Динамическая балансировка якоря в домашних условиях. Роторы электродвигателей, балансировка, выявление и устранение вибрации. Процесс бронирования оболочки ротора

Исправный ротор для Бош УШМ GWS6-100/GWS 850 MAX. Фото 220Вольт

Ротор – один из самых сложных конструктивных элементов болгарки. При этом находится в постоянном вращающемся состоянии, что создает дополнительные проблемы в поддержании нормальных условий его эксплуатации. Поэтому причиной неисправности болгарки может служить поломка якоря. Однако, не стоит выбрасывать такую болгарку, реально выполнить ремонт своими руками. Перемотать вышедшие из строя катушки не такая сложная задача и многим сделать это вполне по силам.

Диагностика

Прежде чем приступать к ремонту, следует провести диагностику вышедшей из строя болгарки. Это позволит определить истинную причину, по которой произошли перебои в работе электроинструмента, и сделать его ремонт с минимальными затратами. Электрическая часть болгарки, в состав которой входит ротор, диагностируется по определенным правилам с применением доступных приборов. Информацию как проверить ротор на исправность можно получить по ссылке «Проверка, прозвонка якоря болгарки своими руками».

Как перемотать якорь электродвигателя в домашних условиях

Прежде чем приступать к ремонту, подготовьте инструменты и материалы:

• мультиметр. Если его нет, то понадобится индикатор напряжения, мегомметр и лампочка на 12 В с мощностью 30–40 Вт;
• новую обмотку. Диаметр жилы должен быть идентичен диаметру старой обмотки;
• паяльник;
• диэлектрический картон толщиной 0,3 мм;
• лак или эпоксидную смолу;
• моток толстых хлопчатобумажных нитей;
• наждачную бумагу.

Чтобы не делать лишнюю работу, важно правильно выявить причину поломки техники. Для этого осмотрите инструмент и проверьте, поступает ли ток на коллектор и кнопку пуска, при помощи мультиметра или индикатора. Если все в порядке, то нужно осмотреть прибор изнутри.

Диагностика двигателя

Отключите инструмент от питания, и разберите корпус. Понюхайте ротор. Если произошло межвитковое замыкание, то изоляционное покрытие оплавляется и источает резкий запах.

Когда внешних признаков неисправности нет, стоит проверить ламели якоря мультиметром. Переключите прибор в режим омметра, и выставьте диапазон в 200 Ом. Двумя щупами «прозвоните» соседние ламели. Смена сопротивления свидетельствует о поломке в катушке.

Необходимые инструменты

Мультиметр Зубр. Фото 220Вольт

Для перемотки обмоток ротора требуются следующие основные материалы, инструменты и приспособления.

1. Перемотка может осуществляться двумя способами:

• полностью в ручном режиме без применения какой-либо оснастки;
• производительность сильно повышается с применением простейших приспособлений.

2. Мультиметр или другие приборы.

3. Пользователь должен уметь обращаться с электрическим паяльником.

4. Наличие обмоточного провода, диаметр которого должен соответствовать проводу вышедшему из строя.

5. Электроизоляционный картон или другой подобный материал.

6. Наждачная бумага, текстолитовые пластины, дерево мягких пород и другие материалы для выполнения вспомогательных работ.

7. Эпоксидная смола или другой пропиточный лак.

8. Другой слесарный инструмент: молотки, набор отверток, ножовочные полотна, острые предметы, типа хорошо заточенного ножа, зубила и другие инструменты.

Качественная перемотка электродвигателей по разумным ценам и кратчайшим срокам.

Наши цены и условия Вас приятно удивят. Наши производственные цеха оборудованы современной аппаратурой, измерительными инструментами и специальными стендами для проведения текущего ремонта обмотки двигателя при любых проблемах:

• общее старение изоляции вследствие длительной эксплуатации;
• неудовлетворительное состояние изоляции элементов обмотки статора из-за многочисленных механических деформаций или повреждений;
• ослабление креплений обмотки;
• перешихтовка активной стали статора.
• отсутствие соединительных схем

В последнем случае наши специалисты в состоянии рассчитать схему соединения обмоток самостоятельно.

Схема укладки, намотка Интерскол 230, Макита 9558HN или 9558BN и прочих моделей

Порядок намотки обмоток ротора зависит от количества пазов в сердечнике ротора и ламелей коллектора. В число параметров, определяющих расположение намоточного провода на роторе, входит направление и шаг намотки. Вращение вала шпинделя (правое или левое) как раз связано с выбором того, в какую сторону укладывается провод. При выполнении ремонта ротора необходимо зафиксировать вышеуказанные данные сгоревшей обмотки.

Важно: определить визуально самую верхнюю катушку и от нее начать разматывать конец с целью определения схемы укладки обмоточного провода. Сохранение старой схемы является определяющим фактором в успешном ремонте якоря.

Количество витков и диаметр проволоки фиксируется после снятия лобовой части вышедшей из строя обмотки, что позволит аккуратно достать комплектный пучок провода, находящегося в пазу.

Большинство эксплуатируемых болгарок независимо от модели (Интерскол, Макита и другие) конструктивно выполнены с ламелями в количестве 24 штук и сердечником с 12 пазами. Шаг намотки выбирается равным 6.

12 пазов и 24 ламели

Ротор для ИНТЕРСКОЛ УШМ-2300M, HAMMER. Фото 220Вольт

Обмотка ротора с такими конструктивными параметрами выполняется следующим образом.

• Устанавливается направление обмотки (обычно по часовой стрелке, если смотреть со стороны коллектора).
• В очищенные пазы устанавливается изоляция из электрокартона и другого аналогичного материала. Обмоточный провод припаивается к ламели №1 в соответствии со старой схемой укладки.
• Провод укладывается в паз №1 напротив обозначенной первым номером ламелью и согласно шага намотки направляется в паз №6 возвращаясь обратно. Количество таких укладок соответствует величине витков обмотки.
• Схема с 12 пазами и 24 ламелями выстраивается после припаивания середины обмотки к ламели №2 и продолжением намотки обмоточного провода в тот же паз. Выдерживается требуемое количество витков и производится припаивание к ламели №3. Так получается первая комплектная катушка.
• Далее намотка производится в пазах №2 и №7 с припаиванием середины обмотки к ламели №4 и конца обмотки к ламели №5.
• Выполняя вышеперечисленным способом намотку катушек, последняя из которых заканчивается на ламели №1, все 12 пазов и 24 ламели будут задействованы в схеме укладки.

Схема перемотки якоря своими руками

Разработка и производство сервоприводов, бесколлекторных и вентильных двигателей, движитель (трастер) для телеуправляемого необитаемого подводного аппарата (ТНПА, ROV)
44. СХЕМЫ РУЧНЫХ ОБМОТОК ЯКОРЯ

Среди ручных обмоток, применяемых для якорей, можно выделить три типа: простая ручная, «в елочку» и юбочная.

Обмотку «в елочку» называют также иногда двуххордовой, так как у нее секции разделены на две равные части (две полусекции), образующие на виде с торца две хорды, расходящиеся из одного паза. Число сторон секции в пазу якоря при ручной обмотке может быть равно двум (при u

п=1) и более (при
u
п = 2 и более).

Рис. 98. Простая ручная обмотка при u

п=1:
а —
намотка первой секции и образование петли для намотки второй секции,
б
— намотка второй секции,
в
— рабочая схема,
г
— вид с торца; 1 — начало намотки, 2 — первая секция, 3 — вторая секция,
4
— первая петля, 5 —вторая петля

Простая ручная обмотка при u

п=1 наматывается следующим образом. Вначале наматывается первая секция
2
(рис. 98, а), затем делается петля
4
для присоединения к коллектору, после чего наматывается вторая секция (рис. 98,
б, г)
в рядом лежащие пазы, делается петля 5 и т. д. При четырех сторонах в пазу (
u
п=2) вторая секция наматывается в те же пазы, что и первая (рис. 99), причем петли для присоединения к коллектору делают после намотки каждой секции.

При обмотке «в елочку» каждая секция разбивается на две полусекции. Сначала наматывают первую полусекцию обмотки (рис. 100, а), затем переходят в следующий по шагу паз (7-й паз на рис. 100,б

) и наматывают вторую полусекцию
4.
После образования

петли 5 наматывают подобным же образом следующие секции. При u

п=2 вторая секция наматывается в те же пазы, что и первая. Число витков в полусекции при обмотке «в елочку» определяется делением общего числа витков в пазу на 4
u
п
.
Например, при общем числе витков в пазу 72 и
u
п=2 число витков в полусекции

Рабочие схемы обмоток «в елочку» при u

п=2 представлены на рис. 101. При скосе пазов пакета якоря разметка ручных обмоток, так же как и шаблонных, производится по среднему сечению пакета.

Рис. 99. Простая ручная обмотка при u

п
=2:а
— намотка первой секции и образование петли для намотки второй секции, б — намотка второй секции,
в —
рабочая схема,
г
— вид с торпа;
1
— начало намотки,
2
— первая секция,
3
— вторая секция,
4
— первая петля,
5
— вторая петля

Юбочная обмотка применяется при небольшом числе витков в секции (обычно не более трех). Для ее намотки заранее отрезают от бухты куски проводов, число которых должно быть равно числу секций. Длина каждого куска провода должна быть равна развернутой длине секции. Концы всех отрезанных проводов 2 (рис. 102) закладывают в пластины коллектора 1, провода изгибают и укладывают в пазы в соответствии со схемой обмотки. По выходе из паза со стороны, противоположной коллектору, все провода одновременно опять изгибают, на них накладывают для закрепления бандаж 4 из чулка. Затем со стороны, противоположной коллектору, провода изгибают вокруг бандажа 4,

образуют лобовую часть, после чего их укладывают в пазы в соответствии с шагом обмотки по-

Рис. 100. Ручная обмотка «в елочку»: а

— намотка первой полусекции и переход для намотки второй полусекции,
б
— намотка второй полусекции и образование петли,
в —
рабочая схема,
г
— вид с торца;
1
— начало намотки,
2
— первая полусекция,
3
— переход к второй полусекции,
4
— вторая полусекция, 5 — петля

Рис. 101. Рабочая схема обмотки «в елочку» при и

п
= 2: а—
без скоса пазов,
б
— со скосом пазов на 1/2 пазового деления

верх уже находящихся там проводов первого слоя. Таким образом, получается петля 3

(юбка) со стороны, противоположной коллектору, и образуется первый виток.

Для получения второго витка провод со стороны коллектора изгибают, закрепляют бандажом 5

и вторично укладывают в те же пазы с изгибом и закреплением лобовой части новым бандажом с противоположной стороны. Операции изгиба и бандажировки повто-

Рис. 102. Юбочная обмотка: 1

— пластина коллектора,
2—
провода,
3
— петля,
4, 5
— бандажи

ряют столько раз, сколько витков в секции. После намотки всех витков концы проводов закладывают в шлицы коллектора в соответствии со схемой обмотки.

Число петель (юбок) обмотки на стороне, противоположной коллектору, равно числу витков, а со стороны коллектора — на один меньше.

Юбочные обмотки выполняют, как петлевые и как волновые. Их схемы ничем не отличаются от обычных шаблонных обмоток.

Особенности работы асинхронного двигателя болгарки

Практически во всех электроприборах, использующихся в быту, применяется асинхронный электрический двигатель. Важным преимуществом этого типа мотора является то, что при изменении нагрузки на него, частота оборотов не меняется. Это означает, что если, к примеру, долго и без остановки резать камень бытовой болгаркой, никаких внешних признаков перегрузки двигателя заметно не будет. Скорость вращения диска будет постоянная, звук однотонным. Изменится только температура, но этого можно и не заметить, если руки одеты в перчатки.

При невнимательном отношении, преимущество может превратиться в недостаток. Асинхронные двигатели очень чувствительны к перегреву, значительное превышение рабочей температуры влечёт за собой оплавление изоляции на обмотках ротора. Вначале мотор будет работать с перебоями, а потом — когда произойдёт межвитковое короткое замыкание — двигатель остановится совсем. Стоит несколько раз сильно перегреть двигатель болгарки и, наиболее вероятно, что якорь оплавится. Кроме того, от высокой температуры отпаиваются контакты, соединяющие провода первичной обмотки с коллектором, что ведёт к прерыванию подачи электрического тока.

Статическая балансировка якоря электродвигателя своими руками

Залогом бесперебойной работы техники после перемотки якоря, является правильная балансировка. В крупных компаниях по ремонту электродвигателей, на специальном станке делают динамичную балансировку. Так как перемотать якорь самому в первый раз сложно, то выявить грубые ошибки, поможет приспособление для статической балансировки «На ножах». Его легко сконструировать самостоятельно.

Подберите два лезвия из стали. Они должны обладать хорошей прямолинейностью и чистотой обработки. Установите лезвия на жестком основании параллельно друг другу. Расстояние между лезвиями — размер якоря. В итоге должно получиться такое приспособление:

Схематичное изображение приспособления «На ножах», где 1 — якорь электродвигателя; 2 — стальные лезвия; 3 — основание; А и Б — точки для припаивания грузов.

Метод балансировки прост: якорь размещают на лезвиях и наблюдают за его перемещением. Якорь будет поворачиваться, так как самая тяжелая часть будет оказываться внизу. Задача – переместить центр тяжести как можно ближе к оси якоря, которая обозначена пунктиром. При качественной балансировке якорь остается неподвижным. Чтобы выровнять вес, на точки А и Б навешивают грузы из пластилина. Когда достигается равновесие, грузы снимают, взвешивают и припаивают металл, равный их весу.

Теперь вы знаете, как перемотать якорь своими руками. Благодаря навыкам балансировки, ваш инструмент не будет вибрировать и перегреваться, даже при мелких недочетах в укладке обмотки. Регулярная проверка контактов и плановая чистка корпуса, помогут свести к минимуму вероятность поломки техники.

Метод балансировки прост: якорь размещают на лезвиях и наблюдают за его перемещением. Якорь будет поворачиваться, так как самая тяжелая часть будет оказываться внизу. Задача — переместить центр тяжести как можно ближе к оси якоря, которая обозначена пунктиром. При качественной балансировке якорь остается неподвижным. Чтобы выровнять вес, на точки, А и Б навешивают грузы из пластилина. Когда достигается равновесие, грузы снимают, взвешивают и припаивают металл, равный их весу.

Теперь вы знаете, как перемотать якорь своими руками. Благодаря навыкам балансировки, ваш инструмент не будет вибрировать и перегреваться, даже при мелких недочетах в укладке обмотки. Регулярная проверка контактов и плановая чистка корпуса, помогут свести к минимуму вероятность поломки техники.

Как проверить при помощи мультиметра

• Поставьте сопротивление 200 Ом. Соедините щупы устройства с 2-мя примыкающими ламелями. Если сопротивление однообразное меж всеми примыкающими пластинами, означает, обмотка исправна. Если сопротивление наименее 1 Ом и очень близко отсутствию, есть куцее замыкание
  меж витками. Если сопротивление выше среднего в два и поболее раз, означает, встречаются обрыв витков обмотки. При при обрыве сопротивление так велико, что устройство зашкаливает. На аналоговом мультиметре стрелка уйдёт до конца на право. А на цифровом ничего не покажет.

Проверка обмотки

В большинстве случаев проблема может быть обнаружена по внешнему виду и характерному запаху (см. рис. 1). Если эмпирическим путем неисправность установить не удается, переходим к диагностике, которая начинается с прозвонки на обрыв. Если таковая обнаруживается, выполняется разборка двигателя (этот процесс будет описан отдельно) и тщательный осмотр соединений. Когда дефект не обнаружен, можно констатировать обрыв в одной из катушек, что требует перемотки.

Если прозвонка не показала обрыва, следует переходить к измерению сопротивления обмоток, при этом учитывать следующие нюансы:

• сопротивление изоляции катушек на корпус должно стремиться к бесконечности;
• у трехфазного привода обмотки должны показывать одинаковое сопротивление;
• у однофазных машин сопротивление пусковых катушек превышает данные показания рабочих обмоток.

Помимо этого следует учитывать, что сопротивление статорных катушек довольно низкое, поэтому для его измерения бессмысленно использовать приборы с низким классом точности, к таковым относятся большинство мультиметров. Исправить ситуацию можно собрав несложную схему на потенциометре с добавлением дополнительного источника питания, например автомобильной аккумуляторной батареи.

Схема для измерения сопротивления обмоток

Методика измерений следующая:

1. Подключается катушка привода к схеме, представленной выше.
2. Потенциометром устанавливается ток 1 А.
3. Производится расчет сопротивления катушке по следующей формуле: , где RК и UПИТ были описаны на рисунке 2. R – сопротивление потенциометра, – падение напряжения на измеряемой катушке (показывает вольтметр на схеме).

Стоит также рассказать о методике, позволяющей определить место межвиткового замыкания. Это делается следующим образом:

Статор, освобожденный от ротора, подключается через трансформатор к пониженному питанию, предварительно поместив к нему стальной шарик (например, от подшипника). Если катушки рабочие, шарик будет циклически двигаться по внутренней поверхности безостановочно. При наличии межвиткового КЗ, он «прилипнет» к этому месту.

Тестирование стальным шариком

Ремонт: Устранение пробоя изоляции

Если пробой изоляции был небольшой и вы его нашли, необходимо очистить это место от нагара и проверить сопротивление. Если его значение нормальное, заизолируйте провода асбестом. Сверху капните быстросохнущим клеем типа «Супермомент». Он просочится через асбест и хорошо заизолирует провод.

Если вы так и не нашли место пробоя изоляции, то попробуйте аккуратно пропитать обмотку пропиточным электроизоляционным лаком. Пробитая и непробитая изоляция пропитается этим лаком и станет прочнее. Высушите якорь в газовой духовке при температуре около 150 градусов. Если и это не поможет, попробуйте перемотать обмотку или поменять якорь.

Пайка пластин коллектора

Ламели установлены на пластмассовую основу. Они могут быть стёрты до самой основы. Остаются только края, до которых щётки не достают.

Такой коллектор можно восстановить методом пайки.

• Из медной трубы или пластины нарежьте необходимое количество ламелей по размерам.
• После того как зачистили якорь от остатков меди, припаивайте обычным оловом с паяльной кислотой.
• Когда все ламели припаяны, сделайте шлифовку и полировку. Если нет токарного станка, воспользуйтесь дрелью или шуруповёртом. Вставьте вал якоря в патрон. Сначала отшлифуйте напильником. Потом отполируйте нулевой наждачной бумагой. Не забудьте прочистить пазы между ламелями и измерить сопротивление.
• Бывают не до конца повреждённые ламели. Чтобы их восстановить, необходимо провести более тщательную подготовку. Слегка проточите коллектор для очистки пластин.

Повреждённая пластина коллектора

Расширяем место бормашиной

Заготовка ламели в пазу

Если коллектор был изношен полностью, то после пайки его хватит не более, чем на месяц активного использования. А не до конца повреждённые пластины после такого ремонта выдерживают несколько замен щёток и не выпаиваются.

Гальваническое наращивание пластин коллектора

Восстановленная медь очень твёрдая. Срок службы коллектора как у нового. Гальваническим наращиванием можно восстановить как полностью стёртый коллектор, так и частично повреждённые пластины.

Как проверить ротор болгарки посредством лампочки

• Возьмите два провода и соедините их с лампой.
• На минусовом проводе сделайте разрыв.
• Подайте на провода напряжение. Концы разрыва приложите к пластинам коллектора и прокрутите его. Если лампочка пылает, не меняя яркости, означает, недлинного замыкания нет.
• Проведите тест замыкания на железо. Соединяйте один провод с ламелями, а другой с железом ротора. Позже с валом. Если лампочка будет пылать, означает, встречаются пробой на массу. Обмотка замыкает на корпус ротора либо вал.

Эта процедура подобна диагностике мультиметром.