Несправності обмоток і їх усунення

1. Замикання обмотки якоря на корпус Такого роду замикання відбувається через механічних пошкоджень...
2. Спосіб визначення пошкоджень з падіння напруги
3. Обриви в обмотці якоря
4. Несправності в обмотках полюсів і усунення їх
5. Межвитковое замикання в котушках полюсів
6. Обриви в обмотках полюсів
7. Замикання обмотки полюсів на корпус

Замикання обмотки якоря на корпус

Наши партнеры ArtmMisto

Такого роду замикання відбувається через механічних пошкоджень ізоляції. Причинами механічних пошкоджень є: наявність в пазах виступаючих листів активної стали і задирок, туге заповнення паза, неплотная укладання обмотки в пази, чому дроти під дією відцентрових сил при обертанні переміщаються в пазу, ослаблення бандажів і інше.

Крім механічних пошкоджень ізоляції, причинами замикання на корпус можуть з'явитися зволоження ізоляції, попадання в пази і лобові частини припою, сильний і тривалий перегрів машини, розпаювання з'єднань і інше.

Замикання обмотки якоря на корпус можна виявити контрольною лампою (рисунок 1, а). При перевірці лампу приєднують одним кінцем до мережі, а іншим до колектора. Другий (вільне володіння) кінець мережі приєднують до валу якоря. Загоряння лампочки свідчить про замиканні обмотки на корпус. Для такої перевірки можна користуватися також мегомметром.

Малюнок 1. Перевірка замикання обмоток на корпус.
а - контрольної лампою; б - мегомметром: 1 - мегомметр; 2 - колектор; 3 - вал; 4 - підставка

Місце замикання обмотки на корпус можна визначити за схемою, наведеною на малюнку 2.

У схемі, наведеній на рисунку 2, а, живлення від джерела постійного струму підключають до щіток через запобіжник П. Струм регулюють реостатом R. Щуп одного з проводів від мілівольтметра mV приєднують до сердечника або валу якоря, а іншим стосуються будь-якої пластини колектора. Джерелом струму може служити акумуляторна батарея або мережу постійного струму напругою 220 або 110 В. При знаходженні пошкодження достатній струм 6 - 8 А. Мілівольтметр беруть зі шкалою до 50 мВ.

При петлевий обмотці приєднання до колектора виробляють в двох діаметрально протилежних точках. При хвильової обмотці з'єднання до пластин виробляють на відстані половини кроку по колектору.

При замиканні на корпус в петлевий обмотці стрілка приладу покаже відхилення, яка дорівнює загальній кількості падінь напруг в секціях, які опинилися між секцією, замкнутої на корпус, і тієї, до якої приєднано щуп (рисунок 2, б, становище I - суцільна стрілка). Щуп, приєднаний до колектору, пересувають в одну і іншу сторони. При його наближенні до замкнутої на корпус секції показання приладу будуть зменшуватися (положення II - пунктирна стрілка), так як буде зменшуватися число секцій, на яких вимірюється падіння напруги. Коли щуп буде з'єднаний з секцією, яка замкнута на корпус, стрілка мілівольтметра стане на нуль (положення III). Якщо рухати щуп далі, то стрілка приладу відхилиться в зворотну сторону (положення IV).

При перевірці хвильової обмотки найменші свідчення даватимуть пластини колектора, або безпосередньо замкнуті на корпус, або замкнуті на корпус через секції обмотки.

Місце замикання визначають також «прослуховуванням» обмотки (рисунок 2, в). Для цього акумуляторну батарею і зумер 3 приєднують до валу якоря і будь-який колекторної пластині. До валу приєднують також один висновок телефону 1; інший висновок його переміщують по колектору 2. Чим ближче переміщуваний провідник до замкнутої пластині або секції, тим слабкіше шум в телефоні. При торканні провідником замкнутої на корпус секції шум зникає.

Якщо зазначені вище способи не дають позитивних результатів, то доводиться шляхом розпаювання ділити обмотку на частини і перевіряти мегомметром кожну частину окремо. При виявленні замикання в одній з частин обмотки її продовжують ділити на частини до тих пір, поки не буде виявлена ​​секція, замкнута на корпус.

Замикання на корпус усувають наступним чином:

1. якщо замикання сталося в місцях виходу секцій з пазів, то вганяють під секцію невеликі клини з фібри, бука або іншого ізоляційного матеріалу;
2. якщо замикання сталося в пазової частини секції, то секцію переізоліруют або замінюють новою;
3. при відсирівання обмотки її прослуховують;
4. якщо виявлено замикання пластин на корпус, то слід зробити ремонт колектора з розбиранням.

міжвиткові замикання

Такий вид замикань є з'єднанням витків всередині обмотки внаслідок пошкодження ізоляції обмотувальних проводів. Найчастіше міжвиткові замикання відбуваються при пошкодженні ізоляції провідників під час рихтування та опади котушок, при укладанні обмотки, через потрапляння припою або стружки між витками, при пробої обмотки на корпус, внаслідок перехрещення проводів в пазової частини при всипною обмотці тощо.

Міжвиткові замикання можуть бути в одній або декількох секціях якоря або між секціями внаслідок замикання суміжних пластин колектора. При замиканні між кінцями секції або між пластинами колектора, а також при з'єднанні між собою окремих витків секції в обмотці якоря утворюються замкнуті контури.

У петлевий обмотці замикання між двома суміжними пластинами викликає замикання тільки секції, яка приєднана до цих пластин, і число діючих в обмотці витків зменшується на число витків, що полягають в одній секції.

У хвильової обмотці замикання між двома суміжними пластинами викликає замикання ряду секцій, які укладені в одному повному обході навколо якоря. Число їх одно числу пар полюсів машини.

У короткозамкнутих контурах при обертанні їх в магнітному полі индуктируется електрорушійна сила (ЕРС), яка викликає великі струми короткого замикання внаслідок малого опору цих контурів. Короткозамкнені витки, що з'явилися під час роботи машини, сильно розігріваються проходять через обмотку струмом і зазвичай згоряють.

Як визначити межвитковое замикання електродвигуна? У якорів з хвильової обмотки, а також в обмотках, що мають зрівняльні з'єднання при значному числі замкнутих секцій, неможливо по нагріванню визначити короткозамкнутую гілка, так як нагрівається весь якір. Іноді місце виткових замикань може бути виявлено при зовнішньому огляді по обвуглілої і згорілої ізоляції секції.

Найбільш прості і часто зустрічаються випадки (наприклад, замикання витків однієї секції, між сусідніми колекторними пластинами або ж між сусідніми секціями, що знаходяться в одному шарі обмотки) виявляються по падінню напруги, прослуховуванням і іншими способами.

Спосіб визначення пошкоджень з падіння напруги

Такий спосіб (рисунок 3) полягає в наступному. До парі колекторних пластин 1 підводиться постійний струм за допомогою щупів 3. Щупами 2 вимірюють падіння напруги на цій же парі пластин. При замиканні в секції, яка приєднана до перевіряється парі пластин, виходить менше падіння напруги при одному і тому ж струмі, ніж на іншій парі пластин, між якими немає замикання. Чим більше короткозамкнутих витків, тим менше падіння напруги. Найменше падіння напруги (або рівне нулю) буде при замиканні між самими колекторними пластинами.

Таким чином перевіряється весь якір і проводиться порівняння результатів вимірювань. Перевірку якоря слід проводити при піднятих щітках. Параметри схеми такі ж, як і на малюнку 2, а.

Щоб попередити пошкодження мілівольтметра (рисунок 3), необхідно спочатку прикладати до колектора щупи 3, а потім щупи 2; віднімати щупи потрібно в зворотному порядку.

Хороші результати цей спосіб дає при визначенні замикань між витками в секції з невеликою кількістю витків (стрижневі обмотки). У многовіткових секціях при замиканні одного-двох витків різниця в показаннях мілівольтметра на колекторних пластинах справної секції і пошкодженої може виявитися незначною.

На малюнку 4 показані схеми для визначення міжвиткових замикань за допомогою телефону і сталевий пластини. Випробувальна установка складається з електромагніту 1, що живиться змінним струмом підвищеної частоти. Якір 3 встановлюють над електромагнітом. При межвитковое замикання в будь-якої секції в ній буде проходити великий струм, що виявиться по нагріванню. За допомогою телефону 2 і електромагніту 4 можна швидко визначити паз з пошкодженої секцією. При справних секціях обмотки в телефоні 2 чутний слабкий, однакової сили звук. Якщо ж одна із секцій має межвитковое замикання, то звук в телефоні помітно посилюється.

Малюнок 4. Перевірка якоря на межвитковое замикання.
а - за допомогою телефону; б - за допомогою сталевої пластини

Для повної перевірки обмотки потрібно переставляти електромагніт 4 по зубців якоря, поки останній не буде обійдений кругом. Якщо до зубців сердечника, що охоплює несправну секцію, піднести тонку сталеву пластину 5 (рисунок 4, б), то вона почне деренчати. Цим способом виявляється замикання суміжних пластин колектора, яке викликає ті ж явища, що і межвитковое замикання.

Для визначення міжвиткових замикань може бути використана схема, показана на малюнку 2, ст. Для цього другий провідник приєднують ні до валу, як показано на малюнку, а до колекторної пластині. Провід від телефону 1 приєднують до двох суміжних пластин.

Секцію, що має виткове замикання, зазвичай заміняють нової. Переізоліровкой одного лише місця замикання можна обмежиться тільки в разі неповного контакту в місці замикання, та й то за відсутності інших пошкоджень ізоляції.

У разі необхідності (як тимчасовий захід) при невеликому числі колекторних пластин проводять вимкнення з роботи пошкоджених секцій. Вимкнення однієї секції не відбивається помітним чином на комутації машини.

Обриви в обмотці якоря

Обриви в обмотці виникають внаслідок виплавлення припою через перегрів обмоток при перевантаженнях, короткого замикання, надлому від частих згинань лобових частин обмотки і тому подібного. Обриви найчастіше відбуваються в обмотках з тонкого дроту через його малої механічної міцності. Обрив обмотки або поганий контакт сильно погіршує комутацію машини і може викликати значне іскріння на колекторі і його підгоряння. Якщо якір працює тривалий час з обривом, то утворюється в місці обриву дуга може поступово пропалити ізоляцію і привести до замикання обмотки на корпус.

У петлевий обмотці обрив супроводжується іскрінням на колекторі і підгоранням двох суміжних пластин, до яких приєднана пошкоджена секція. При хвильової обмотці підгорає кілька пар сусідніх пластин (по числу полюсів ), До яких приєднані секції однієї послідовної ланцюга цієї обмотки. При цьому підгорають звернені один до одного краю сусідніх пластин.

Як при поганому контакті, так і при обриві при наявності зрівняльних з'єднань можуть підгоріти, крім пластин, які стосуються несправним секціях, і колекторні пластини, віддалені від них на подвійне полюсное розподіл і пов'язані з ними зрівняльними сполуками. Місце обриву можна визначити по падінню напруги.

При обриві будь-якої секції (малюнок 5, а) не струму у всій половині обмотки, в якій знаходиться несправна секція, тому прилад всюди покаже нуль (положення II і III), крім випадку, коли дроти приладу будуть приєднані до кінців обірваної секції . При цьому ланцюг буде замкнута через прилад і стрілка його відхилиться так само, як якщо б дроти приладу були приєднані безпосередньо до джерела струму (положення I).

Малюнок 5. Відшукування одного (а) і двох (б) обривів в петлевий обмотці

При двох обривах (рисунок 5, б), якщо замикати попарно пластини колектора, прилад нічого не покаже на всій ділянці між пластинами, до яких підведено напругу. Для знаходження місць обривів надходять у такий спосіб: один з щупів від проводів, з'єднаних з приладом, встановлюють на колекторних пластину, до якої підводиться харчування, а інший переміщують по колектору, починаючи від іншого підвідного харчування щупа. При цьому показання приладу будуть максимальними (положення IV). Коли пересувається по колектору щуп «пройде» місце обриву, прилад покаже нуль (положення V). Знайшовши один обрив, таким же чином відшукують і інший.

При обривах в хвильової обмотці найбільше відхилення матиме місце на декількох парах пластин, які перебувають попарно на відстані кроку по колектору один від одного. Обриви в якорі, що має паралельні гілки, можуть бути також визначені виміром їх опору. При обриві однієї з секцій опір обмотки різко зростає.

Після укладання обмотки якоря в пази сердечника вона повинна бути перевірена на правильність з'єднання з пластинами колектора. Цю перевірку проводять після того, як кінці секцій обмотки зачищені до металевого блиску і закладені в прорізи колекторних пластин. На малюнку 6 показана схема установки, необхідної для цієї мети. На дерев'яних стійках, прикрутити до дерев'яної основи 3, встановлюється якір 2. Під якорем поміщений електромагніт 5, сердечник якого виготовлений з П-подібних аркушів електротехнічної сталі. Обмотка електромагніту 8 складається з двох котушок, які з'єднані так, що при проходженні по ній струму виникають два різнойменних магнітних полюси С і Ю. Котушки отримують живлення від випрямляча 4 через реостат 7. Вимикачем служить ножна педаль 1. Виделкою 9 мілівольтметр 6 з'єднується з двома суміжними пластинами. У момент розмикання контактів педаллю 1 в обмотці якоря индуктируются імпульси. При правильному з'єднанні обмотки і положенні вилки 9 на будь-яких суміжних пластинах колектора стрілка мілівольтметра 6 повинна відхилятися в одну і ту ж сторону і приблизно до одного і того ж ділення шкали.

Несправності в обмотках полюсів і усунення їх

Котушки полюсів менше піддаються пошкоджень, так як вони нерухомо закріплені на полюсах. Найчастіше котушки пошкоджуються на кутах всередині котушки, у місця виходу внутрішнього вивідного кінця внаслідок неправильної установки його спочатку намотування тощо. До причин пошкодження можна віднести порушення ізоляції через те, що вона погано натягнута, нерівномірну укладання ізоляції, виступи і задирки металевого каркаса і інше. Найбільш часто зустрічаються такі несправності обмоток полюсів: обрив або поганий контакт, міжвиткові замикання і замикання обмоток на корпус.

Межвитковое замикання в котушках полюсів

Пошкоджена котушка зі значним числом замкнутих витків має зменшений опір. Її можна легко виявити, якщо виміряти опору всіх котушок вимірювальним мостом, тестером, методом амперметра і вольтметра (постійним струмом) і іншими. Під час вимірювання опору методом амперметра і вольтметра випробувана котушка включається в мережу через опір, яким може регулюватися ток в котушці. За свідченнями амперметра і вольтметра знаходять по закону Ома Номінальний опір. Опір всіх котушок, які не мають виткових замикань, однаково. У котушках з замкнутими витками буде менше опір, ніж в котушках, що не мають замкнутих витків.

Замикання в обмотках полюсів, якщо вони знаходяться не на вивідних кінцях, усувають часткової або повної перемотуванням. З котушки відмотують витки і одночасно проводять огляд. Якщо виткові замикання викликані зволоженням ізоляції, то котушку слід просушити.

Обриви в обмотках полюсів

Обриви в обмотках полюсів бувають тільки в котушках, які виготовлені з дроту невеликого перерізу. Місце обриву можна визначити вольтметром, яким вимірюють напругу на всіх котушках (малюнок 7, а). При обриві в котушці вольтметр, підключений до затискачів пошкодженої котушки, покаже повне напруга мережі. На справних котушках вольтметр не дасть відхилень. Обрив можна також виявити контрольною лампою або мегомметром. Обрив, а також поганий контакт в доступних місцях усувають пайкою.

Малюнок 7. Визначення місця обриву (а) і замикання на корпус (б) в обмотках полюсів

Замикання обмотки полюсів на корпус

Замикання обмотки полюсів на корпус можна визначити, якщо через всю обмотку пропустити постійний струм. Один кінець вольтметра (малюнок 7, б) приєднують до корпусу машини, а інший (вільне володіння) - до висновку котушки. Вольтметр покаже найменше напруження на висновках котушки, замкнутої на корпус.

Перевірка послідовної обмотки або обмотки додаткових полюсів проводиться при зниженій напрузі, величина якого регулюється включеним послідовно реостатом. Замість вольтметра для вимірювання напруги застосовують мілівольтметр.

Замкнуту на корпус котушку можна виявити контрольною лампою або мегомметром. Для цього котушки роз'єднують і перевіряють окремо. Для усунення замикання на корпус знімають котушку з сердечника полюса і оглядають місця зіткнення її як з корпусом, так і зі станиною. Замикання на корпус усувають переізоліровкой котушок, установкою ізоляційних прокладок, сушінням при зволоженні і іншими способами.

Правильність з'єднання котушок полюсів перевіряється компасом або намагніченою стрілкою (рисунок 8). Для цього по обмоткам полюсів пропускають постійний струм і до кожної котушці підносять компас або стрілку. Якщо чергування полярності полюсів правильне, то при переміщенні, наприклад, компаса всередині машини (при вийнятому якорі) від полюса до полюса стрілка компаса буде по черзі притягатися до полюсів то одним, то іншим кінцем.

Джерело: Логачов І. С., Родін Г. Г., "Ремонт обмоток машин постійного струму" - Москва: Енергія, 1968 - 128 с.