Ремонт коллекторных двигателей

Коллекторные двигатели – широко распространенные механизмы, используемые в электроинструментах, стиральных машинах и мелких бытовых приборах. Популярность коллекторных двигателей для бытовых приборов обусловлена их небольшими размерами, простотой конструкции и возможностью регулировать частоту вращения без потери эффективности. В настоящее время эти механизмы установлены в более чем 85% существующих стиральных машин.

Ремонт двигателя коллектора

eldvigkollektor

Коллекторные двигатели – это распространенные механизмы, используемые в электроинструментах, стиральных машинах и мелкой бытовой технике. Популярность коллекторных двигателей в бытовой технике обусловлена их небольшими размерами, простотой конструкции и возможностью регулировать скорость без потери мощности. Сегодня более 85% стиральных машин оснащены этими механизмами.

Проектирование электрических машин

Конструктивной особенностью коллекторного двигателя является соединение между обмоткой якоря и коллектором, который действует как механический коммутатор (переключатель обмоток) и датчик для определения положения ротора в любой момент времени. Существует два типа коллекторных двигателей, используемых в промышленности и бытовой технике: высокомоментные двигатели постоянного тока на основе катушек или постоянных магнитов и универсальные двигатели переменного или постоянного тока. Основные компоненты коллекторного двигателя следующие:

  • Коллектор (механический коммутатор);
  • Щеткодержатели, подающие напряжение на обмотки ротора через коллекторные пластины;
  • Сердечник статора изготовлен из листовой электротехнической стали;
  • Обмотка статора;
  • вал якоря.

Как и любой другой двигатель, эти устройства время от времени выходят из строя. Ремонт коллекторных двигателей может быть как техническое обслуживание, так и капитальный ремонт. В первом случае это профилактическая мера, а не ремонт, а во втором случае двигатель с коллектором будет разобран и детали заменены.

Ниже перечислены наиболее распространенные неисправности, требующие ремонта коллекторных двигателей:

  • Естественный износ щеток или поломка щеточного узла;
  • Потертость коллектора;
  • Короткое замыкание обмотки якоря;
  • Нарушение изоляции;
  • Отказ подшипника.

Ремонт коллекторных двигателей входит в спектр услуг, предоставляемых ООО “Промэнерго-XXI”. Наша компания профессионально специализируется на следующих видах ремонта: срочный; текущий; капитальный, включая перемотку якорей и статоров, восстановление коллекторов и элементов электродвигателей кранов, тяговых, подъемных и других.

Ремонт коллекторных двигателей

Ремонт электродвигателей в коллекторах – одна из сфер услуг, предлагаемых ООО “Промэнерго-XXI”. Наша компания профессионально занимается следующими видами ремонта: срочный; текущий; капитальный, включая перемотку якоря и статора, реконструкцию коллекторов и узлов кранов, тяговых, подъемных и других типов электродвигателей.

Конструктивной особенностью коллекторного электродвигателя является наличие функциональных узлов якоря и статора. Каждый узел имеет проводники, к которым подводится электрический ток во время работы двигателя. В случае следующих повреждений обмотки необходимо перемотать коллектор двигателя:

  • повреждение изоляции проводов;
  • Короткое замыкание между витками в обмотке;
  • разрыв проводника;
  • Короткое замыкание на раму;
  • Снижение сопротивления изоляции вследствие износа.

Каковы преимущества ремонта?

  • полное восстановление машины с сохранением производительности;
  • снижение финансовых затрат: стоимость перемотки даже обоих функциональных узлов (якоря и статора) значительно ниже, чем цена нового двигателя;

Качественный капитальный ремонт коллекторных двигателей увеличивает срок службы оборудования.

Типичные неисправности коллекторного двигателя

Ремонт и проверка работоспособности двигателя коллектора стиральной машины

Эта статья (Приложение 1) является частью книги “Современные стиральные машины. Серия “Ремонт”. Издание 100″ и любезно предоставлена для ознакомления читателям “РадиоЛотник“…от “Солон-Пресс”…Солон-Пресс“.

Вебинар

Существует несколько типов приводных двигателей, используемых в современных стиральных машинах: коллекторные, асинхронные и двигатели с прямым приводом барабана – они различаются по принципу действия и конструкции. Для работы асинхронного двигателя требуется фазосдвигающий конденсатор – именно такая схема двигателя используется в большинстве старых моделей CM. В современных машинах для управления асинхронным двигателем используется сложная электронная система управления, поэтому ее проверка без специального испытательного стенда (или “тестового” SM) представляет определенные трудности. Двигатели с прямым приводом (например, используемые в машинах LG DirectDrive) еще более проблематичны для тестирования. Их трудно проверить отдельно, поскольку они являются частью конструкции резервуара. Кроме того, эти двигатели требуют сложной системы управления.

Коллекторные двигатели легче всего протестировать (в том числе и в домашних условиях), и мы остановимся на них более подробно.

В большинстве современных двигателей CM коллекторные двигатели встроены в соответствии со схемой, показанной на рисунке 1.

Привод коллекторного двигателя

Из рисунка видно, что цепь питания двигателя выглядит следующим образом: 220 В – управляющий симистор (регулирует скорость двигателя) – контакты реле реверса (I или II) – обмотка статора – обмотка ротора – 220 В.

Переключение обмоток статора в стиральных машинах осуществляется как группами контактов аппарата управления, так и реле, расположенными в электронном модуле.
Внимание. Обмотка статора фактически состоит из двух секций, соединенных согласованным образом. Это уменьшает передачу помех (вызванных искрами от коллекторов) в сеть – своего рода подавитель помех.

Изменение направления вращения вала двигателя осуществляется путем изменения полярности обмотки статора. В некоторых моделях стиральных машин обмотка статора имеет ответвление. Используется в режиме вращения. В этом случае питание подается на одну из крайних клемм обмотки статора и на упомянутый выше байпас. Если обмотка статора подключена через крайние клеммы, СМ работает в режиме нормальной стирки, двигатель работает на низкой скорости.

В простейшем случае, чтобы проверить эффективность работы двигателя, многие специалисты по техническому обслуживанию последовательно соединяют обмотки статора и ротора (якоря) и подают на них сетевое напряжение (рис. 2).

Многие специалисты по техническому обслуживанию последовательно соединяют обмотки статора и ротора (якоря) и подают сетевое напряжение для проверки правильности работы двигателя.

Эта схема имеет свои недостатки, один из которых – невозможность полностью проверить работу двигателя. Даже если вал двигателя вращается, такая проверка не выявит скрытых дефектов, которые становятся очевидными при работе двигателя в реальных условиях, например, под нагрузкой. Кроме того, такая схема включения не имеет защиты: в случае короткого замыкания обмоток двигателя двигатель будет работать “не в штатном режиме”. Чтобы избежать возможных неприятных последствий при испытании двигателя, в цепь питания двигателя следует включить дополнительный балласт. Это может быть, например, любой нагревательный элемент от стиральной машины (см. рисунок 3) или мощная лампочка (500 Вт и более). Если в обмотках двигателя происходит короткое замыкание и через них протекает повышенный ток, FET заметно нагревается.

Если обмотки двигателя закорочены и через них протекает чрезмерный ток, нагревательный элемент заметно нагревается.

Другим способом динамической проверки работы двигателя является соединение обмоток двигателя, как показано на рис. 2, но питать его через лабораторный автотрансформатор мощностью не менее 500 Вт. Это позволяет плавно регулировать скорость вращения двигателя и легко контролировать любые нештатные ситуации. Для защиты такой цепи можно использовать простой предохранитель на 5-10 А). Если ЛАТП найти невозможно, вместо него можно использовать электронный регулятор (симистор), предназначенный для управления нагрузкой с достаточной мощностью. Регулятор можно сделать самостоятельно, найдя подходящую схему в радиолюбительской литературе или в Интернете.

Другим способом проверки эффективности коллекторного двигателя является проверка интенсивности искрения между коллектором ротора и щетками. Сильное искрение на стыке между щетками и коллектором означает, что двигатель неисправен. Мы обсудим это более подробно ниже.

Неисправности коллекторного двигателя могут быть вызваны следующими причинами

  • Щетки износились;
  • Межобмоточные короткие замыкания или обрывы в обмотках статора или ротора;
  • Повреждение коллекторных пластин, например, отсоединение.

Примечание. Повреждение пластин обычно является результатом короткого замыкания в обмотках двигателя.

На самом деле, причин может быть больше, но мы обсудим только те, которые перечислены выше как наиболее типичные.

Типичные проблемы в двигателях с коммутатором

Изношенные щетки

Изношенные щетки в двигателе с коммутатором должны быть своевременно заменены (предпочтительно на оригинальные щетки). Но что делать, если щетки нельзя заменить на оригинальные?
Внимание. Во многих случаях изношенные щетки можно определить путем визуального осмотра или по интенсивности искрения на коллекторе двигателя: под нагрузкой (промывка бака) или без нагрузки, в этом случае наблюдаются обильные искры (не по всему коллектору). Следует отметить, что такое сильное искрение также возникает, когда новые щетки не притерты к коллектору. Также возможны случаи, когда при значительном износе щеток происходит снижение производительности двигателя – например, когда барабан стиральной машины не “крутится” с загруженным бельем (если щетки не заклинило в щеткодержателе – “заморозило”).

Следует отметить, что заменить щетки на аналоги от других коллекторных двигателей довольно сложно по нескольким причинам. Мы перечислим некоторые из них, а также рассмотрим рекомендации по замене щеток на аналоги.

На других двигателях щетки обычно имеют другую форму и размер – поэтому перед установкой их необходимо правильно обработать (отшлифовать). Особенностью щеток омывателя-сушителя является их значительная длина, что затрудняет их замену на другие щетки двигателя с коммутатором, например, используемые в электроинструментах (рис. 4 показаны щетки с щеткодержателями от двигателя стиральной машины слева и щетки от электроинструмента справа). При установке “самодельной” щетки в щеткодержатель убедитесь, что она свободно (без заеданий) перемещается по всей длине рабочего хода без бокового люфта. Этот люфт может привести к перекосу щетки в щеткодержателе и возможному “заклиниванию” (т.е. заклиниванию в щеткодержателе и, следовательно, потере контакта с коллектором).

Щетки с ручками-щетками идут от двигателя стиральной машины и электроинструмента справа

Щетки должны быть изготовлены из так называемого электрографита (смесь сажи, чистого графита и специального связующего вещества, отожженная при температуре около 2500°C). Этот материал (на примере отечественного производства электрографитовых щеток ЭГ-74) имеет твердость (15-50) 107 Па и удельное сопротивление 35-75 мкОм м. Подробнее см. ГОСТ 21888-82. В крайнем случае, в качестве материала для кистей можно использовать обычный мягкий графит, но в этом случае срок службы кистей будет гораздо короче.
Внимание. В настоящее время большинство стиральных машин в России – это устройства иностранного производства. Поэтому определить, какой материал (и его параметры) для щеток используют зарубежные производители, не представляется возможным.

Известно, что чем выше твердость щеток, тем они долговечнее (медленнее изнашиваются). В этом случае следует учитывать, что слишком “жесткие” щетки быстро изнашивают коллектор. Вероятно, истина лежит где-то посередине. Поэтому условно будем считать, что материал щеток коллекторных двигателей зарубежных стиральных машин имеет параметры, соответствующие полученным выше.

При выборе аналоговых щеток необходимо обратить внимание на наличие медного хвостика (если он присутствует в оригинальных щетках). В случае щеток, которые самостоятельно обрезаются до необходимых размеров (в соответствии с оригиналом), мы рекомендуем использовать прижимную пружину от старых щеток.

Не используйте графитовые щетки с внешним медным покрытием (эти щетки предназначены для электрических машин с низким рабочим напряжением). Это связано с тем, что медная пыль между лопастями коллектора может вызвать короткое замыкание между лопастями и в конечном итоге привести к поломке ротора.

Обратите внимание, что при самостоятельном изготовлении щеток вам потребуется снять фаску с нижней стороны щеток и, возможно, сделать диагональный срез (если щетки “угловые” – то есть встречаются с коллектором под определенным углом).

Установка равноугловых щеток также включает так называемую притирку щеток. Он обладает следующими характеристиками:

  • установить двигатель на подставку (на изолированную плиту или на пол) и подключить его по знакомой схеме (см. выше) через ЛАТР или электронный регулятор;
  • запустите двигатель на низкой скорости в течение нескольких минут;
  • снимите щетки и проверьте ширину “канавки” коллектора в нижней части щеток: если она составляет около 5 мм по бокам, процесс “обкатки” завершен;
  • если ширина щеток менее 5 мм, установите их на место и запустите двигатель на несколько минут (на низких оборотах);
  • После достижения желаемой ширины “промывки” постепенно проверьте работу двигателя на более высоких оборотах, вплоть до максимальной скорости (щетки “промывки” не проверяются).

Обратите внимание, что работа двигателя на высоких скоростях может сопровождаться вибрацией, поэтому необходимо прочно закрепить двигатель;

  • извлеките двигатель из основания и установите его в стиральную машину;
  • SM запускает короткую программу стирки (в барабан не загружается белье и моющее средство).

После завершения этой программы больше нет никаких ограничений на использование СМ.

Обрывы (или разомкнутые цепи) в обмотках статора или ротора

Если обмотки разомкнуты или перекручены, могут возникнуть следующие характерные неисправности:

  1. Двигатель не работает (обрыв в обмотке статора).
    Эта неисправность также может быть вызвана перегревом корпуса двигателя из-за межвитковых замыканий в обмотках. Если температура корпуса слишком высока (обычно более 90 °C), должен сработать предохранительный термостат (прервать цепь питания двигателя). Температура корпуса двигателя макс. 70 °C. 80 °C – эта температура может достигаться во время так называемых длительных циклов работы стиральной машины;
  2. Потеря мощности двигателя (короткое замыкание в обмотке двигателя).
    Эта неисправность может возникнуть, например, когда двигатель не может “вращать” барабан с загруженным бельем (барабан вращается без белья). Следует отметить, что подобная неисправность может также возникнуть в случае изношенных щеток двигателя или неисправного фазосдвигающего конденсатора в питании двигателя (в старых стиральных машинах) – поэтому их также следует принимать во внимание при поиске причины потери мощности двигателя;
  3. Разделение ребер ротора.
    При значительном увеличении тока, протекающего через обмотки двигателя (из-за межвиткового замыкания в обмотках или при “заклинивании” вала двигателя), ламели на коллекторе нагреваются и отслаиваются (о чем мы подробнее поговорим ниже).

Предупреждение. В случае межвитковых замыканий в секциях обмотки ротора вокруг коллектора обычно образуются сильные искры. Кроме того, если в одной секции обмотки якоря возникает короткое замыкание, то ламели, подключенные к ее клеммам, будут иметь сильные характерные пульсации.

Отказ обмотки ротора можно легко обнаружить с помощью омметра, подключив его к любым соседним ребрам коллектора. Поверните ротор рукой, чтобы проверить сопротивление секции ротора – во всех положениях вала сопротивление между соседними лопастями должно быть одинаковым (0,1-0,4 Ом). Если сопротивление между некоторыми соседними ламелями увеличивается до 5. 9 Ом (или более) – в этой секции может быть обрыв обмотки. Однако не стоит отчаиваться – зачастую такой симптом вызван повреждением одного из ребер в месте его соединения с обмоткой (на краю каждого ребра имеется специальный крючок, обеспечивающий соединение с соответствующей секцией обмотки ротора). Если причина неисправности в этом, проблемный крючок можно аккуратно “заклепать”. Хочу отметить, что пайка в таких случаях неприемлема, так как не даст ожидаемого эффекта – при работе двигателя ламели коллектора сильно нагреваются, припой разрушается (поэтому электрическая цепь снова будет разорвана), а центробежная сила может разорвать остатки олова в любом месте (с самыми непредсказуемыми результатами). Кстати, пайка ламелей может нарушить баланс ротора, что также может привести к повышенной вибрации во время работы.

Двигатель также может иметь короткое замыкание в обмотках (межобмоточные замыкания, например, вызванные пробоем изоляции), но в этом случае ничего нельзя сделать – двигатель необходимо заменить или перемотать обмотки. Перемотка обмоток якоря, например, в большинстве случаев дает отрицательный результат. Такая работа требует специальной техники, которая может быть выполнена только в заводских условиях.

Следует помнить, что короткое замыкание в обмотках двигателя может привести к выходу из строя ряда элементов стиральной машины – подгоревшие (или полностью разрушенные) контакты на разъемах электронного модуля и соединительного кабеля, выход из строя элементов силовой цепи в модуле (реле реверса, силовой симистор, контактные группы аппаратуры управления и т.д.).

Повреждение коллекторных пластин

Повреждения коллекторного двигателя, вызванные дефектными ламелями, на самом деле очень редки – отсутствует контакт между ламелями и секциями обмотки ротора, а также перегрев и возможное последующее отделение ламелей. Ребра крепятся к коллектору с помощью клея, а их электрическое соединение с секциями обмотки ротора обеспечивается специальными “заклинивающими” крючками. Наиболее распространенным повреждением плавников является обрыв провода в секции ротора в месте соединения с одним или другим плавником (мы подробно обсуждали это выше). Худший случай – перегрев ламелей и их отслоение по различным причинам (см. рис. 5).

Щетки перегреваются и отслаиваются

Такие повреждения обычно вызваны короткими замыканиями в промежутках между ламелями, короткими замыканиями в секциях обмотки якоря или механическим торможением (заклиниванием) ротора – в обоих случаях ламели сильно нагреваются (и отслаиваются) из-за протекающего через них тока, значительно превышающего номинальный уровень.

Торможение якоря двигателя может произойти, например, при заклинивании подшипников двигателя или барабана SM. Эта неисправность также возникает, когда на вертикально загруженной машине потребители забывают закрыть заслонки барабана – открытые заслонки блокируют вращение барабана и, соответственно, якоря двигателя.

В подавляющем большинстве случаев поврежденные ламели (перегрев, расслоение и т.д.) являются результатом других неисправностей двигателя, компонентов стиральной машины или неправильного поведения пользователя.

Если расслоение ребер на коллекторе небольшое (менее 0,5 мм), этот дефект можно устранить, повернув сам коллектор на станке (правда, не всегда с положительным результатом). Обратите внимание, что после этой операции в зазорах между ребрами может остаться медная стружка (или пыль), поэтому эти зазоры необходимо тщательно очистить. Кроме того, после поворота распределителя на ребрах могут остаться заусенцы, которые также необходимо удалить.

То, что ребра на коллекторе оторваны, можно легко определить визуально – при вращении ротора двигателя рукой щетки издают характерный треск.

Разомкнутую обмотку ротора можно легко определить с помощью омметра, подключив его к любым соседним ребрам на коллекторе. Поверните ротор рукой, чтобы проверить сопротивление секции ротора – во всех положениях вала сопротивление между соседними ребрами должно быть одинаковым (0,1-0,4 Ом). Если сопротивление между некоторыми соседними ламелями увеличивается до 5. 9 Ом (или более), то в этой секции может быть обрыв обмотки.

Коллекторные двигатели для стиральных машин

Существует несколько типов приводных двигателей, используемых в современных стиральных машинах: коллекторные, асинхронные и двигатели с прямым приводом барабана – они отличаются принципом работы и конструкцией. Для работы асинхронного двигателя требуется фазосдвигающий конденсатор – именно такая схема двигателя используется в большинстве старых моделей CM.

В современных машинах используется сложная электронная система управления асинхронным двигателем, поэтому проверить ее без специального испытательного стенда (или “тестового” КМ) сложно. Двигатели с прямым приводом (например, используемые в машинах LG DirectDrive) еще более проблематичны для тестирования. Их трудно проверить отдельно, поскольку они являются частью конструкции резервуара. Кроме того, эти двигатели требуют сложной системы управления.

Коллекторные двигатели легче всего проверить (в том числе и в домашних условиях), о чем мы поговорим более подробно.

В большинстве современных СМ двигатели приводного коллектора интегрированы в соответствии со схемой, показанной на рисунке 1.

Рис. 1. Схема подключения коллекторного двигателя в СМ

На рисунке показано, что схема питания двигателя выглядит следующим образом: 220 В – управляющий симистор (регулирует скорость двигателя) – контакты реле реверса (I или II) – обмотка статора – обмотка ротора – 220 В.

Обмотка статора в стиральных машинах коммутируется как группами контактов управляющего устройства, так и реле, расположенными в электронном модуле.

Направление вращения вала двигателя изменяется путем изменения полярности обмотки статора. В некоторых моделях стиральных машин обмотка статора имеет отвод. Используется в режиме отжима. В этом случае питание подается на одну из крайних клемм обмотки статора и на упомянутый выше байпас. Если обмотка статора подключена через крайние клеммы, SM работает в нормальном режиме промывки, а двигатель работает на низкой скорости.

В простейшем случае многие специалисты по техническому обслуживанию последовательно соединяют обмотки статора и ротора (якоря) и подают сетевое напряжение на двигатель (рис. P1.2), чтобы проверить правильность его работы.

Рисунок 2. Проверка двигателя коллектора

Эта схема имеет свои недостатки, один из которых заключается в том, что производительность двигателя с ней все еще не может быть полностью проверена. Даже если вал двигателя вращается, такая проверка не выявит скрытых дефектов, которые обнаруживаются при работе двигателя в реальных условиях SM, например, под нагрузкой.

Кроме того, такая схема включения не имеет защиты: при коротком замыкании обмоток двигателя двигатель будет работать “не в штатном режиме”. Чтобы избежать возможных неприятных последствий при тестировании двигателя, в цепь питания добавляется дополнительный балласт. В качестве последнего можно использовать, например, любой нагревательный элемент от стиральной машины (см. рис. 3) или мощную лампочку накаливания (500 Вт и более).

Рис. 3. Схема испытания коллекторного двигателя с балластом

Если в обмотках двигателя происходит короткое замыкание и через них протекает чрезмерный ток, FET заметно нагревается.

КПД двигателя можно проверить и другим способом: подключите обмотки двигателя, как на рис. 2, но запитайте его через лабораторный автотрансформатор мощностью не менее 500 Вт.

Это позволяет плавно регулировать скорость и облегчает контроль любых нештатных ситуаций. Для защиты такой цепи можно использовать простой предохранитель на 5-10 А).

Если LATP недоступен, вместо него можно использовать электронный регулятор (симистор), предназначенный для управления нагрузкой достаточной мощности. Вы можете сделать свой собственный регулятор, найдя подходящую схему в радиотехнической литературе или в Интернете.

Существует еще один способ проверки эффективности коллекторного двигателя – проверка интенсивности искрения между коллектором ротора и щетками. Сильное искрение на контакте между щетками и коллектором означает, что двигатель неисправен. Мы обсудим это более подробно ниже.

Неисправности коллекторного двигателя могут быть вызваны следующими причинами

  • щетки изношены;
  • имеются короткие замыкания или обрывы в обмотках статора или ротора
  • Повреждение ребер коллектора, например, расщепление ребер.

На самом деле, причин может быть больше, но мы подробно остановимся только на тех, которые перечислены выше как наиболее типичные.

Типичные неисправности двигателя коллектора

Изношенные щетки

Изношенные щетки в двигателе с коммутатором следует своевременно заменять (предпочтительно оригинальными щетками). Но что делать, если щетки нельзя заменить на оригинальные?

Во многих случаях износ щеток можно определить путем визуального осмотра или по интенсивности дугообразования на коллекторе двигателя: либо под нагрузкой (в бачке есть промывка), либо без нагрузки, в этом случае дугообразования много (не вокруг коллектора). Обратите внимание, что такое искрение может также возникать, если новые щетки не притерты к коллектору.

Также возможна потеря мощности двигателя при значительном износе щеток – например, если барабан стиральной машины не “крутится” с загруженным бельем (если щетки не заклинило в щеткодержателе – “заморозило”).

Следует отметить, что заменить щетки на аналоги от других коллекторных двигателей довольно сложно по нескольким причинам. Перечислим некоторые из них и рассмотрим рекомендации по замене щеток на их аналоги.

Щетки от других двигателей обычно имеют другую форму и размер – поэтому перед сборкой их необходимо обработать (отшлифовать). Особенностью щеток для двигателей стиральных машин является их значительная длина – это затрудняет их установку на другие коллекторные двигатели, например, электроинструмента (рис. 4. Слева показаны щетки с щеткодержателями от двигателя стиральной машины, справа – щетки с щеткодержателями от двигателя электроинструмента).

Кисти

Рис. 4. Кисти

При установке “самодельной” щетки в щеткодержатель проверьте, чтобы она свободно (без заеданий) ходила по всей длине рабочего хода без бокового люфта. Этот люфт может привести к перекосу щетки в щеткодержателе и ее “заклиниванию” (т.е. застреванию в щеткодержателе и потере контакта с коллектором).

Кисти должны быть изготовлены из так называемого “высокого качества”. электрографит (смесь сажи, чистого графита и специального связующего вещества, отожженная при температуре около 2500°C). Этот материал (на примере отечественных электрографитовых щеток ЭГ-74) имеет твердость (15-50) х 10 7 Па и удельное сопротивление 35-75 мкОм х м.

Более подробную информацию об этом можно найти в ГОСТ 21888-82. В крайнем случае, в качестве материала для щеток можно использовать обычный мягкий графит – но в этом случае срок службы щеток будет гораздо короче.

Известно, что чем жестче щетки, тем они долговечнее (медленнее изнашиваются). В этом случае следует учитывать, что слишком “жесткие” щетки быстро изнашивают коллектор. Истина, вероятно, лежит где-то посередине. Поэтому условно примем, что материал щеток коллекторных двигателей зарубежных стиральных машин имеет параметры, соответствующие приведенным выше.

При выборе запасных щеток следует также обратить внимание на наличие медного хвостика (если он есть у оригинальных щеток). Для самостоятельной подрезки щеток (до соответствия оригинальным размерам) рекомендуется использовать прижимную пружину от старых щеток.

Не используйте аналогичные щетки из графита с внешним медным покрытием (такие щетки предназначены для электрических машин с низким рабочим напряжением). Это связано с тем, что медная пыль, попадающая между ламелями коллектора, может привести к короткому замыканию между ними и, как следствие, к повреждению ротора.

Обратите внимание, что после самостоятельного изготовления щеток необходимо снять фаску с их нижней стороны и, возможно, сделать косой срез (если щетки “скошенные”, или, лучше сказать, “реактивные” – то есть, они соприкасаются с коллектором под определенным углом).

Установка щеток-реплик также включает в себя так называемую притирку щеток.

Он обладает следующими характеристиками:

  • установить двигатель на подставку (на изолированную плиту или на пол) и подключить его по известной схеме (см. выше) через ЛАТР или электронный регулятор;
  • Запустите двигатель на низкой скорости в течение нескольких минут;
  • Снимите щетки и проверьте ширину “канавки” на их нижней стороне у коллектора: если она составляет около 5 мм в поперечном направлении, процесс “притирки” завершен;
  • если ширина щеток менее 5 мм, установите их на место и запустите двигатель на несколько минут (на низких оборотах);
  • Когда достигнута желаемая ширина “промывки”, постепенно проверьте работу двигателя на более высоких оборотах, вплоть до максимальной скорости (щетки “промывки” не проверяются). Обратите внимание, что на высоких скоростях двигатель может вибрировать, поэтому его следует надлежащим образом защитить;
  • снимите двигатель с основания и поместите его в моечно-сушильную машину;
  • запустите короткую программу стирки на СМ (белье и моющее средство не загружаются в барабан). После завершения этой программы дальнейшие ограничения на использование СМ отсутствуют.

Обрывы (или разомкнутые цепи) в обмотках статора или ротора

При обрыве обмоток или межобмоточном замыкании могут возникнуть следующие характерные неисправности:

1. 1. двигатель не работает (обрыв в обмотке статора).

Эта неисправность также может быть вызвана перегревом корпуса двигателя из-за ошибок в межобмоточном соединении. При высокой температуре корпуса (обычно выше 90 °C) необходимо активировать защитный термостат (он прерывает цепь питания двигателя). Температура корпуса двигателя макс. 70 °C. 80 °C – эта температура может быть достигнута при выполнении так называемых длительных циклов стирки в стиральной машине;

2. потеря мощности двигателя (короткое замыкание в обмотке двигателя).

Эта неисправность может возникнуть, например, когда двигатель не может “вращать” барабан с загруженным бельем (барабан вращается без белья). Следует отметить, что подобная неисправность также может возникнуть при износе щеток электродвигателя или повреждении фазосдвигающего конденсатора в блоке питания электродвигателя (в старых стиральных машинах), поэтому эти факты также следует учитывать при поиске причины потери мощности электродвигателя;

3) расслоение ребер ротора.

При значительном увеличении тока через обмотки двигателя (из-за короткого замыкания обмоток или “заклинивания” вала двигателя) ламели на коллекторе нагреваются и отслаиваются (подробнее об этом мы поговорим ниже).

Отказ обмотки ротора можно легко определить с помощью омметра, подключив его к любым соседним ребрам коллектора. Поверните ротор рукой, чтобы проверить сопротивление секции ротора – во всех положениях вала сопротивление между соседними лопастями должно быть одинаковым (0,1-0,4 Ом). Если сопротивление между некоторыми соседними ламелями увеличивается до 5. 9 Ом (или более) – в этой секции может быть обрыв обмотки.

Однако не стоит отчаиваться – зачастую такой симптом вызван повреждением одной из лопастей в месте ее соединения с обмоткой (на краю каждой лопасти есть специальный крючок, обеспечивающий соединение с соответствующей секцией обмотки ротора). Если причина неисправности в этом, проблемный крючок можно аккуратно “заклепать”.

Хочу отметить, что пайка в таких случаях неприемлема, так как не даст ожидаемого эффекта – при работе двигателя ламели коллектора сильно нагреваются, припой разрушается (поэтому электрическая цепь снова будет разорвана), а центробежная сила может разорвать остатки олова в любом месте (с самыми непредсказуемыми результатами). Кстати, пайка ламелей может нарушить баланс ротора, что также может привести к повышенной вибрации во время работы.

Двигатель также может иметь короткое замыкание в обмотках (межобмоточные замыкания, например, вызванные пробоем изоляции), но в этом случае ничего нельзя сделать – двигатель необходимо заменить или перемотать обмотки. Перемотка обмоток якоря, например, в большинстве случаев дает отрицательный результат.

Такая работа требует специальной техники, которая может быть выполнена только в заводских условиях.

Следует помнить, что короткое замыкание в обмотках двигателя может привести к выходу из строя ряда элементов стиральной машины – подгоревшие (или полностью разрушенные) контакты на разъемах электронного модуля и соединительного кабеля, выход из строя элементов силовой цепи в модуле (реле реверса, силовой симистор, контактные группы аппаратуры управления и т.д.).

Повреждение коллекторных пластин

Повреждения коллекторного двигателя, вызванные дефектными ламелями, на самом деле очень редки – отсутствует контакт между ламелями и секциями обмотки ротора, а также перегрев и возможное последующее отделение ламелей.

Ребра крепятся к коллектору с помощью клея, а их электрическое соединение с секциями обмотки ротора обеспечивается специальными “заклинивающими” крючками.

Наиболее распространенным повреждением плавников является обрыв провода в секции ротора в месте соединения с одним или другим плавником (мы подробно обсуждали это выше).

Гораздо хуже, когда по разным причинам рейки перегреваются и отслаиваются (см. рис. 5).

Перегрев и отслаивание ротора

Рис. 5. Перегрев и расслаивание ротора

Проблема обычно вызвана коротким замыканием в зазоре между ламелями, или коротким замыканием в обмотке якоря, или механическим торможением (заеданием) ротора, вызывающим чрезмерный нагрев ламелей (и их отслоение) при прохождении тока, превышающего номинальный.

Торможение якоря двигателя может произойти, например, при блокировке подшипников двигателя или барабана SM. Эта неисправность также возникает, когда на вертикально загруженной машине потребители забывают закрыть заслонки барабана – открытые заслонки блокируют вращение барабана и, соответственно, якоря двигателя.

В подавляющем большинстве случаев дефектные ламели (перегрев, расслоение и т.д.) являются результатом других неисправностей двигателя, компонентов стиральной машины или неправильного поведения пользователя.

Если расслоение ребер на коллекторе небольшое (менее 0,5 мм), этот дефект можно устранить, повернув сам коллектор на станке (правда, не всегда с положительным результатом). Обратите внимание, что после этой операции в зазорах между ребрами может остаться медная стружка (или пыль), поэтому эти зазоры необходимо тщательно очистить. Кроме того, после поворота распределителя на ребрах могут остаться заусенцы, которые также необходимо удалить.

То, что ламели на коллекторе оторваны, можно легко определить визуально – при вращении ротора двигателя вручную щетки издают характерный потрескивающий звук.

Если износ поверхности коллектора уже не позволяет продолжить рассверливание, придется изготовить новую деталь из активного чугуна. Мы можем выполнить эту работу на высоком техническом уровне, используя электротехническую сталь самого высокого качества.

Наши преимущества

Снижение затрат за счет уменьшения времени простоя

Опыт работы со сложными, специализированными и крупногабаритными электродвигателями

Ответственная диагностика и ремонт в реальные сроки и по разумной цене

Выберите два стальных лезвия. Они должны иметь хорошую прямолинейность и отделку. Установите лопасти параллельно друг другу на жестком основании. Расстояние между лопастями – это размер якоря. В итоге должно получиться крепление, как показано ниже:

Как поменять старую коробку передач на новую?

Ломозаготовительные машины различаются по размеру, мощности и производителю, но принцип расположения компонентов одинаков. Новое приспособление для установки двигателя точно соответствует модели вашей машины.

  • Выкрутив все крепежные винты на крышке, корпусе и редукторе, извлеките редуктор и якорь из корпуса. Редуктор и якорь обычно жестко соединены друг с другом. Для их отсоединения необходимо снять коробку передач.

Редуктор и якорь

Видео: Как удалить и какие могут быть трудности

Установите новый подшипник в корпус редуктора со стороны ротора. Закрутите пластину, которая вызвала повреждение ротора. Вставьте зубчатое колесо в корпус и затяните гайку так, чтобы она вошла в пазы зубчатого колеса. Установите ротор на новый якорь и вставьте якорь в корпус редуктора. Затяните гайку.

Читайте далее:
Сохранить статью?