотки .

Срок службы двигателя зависит от многих факторов, таких как влажность, вибрация, агрессивные среды и другие. Среди всех этих факторов наиболее важным является рабочая температура используемых изоляционных материалов.

Вы должны знать, что увеличение с 8 до 10 градусов выше номинального температурного класса системы изоляции может сократить срок службы двигателя наполовину .

Говоря о сокращении срока службы двигателя, мы не говорим о высоких температурах, при которых горит система изоляции и внезапно разрушается обмотка. Для срока службы изоляции это означает постепенное старение изоляционного материала, который становится сухим и теряет свои изоляционные свойства до тех пор, пока не сможет выдерживать приложенное напряжение.

Это приводит к повреждению системы изоляции и последующему короткому замыканию обмоток.

Опыт показывает, что изоляционная система имеет практически неограниченный срок службы, если температура поддерживается ниже определенного предела, и если этот температурный предел превышен, срок службы изоляции будет сокращаться при повышении температуры.

Этот температурный предел составляет , значительно ниже температуры «горения» изоляционной системы и зависит от типа используемого изоляционного материала.

Этот предел температуры относится к самой горячей точке в системе изоляции, но не обязательно ко всей обмотке. Одного слабого места во внутренней части обмоток будет достаточно, чтобы разрушить систему изоляции.

В качестве дополнительных защитных устройств электродвигателя рекомендуется использовать датчики температуры. Эти защитные устройства обеспечат более длительный срок службы и большую надежность процесса.

Настройка сигнализации и / или отключения должна выполняться в соответствии с температурным классом двигателя.

Вернуться к содержанию ↑


3. Классы изоляции

Определение класса изоляции

Как упоминалось ранее, предел температуры зависит от типа используемого материала. Для соответствия стандартам изоляционный материал и изоляционные системы (каждая из которых образована комбинацией нескольких материалов) сгруппированы в КЛАССЫ ИЗОЛЯЦИИ .

Каждый из них определяется конкретным температурным пределом , т.е.е. максимальной температурой, которую изоляционный материал или система могут выдерживать непрерывно, не влияя на срок ее службы.

Классы изоляции, используемые для электрических машин, и соответствующие им температурные пределы в соответствии с IEC 60034-1 следующие:

  • Класс A (105 ºC)
  • Класс E (120 ºC)
  • Класс B (130 ºC)
  • Класс F (155 ºC)
  • Класс H (180 ºC)

Вернуться к содержанию ↑


4.Измерение повышения температуры обмотки

Было бы довольно сложно измерить температуру обмотки с помощью термометров или термопар, поскольку температура различается в разных точках, и невозможно узнать, находится ли точка измерения рядом с самой горячей точкой.

Наиболее точным и надежным методом определения температуры обмотки является путем измерения изменения сопротивления обмотки в зависимости от температуры .

Измерение превышения температуры методом сопротивления для медных проводников рассчитывается по следующей формуле:

Temperature rise measurement by the resistance method Temperature rise measurement by the resistance method

где:

  • Δt - превышение температуры;
  • t 1 - температура обмотки перед испытанием, которая должна практически равняться температуре охлаждающей среды, измеренной термометром;
  • t 2 - температура обмотки по окончании испытания;
  • t a - температура охлаждающей жидкости по окончании испытания;
  • R 1 - сопротивление обмотки перед испытанием;
  • R 2 - сопротивление обмотки в конце теста.

Вернуться к содержанию ↑


5. Применение электродвигателя

5.1 Общие

Температура наиболее нагретого участка обмотки должна поддерживаться ниже максимально допустимой температуры для данного класса изоляции. Общая температура - это сумма температуры окружающей среды плюс повышение температуры (∆t) плюс разница между средней температурой обмотки и самой горячей точкой.

Стандарты двигателей определяют максимальное превышение температуры ∆t , поэтому температура самой горячей точки остается в допустимых пределах, исходя из следующих соображений:

  1. Температура окружающей среды не должна превышать 40 ºC согласно стандарту.Выше этого значения условия работы считаются особыми условиями эксплуатации.
  2. Разница между средней температурой обмотки и самой горячей точкой не сильно меняется от двигателя к двигателю, и ее значение, указанное в стандарте, составляет 5 ºC для классов A и E, 10 ºC для классов B и F и 15 ºC. для класса H .

Таким образом, стандарты двигателей определяют максимально допустимую температуру окружающей среды , а также максимально допустимое превышение температуры для каждого класса изоляции.Таким образом, косвенно ограничивается температура самого горячего пятна.

Цифры и допустимый температурный состав для самой горячей точки показаны в Таблице 1 ниже:

Таблица 1 - Температурный состав в зависимости от класса изоляции

Класс изоляции А E B Ф H
Температура окружающей среды ° С 40 40 40 40 40
∆t = повышение температуры
(метод сопротивления)
° С 60 75 80 105 125
Разница между самой горячей точкой и средней температурой. ° С 5 5 10 10 15
Итого: температура самой горячей точки ° С 105 120 130 155 180

Вернуться к содержанию ↑


5.2 Варианты нагрузки двигателя

Двигатель, работающий при номинальной нагрузке или выше, будет выделять больше тепла и иметь более высокий рост температуры, чем двигатель, работающий на мощности, превышающей паспортную мощность.

См. Таблицу 2 с типичными рабочими данными для приложения, непрерывно требующего 1150 л.с., установка двигателя мощностью 1000 л.с., коэффициент обслуживания 1,15 может первоначально стоить на 11% меньше, чем установка машины мощностью 1250 л.с., коэффициент обслуживания 1,0.

Таблица 2 - Повышение температуры и КПД 1250 л.с. по сравнению с двигателями мощностью 1000 л.с.

Номинальная
л.с.
% от
Номинальная
Нагрузка
Фактический
HP
Темп.
Подъем **
(° C)
Двигатель
КПД
Относительный
Изоляция
Срок службы
Относительная
Стоимость
1000 115 1150 90,0 94,2 1,0 1,00
1000 100 1000 71.0 94,6 3,8
1000 75 750 47,8 94,9 19,5
1000 50 500 32,7 94,4 > 20
1250 100 1250 80,0 94,8 2,0 1,11
1250 92 1150 70.3 95,0 3,9
1250 80 1000 56,6 95,2 10,7
1250 60 750 42,0 94,8 > 20
1250 50 625 36,6 94,7 > 20

** Повышение температуры за счет сопротивления

Однако у большего мотора будет 3.В 9 раз больше ожидаемого срока службы изоляции и 0,8% (95,0 - 94,2) КПД выше , что, вероятно, приведет к снижению стоимости жизненного цикла.

Обратите внимание, что при непрерывной работе на 1000 л.с. у более крупного двигателя будет примерно в 2,8 раза больше ожидаемого срока службы (10,7, деленные на 3,8) и на 0,6% больше КПД (95,2 минус 94,6).

Для большинства асинхронных двигателей типично, что коэффициент полезного действия нагрузки «A» превышает коэффициент полезного действия при полной нагрузке. И наоборот, КПД на уровне 1.Коэффициент эксплуатации 15 обычно ниже, чем при номинальной нагрузке.

Вернуться к содержанию ↑


5.3 Повторяющиеся пуски и остановки

Когда двигатель запускается под нагрузкой, он обычно потребляет в шесть-семь раз больше нормального тока при ускорении нагрузки . Это приводит к высоким кратковременным потерям меди и накоплению тепла.

Если двигатель затем останавливается и затем перезапускается до того, как он успел остыть, ситуация усугубляется.

Повторяющиеся запуски и остановки в течение короткого промежутка времени всегда будут иметь пагубное влияние на срок службы обмотки двигателя. - особенности будут зависеть от частоты запусков и остановок, характера нагрузки.

Вернуться к содержанию ↑


5.4 Инерция нагрузки

NEMA определяет стандартные значения момента инерции для каждого номинального значения двигателя. Пусковые нагрузки с большей инерцией вызовут дополнительное нагревание во время ускорения, что может повлиять на срок службы изоляции.

Такие области применения следует уточнять у производителя двигателя , чтобы убедиться в правильности конструкции для конкретного применения .

Вернуться к содержанию ↑


5.5 Колебания напряжения и частоты

Колебания напряжения или частоты системы могут вызвать дополнительный нагрев и привести к преждевременному выходу из строя обмотки.

NEMA указывает, что двигатели подходят для следующих вариантов:

  1. ± 10% напряжение при номинальной частоте
  2. ± 5% частота при номинальном напряжении
  3. максимум 10% (абсолютные значения) в сочетании с 5% ограничением частоты.

Отклонения за эти пределы могут привести к повреждению обмоток двигателя в зависимости от конструкции двигателя .Двигатель с высокой плотностью магнитного потока будет больше подвержен перенапряжению, поскольку потери в сердечнике увеличиваются.

Двигатели с более низкой плотностью магнитного потока больше подвержены влиянию повышенного тока в условиях пониженного напряжения.

Повышенная частота может привести к перегрузкам двигателей центробежных машин; тогда как пониженная частота может привести к повреждению из-за неэффективного охлаждения двигателей, приводящих в действие нагрузки с постоянным крутящим моментом.

Точно так же несимметрия фазных напряжений более 1% вызовет токи обратной последовательности, которые могут привести к перегреву ротора, а также к повышению температуры обмотки двигателя, уровням шума и вибрации .

Вернуться к содержанию ↑


5.6 Работа с частотно-регулируемыми приводами

Работа с приводом с регулируемой скоростью часто вызывает гармоники в двигателе, которые могут привести к накоплению тепла и локализованным горячим точкам. Гармоники от «грязной» энергосистемы, даже если сам двигатель не используется с приводом, могут иметь такой же эффект.

По этой причине двигатели , используемые в приводах с регулируемой скоростью, обычно не имеют эксплуатационного фактора больше 1.0 .

Обычно такие двигатели имеют следующие характеристики: «Подъем на 90 ° с помощью RTD при номинальной нагрузке (1,0 SF) на синусоидальной волне 60 Гц, что соответствует повышению класса F при использовании с инвертором».

Когда коэффициент обслуживания недоступен, необходим дополнительный коэффициент безопасности 25 ° для компенсации нагрева от гармоник и снижения вентиляции на более низких скоростях. Следовательно, двигатель, используемый в приводе при номинальной нагрузке, обычно будет работать более горячим, чем его неприводной аналог, , и будет иметь более низкий ожидаемый срок службы изоляции .

Двигатели, специально разработанные для использования с приводами, могут быть изготовлены для компенсации этого за счет использования воздуходувок, крупногабаритных рам и / или специальных материалов.

Вернуться к содержанию ↑


5,7 Несоответствующая высота

Двигатели, работающие на высоте более 3300 футов, будут подвергаться на более высоким температурам, чем двигатели, работающие на уровне моря , потому что окружающий воздух менее плотный и, следовательно, будет рассеивать меньше тепла.

Рекомендуется использовать следующие коэффициенты снижения мощности, указанные на паспортной табличке, при работе двигателя на больших высотах:

  1. 3% от 3300 до 5000 футов
  2. 6% от 5000 до 6600 футов
  3. 10% от 6600 до 8300 футов
  4. 14% от 8300 до 9900 футов

Вернуться к содержанию ↑


5.8 Плохая вентиляция

Двигатели, которые работают в нечистых или очень ограниченных условиях, препятствующих надлежащей вентиляции двигателя , будут подвержены перегреву и сокращению ожидаемого теплового срока службы.

Вернуться к содержанию ↑

Список литературы //

  1. Спецификация электродвигателей WEG
  2. Срок службы двигателя: влияние нагрузки, эксплуатационного фактора и повышения температуры на срок службы изоляции Брюс Кэмпбелл и Хосе Галлено
,

Электродвигатель | Британника

Самый простой тип асинхронного двигателя показан на рисунке в разрезе. Трехфазный набор обмоток статора вставлен в пазы в железе статора. Эти обмотки могут быть подключены по схеме звезды, обычно без внешнего подключения к нейтральной точке, или по схеме треугольника. Ротор состоит из цилиндрического стального сердечника с проводниками, размещенными в пазах по поверхности. В наиболее обычной форме эти проводники ротора соединены вместе на каждом конце ротора проводящим концевым кольцом.

Поперечное сечение трехфазного асинхронного двигателя. Encyclopædia Britannica, Inc.

Основы работы асинхронного двигателя могут быть разработаны, сначала предположив, что обмотки статора подключены к трехфазному источнику питания и что набор из трех синусоидальных токов, показанных на рисунке, протекает в обмотках статора. На этом рисунке показано влияние этих токов на создание магнитного поля в воздушном зазоре машины в течение шести мгновений цикла.Для простоты показана только центральная токопроводящая петля для каждой фазной обмотки. В момент t 1 на рисунке, ток в фазе a является максимально положительным, а в фазах b и c - вдвое отрицательным. Результатом является магнитное поле с приблизительно синусоидальным распределением вокруг воздушного зазора с максимальным значением наружу вверху и максимальным значением внутрь внизу. В момент времени t 2 на рисунке (т.е.е., на одну шестую цикла позже), ток в фазе c является максимально отрицательным, тогда как в фазе b и фазе a имеет положительное значение на половину. Результатом, как показано на рисунке для t 2 , снова является синусоидально распределенное магнитное поле, но повернутое на 60 ° против часовой стрелки. Изучение распределения тока для т 3 , т 4 , т 5 и т 6 показывает, что магнитное поле продолжает вращаться с течением времени.Поле совершает один оборот за один цикл токов статора. Таким образом, совокупный эффект трех равных синусоидальных токов, равномерно смещенных во времени и протекающих в трех обмотках статора, равномерно смещенных в угловом положении, состоит в создании вращающегося магнитного поля постоянной величины и механической угловой скорости, которая зависит от частоты электроснабжение.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Вращательное движение магнитного поля относительно проводников ротора вызывает индуцирование напряжения в каждом из них, пропорциональное величине и скорости поля относительно проводников.Поскольку проводники ротора закорочены друг с другом на каждом конце, это приведет к протеканию токов в этих проводниках. В простейшем режиме работы эти токи будут примерно равны индуцированному напряжению, деленному на сопротивление проводника. На этом рисунке показана диаграмма токов ротора за мгновение t 1 рисунка. Видно, что токи примерно синусоидально распределены по периферии ротора и расположены так, чтобы создавать вращающий момент против часовой стрелки на роторе (т.е.е. крутящий момент в том же направлении, что и вращение поля). Этот крутящий момент ускоряет ротор и вращает механическую нагрузку. По мере увеличения скорости вращения ротора его скорость относительно скорости вращающегося поля уменьшается. Таким образом, индуцированное напряжение снижается, что приводит к пропорциональному снижению тока в проводнике ротора и крутящего момента. Скорость ротора достигает постоянного значения, когда крутящий момент, создаваемый токами ротора, равен крутящему моменту, необходимому на этой скорости для нагрузки, без избыточного крутящего момента, доступного для ускорения объединенной инерции нагрузки и двигателя.

Вращающееся поле и токи, которые оно создает в короткозамкнутых проводниках ротора. Encyclopædia Britannica, Inc.

Механическая выходная мощность должна обеспечиваться входной электрической мощностью. Исходные токи статора, показанные на рисунке, достаточны только для создания вращающегося магнитного поля. Чтобы поддерживать это вращающееся поле при наличии токов ротора, показанных на рисунке, необходимо, чтобы обмотки статора несли дополнительную составляющую синусоидального тока такой величины и фазы, чтобы нейтрализовать влияние магнитного поля, которое в противном случае могло бы возникнуть. токами ротора на рисунке.Общий ток статора в каждой фазной обмотке складывается из синусоидальной составляющей, создающей магнитное поле, и другой синусоиды, опережающей первую на четверть цикла, или 90 °, для обеспечения необходимой электроэнергии. Второй, или силовой, компонент тока находится в фазе с напряжением, приложенным к статору, в то время как первый, или намагничивающий, компонент отстает от приложенного напряжения на четверть цикла или 90 °. При номинальной нагрузке эта намагничивающая составляющая обычно находится в диапазоне 0.От 4 до 0,6 величины силовой составляющей.

Большинство трехфазных асинхронных двигателей работают с обмотками статора, подключенными непосредственно к трехфазному источнику питания постоянного напряжения и постоянной частоты. Типичное напряжение питания находится в диапазоне от 230 вольт между фазами для двигателей относительно небольшой мощности (например, от 0,5 до 50 киловатт) до примерно 15 киловольт между фазами для двигателей большой мощности и до примерно 10 мегаватт.

За исключением небольшого падения напряжения на сопротивлении обмотки статора, напряжение питания согласуется со скоростью изменения магнитного потока в статоре машины во времени.Таким образом, при питании с постоянной частотой и постоянным напряжением величина вращающегося магнитного поля остается постоянной, а крутящий момент примерно пропорционален силовой составляющей тока питания.

В асинхронном двигателе, показанном на предыдущих рисунках, магнитное поле вращается на один оборот за каждый цикл частоты питания. Для источника с частотой 60 Гц скорость поля составляет 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту. Скорость ротора меньше скорости поля на величину, достаточную для того, чтобы индуцировать необходимое напряжение в проводниках ротора, чтобы произвести ток ротора, необходимый для момента нагрузки.При полной нагрузке скорость обычно на 0,5–5 процентов ниже скорости поля (часто называемой синхронной скоростью), причем более высокий процент применяется к двигателям меньшего размера. Эта разница в скорости часто называется скольжением.

Другие синхронные скорости могут быть получены с источником постоянной частоты путем создания машины с большим числом пар магнитных полюсов, в отличие от двухполюсной конструкции, показанной на рисунке. Возможные значения скорости магнитного поля в оборотах в минуту: 120 f / p , где f - частота в герцах (циклов в секунду), а p - количество полюсов (которое должно быть четное число).Данный железный каркас может быть намотан для любого из нескольких возможных количеств пар полюсов с помощью катушек, охватывающих угол приблизительно (360/ p ) °. Крутящий момент, передаваемый от рамы машины, останется неизменным, так как он пропорционален произведению магнитного поля и допустимого тока катушки. Таким образом, номинальная мощность рамы, являющаяся произведением крутящего момента и скорости, будет примерно обратно пропорциональна количеству пар полюсов. Наиболее распространенные синхронные скорости для двигателей с частотой 60 Гц - 1800 и 1200 оборотов в минуту.

,

как это работает, проблемы, тестирование

Обновлено: 6 мая 2020 г.

Стартер - это электродвигатель, который вращает или "проворачивает" двигатель для запуска. Он состоит из мощного электродвигателя постоянного тока (постоянного тока) и соленоида стартера, прикрепленного к двигателю (см. Рисунок).

В большинстве автомобилей стартер прикручен к двигателю или трансмиссии, проверьте эти фотографии: фото 1, фото 2.Посмотрите, как работает стартер внутри ниже.

Питание стартера осуществляется от основной 12-вольтовой аккумуляторной батареи автомобиля. Для запуска двигателя стартеру требуется очень высокий электрический ток, а это значит, что аккумулятор должен иметь достаточную мощность. Если аккумулятор разряжен, в автомобиле могут загореться огни, но мощности (тока) недостаточно, чтобы включить стартер.

Каковы симптомы неисправного стартера: при запуске автомобиля с полностью заряженным аккумулятором происходит один щелчок или вообще ничего не происходит.Стартер не запускается, хотя на клемме управления стартером подано напряжение 12 В.

Другой симптом - когда стартер работает, но не проверяет двигатель. Часто это может вызвать громкий визг при запуске автомобиля. Конечно, это также может быть вызвано повреждением зубьев коронной шестерни гибкой пластины или маховика.

Соленоид стартера

Соленоид стартера.

Типичный соленоид стартера имеет один маленький разъем для провода управления стартером (белый разъем на фото) и две большие клеммы: один для положительного кабеля аккумуляторной батареи, а другой - для толстого провода, который питает сам стартер (см. Схему ниже).

Соленоид стартера работает как мощное электрическое реле. При активации через клемму управления соленоид замыкает сильноточную электрическую цепь и передает питание от аккумулятора на стартер.В то же время соленоид стартера толкает шестерню стартера вперед для зацепления с зубчатым венцом гибкого диска двигателя или маховика.

Реклама - Продолжить чтение ниже

Аккумуляторные кабели

Упрощенная схема системы пуска.

Как мы уже упоминали, стартеру требуется очень большой электрический ток для включения двигателя, поэтому он подключается к батарее толстыми (большого сечения) кабелями (см. Схему).Отрицательный (заземляющий) кабель соединяет отрицательную клемму аккумуляторной батареи «» с блоком цилиндров двигателя или коробкой передач рядом со стартером. Положительный кабель соединяет положительный вывод аккумуляторной батареи « + » с соленоидом стартера. Часто из-за плохого соединения одного из кабелей аккумуляторной батареи стартер не запускается.

Как работает система запуска:

Когда вы поворачиваете ключ зажигания в положение START или нажимаете кнопку START, если коробка передач находится в положении Park или Neutral, напряжение батареи проходит через цепь управления стартером и активирует соленоид стартера.Электромагнит стартера приводит в действие стартер. В то же время соленоид стартера толкает шестерню стартера вперед, чтобы зацепить ее с маховиком двигателя (гибкая пластина в автоматической коробке передач). К коленчатому валу двигателя крепится маховик. Стартер вращается, проворачивая коленчатый вал двигателя, позволяя двигателю запуститься. В автомобилях с кнопкой запуска система отключает стартер, как только двигатель запускается.

Защитный выключатель нейтрали

Переключатель диапазонов АКПП.

Из соображений безопасности стартер может работать только тогда, когда автоматическая коробка передач находится в положении Парковка или Нейтраль; или если у автомобиля механическая коробка передач, когда педаль сцепления нажата. В автомобилях с механической коробкой передач выключатель педали сцепления замыкает цепь стартера при нажатии. В автомобилях с автоматической коробкой передач переключатель диапазонов трансмиссии позволяет стартеру работать только тогда, когда трансмиссия находится в положении «Парковка» или «Нейтраль».

Задача переключателя диапазонов трансмиссии - сообщить бортовому компьютеру (PCM), на какой передаче работает трансмиссия. Если у вашего автомобиля есть индикатор передачи на приборной панели, вы можете увидеть, когда индикатор диапазона трансмиссии не работает. ,

Самая распространенная проблема - когда вы переключаете коробку передач в положение «Парк», а буква «P» не отображается на приборной панели. Это означает, что бортовой компьютер (PCM) не знает, что трансмиссия находится в состоянии «Парковка», и не позволяет стартеру работать.Симптомом этой проблемы является то, что автомобиль заводится в нейтральном режиме, но не заводится в режиме «Парковка».

Эта проблема часто возникает из-за корродированного или заклинившего троса или тросового рычага (см. Фото). Ржавчина ограничивает движение кабеля и мешает правильной работе переключателя. Решение - смазать место подключения кабеля и, при необходимости, заменить заржавевшие детали. Положение переключателя диапазонов трансмиссии также может нуждаться в корректировке.

Проблемы с системой запуска

Проблемы с системой запуска являются обычными, и не все они вызваны неисправным стартером.Чтобы найти причину проблемы, необходимо правильно протестировать систему запуска. Если при попытке завести машину вы слышите, что стартер заводится как обычно, но машина не заводится, то проблема, скорее всего, в не с системой запуска - ознакомьтесь с нашим руководством по устранению неполадок при запрете запуска автомобиля, чтобы узнать, как найти проблему. Вот несколько распространенных проблем с системой запуска:

Коррозионная клемма аккумулятора Хорошее соединение

Батарея очень часто выходит из строя.Иногда один из электрических компонентов, который остался включенным или имеет дефект, вызывающий паразитное потребление тока, разряжает аккумулятор. Иногда старая батарея может просто разрядиться в один прекрасный день без предупреждения. В любом случае, если аккумулятор разряжен, у стартера не хватит мощности, чтобы запустить двигатель.

Если аккумулятор разряжен, при попытке запустить двигатель вы можете услышать одиночный щелчок или повторяющиеся щелчки, либо стартер может медленно перевернуться и остановиться.

Плохое соединение на клеммах кабеля может привести к тому, что стартер не будет работать или работать очень медленно.Часто клеммы аккумулятора или соединение заземляющего кабеля корродируют, вызывая проблемы со стартером (см. Фото выше).

Коррозионная клемма управления соленоидом стартера

Иногда клемма управления стартером подвергается коррозии (на фото) или провод управления стартером отсоединяется от клеммы, в результате чего стартер не работает. Например, эта корродированная клемма управления стартером была причиной отсутствия запуска и запуска двигателя в Mazda 3.Мы заметили это только после отключения разъема провода управления. Очистка терминала и замена разъема решили проблему.

Другая деталь, которая часто выходит из строя, - это сам стартер. Иногда угольные щетки или некоторые другие детали внутри стартера изнашиваются, и стартер перестает работать.

Например, отказавший стартер был обычным явлением в некоторых моделях Toyota Corolla и Matrix. Даже с хорошей батареей стартер щелкал, но не переворачивался.

Если стартер неисправен, его необходимо заменить, что может стоить от 250 до 650 долларов. Восстановление стартера обычно дешевле, но занимает больше времени.

Иногда шестерня стартера по какой-то причине не сцепляется должным образом с маховиком двигателя. Это может вызвать очень громкий скрежет металла или скрежет при попытке завести автомобиль. В этом случае коронную шестерню маховика необходимо проверить на предмет повреждений зубьев.

Замок зажигания тоже часто выходит из строя.Контактные точки внутри переключателя зажигания изнашиваются, поэтому, когда вы поворачиваете переключатель зажигания в положение «Пуск», через цепь управления стартером не проходит электрический ток, чтобы активировать соленоид стартера. Если покачивание ключа в замке зажигания помогает завести автомобиль, возможно, выключатель зажигания неисправен.

Защитный выключатель нейтрали также может выйти из строя или выйти из строя. Например, если автомобиль заводится в «Нейтральном» режиме, но не заводится в «Парковке», сначала следует проверить нейтральный предохранительный выключатель.

Как тестируется пусковая система

Техник проверяет состояние заряда аккумулятора
с помощью тестера аккумулятора

Если стартер не работает, сначала необходимо проверить состояние заряда аккумулятора, клеммы аккумулятора и кабели аккумулятора. Один из симптомов разряда батареи - тусклый свет приборной панели при повороте ключа в положение START.

Следующим шагом обычно является проверка цепи управления стартером. Ваш механик может начать с измерения напряжения аккумуляторной батареи на клемме управления соленоидом стартера, когда ключ находится в положении START. Если нет напряжения, проблема, скорее всего, в цепи управления стартером (выключатель зажигания, реле стартера, выключатель нейтрали, провод управления). Если на клемме управления соленоидом стартера присутствует напряжение аккумуляторной батареи, когда ключ находится в положении ПУСК, сам стартер может быть неисправен.Клемма управления электромагнитным клапаном стартера также должна быть проверена на правильность подключения.

Как внутри работает стартер?

Стартер внутри

Стартер обычно имеет четыре обмотки возбуждения (катушки возбуждения), прикрепленные к корпусу стартера изнутри. Якорь (вращающаяся часть) через угольные щетки соединен последовательно с катушками возбуждения.На переднем конце якоря есть небольшая шестерня, которая прикреплена к якорю через обгонную муфту.

Как работает стартер? Когда водитель поворачивает ключ или нажимает кнопку Start, обмотка соленоида находится под напряжением. Плунжер соленоида перемещается в направлении стрелки и замыкает контакты соленоида. Это подключает питание от батареи к стартеру (катушки возбуждения и якорь). В то же время поршень толкает шестерню стартера вперед через рычаг.Затем шестерня входит в зацепление с зубчатым венцом гибкой пластины и переворачивает ее. Гибкая пластина прикреплена к коленчатому валу двигателя.

Большинство проблем стартера вызвано изношенными или сгоревшими контактами соленоида, изношенными щетками и коммутатором, а также изношенными втулками якоря. Признаком изношенных контактов соленоида является щелчок соленоида, но стартер не запускается. Когда щетки стартера изношены, стартер не издает шума. Когда втулки переднего и заднего якоря изнашиваются, якорь трется о полевые башмаки, из-за чего стартер работает медленно и шумно.Многие современные стартеры имеют небольшие шарикоподшипники вместо втулок. Если вы хотите отремонтировать стартер, комплекты для восстановления стартера, которые включают часто изнашиваемые детали, продаются через Интернет.

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о