Прежде чем разбирать двигатель, пометьте торцевые крышки и корпус соответственно их расположению. Обычно переднюю крышку помечают двумя штрихами, а заднюю одним. Маркировка двигателя позволяет специалисту правильно собрать его. Необходимо также пометить передний конец вала. Это можно сделать, нацарапав крест. Можно также пометить основание, обращенное к передней торцевой крышке. Многие специалисты выполняют отметки на валу ротора с помощью ножа или небольшого напильника, помечая правильное положение ротора. Метка обычно располагается на переднем конце около передней торцевой крышки.
Для диагностики замыкания на землю обычно необходимо разобрать его и пройти по обмоткам для нахождения места замыкания с металлическими частями двигателя. После локализации проблемы выполняется чистка обмоток, если они грязные или обугленные. Сделать это можно с помощью растворителя. Снова изолируйте обмотки, покрыв их, например слоем эпоксидной смолы или другого изоляционного состава, застывающего на воздухе. Если создается впечатление, что замыкание на землю было вызвано влагой, просушите двигатель в теплой печи или с помощью вентилятора.
Типичными причинами обрыва в цепи являются неисправный или неправильно установленный центробежный переключатель, дефектный конденсатор или оборванный провод в цепи двигателя. Локализуя обрыв, прежде всего проверьте конденсатор. Есть несколько способов сделать это, например заменить новым с теми же номиналами. Если обрыв исчез, то проблема была в конденсаторе. Другой метод проверки — проба на искру. Подключите конденсатор на мгновение к сети питания 220 В. После того как вы отсоедините его от сети, закоротите выводы конденсатора отверткой с изолированной ручкой (рис. 3.28). У хорошего конденсатора образуется искра. Отсутствие ее говорит о неисправности.
Рис. 3.28.Проба на искру выполняется с помощью замыкания контактов конденсатора отверткой
Для проверки на замыкание на землю можно использовать простую тестовую лампу. Подключите один из ее выводов к контакту конденсатора. Соедините другой вывод лампы с металлическим корпусом конденсатора. Если лампа горит, то конденсатор замкнут на землю и его следует заменить (рис. 3.29).
Рис. 3.29.Использование тестовой лампы для проверки конденсатора на замыкание на землю
Другие методы, тестирования — это использование омметра, тестера конденсаторов или комбинации амперметр-вольтметр.
Центробежный выключатель часто является причиной обрыва в однофазном двигателе. Следует проверить его, чтобы убедиться, что контакты замыкаются. Если этого не происходит, можно добавить прокладки на вал двигателя для решения проблемы. Кроме того, проверьте состояние центробежного переключателя, поскольку он может быть неисправен, и его необходимо заменить.
Обмотки двигателя также следует протестировать на возможные разрывы. Один или более поврежденных проводов может вызвать обрыв в схеме. Если обмотки двигателя плохо прикреплены или повреждены и их невозможно починить. то необходима замена. Короткое замыкание обмоток статора можно проверить с использованием внутреннего устройства проверки обмоток. Поместите устройство на пластины статора на одном конце катушки. Вместе устройство и катушки статора действуют как трансформатор. Катушки устройства работают как первичная обмотка, а катушки статора образуют вторичную цепь.
Устройство проверки обмоток, в которое может быть встроена чувствительная пластина, при размещении на короткозамкнутой катушке будет сильно вибрировать (рис. 3.30). Когда определено, что в двигателе короткое замыкание, следует или заменить сам двигатель, или поменять обмотки.
Рис. 3.30.Проверка статора на короткое замыкание катушки с использованием внутреннего устройства проверки обмоток
Двигатель, в котором замкнут якорь, может подпрыгивать, сильно вибрировать, гудеть, рычать, не работать, приводить к сгоранию предохранителей. Короткое замыкание катушки якоря часто можно определить по изменению цвета и пробою изоляции.
Якорь двигателя можно протестировать на короткое замыкание с использованием внутреннего устройства проверки обмоток. Поместите якорь на устройство, положите на якорь узкую металлическую пластину. Вращайте якорь. Если пластина вибрирует с большой частотой, то это говорит о коротком замыкании (рис. 3.31).
Рис. 3.31. Проверка якоря на короткое замыкание с использованием внутреннего устройства проверки обмоток
Можно проверить якорь на заземление с помощью тестовой лампы. Соедините один се вывод с коллектором, а другой — с валом ротора. Если лампа загорается, это означает, что якорь закорочен на землю (рис. 3.32).
Рис. 3.32.Использование тестовой лампы для проверки якоря на замыкание на землю
Хотя вопрос перемотки обмоток статора и ротора не рассматривается в этой книге, отметим, что проведение данной процедуры часто является экономически оправданным. Обычно не так выгодно перематывать небольшие изделия, как крупные. Технический прогресс привел к производству доступных, высококачественных обмоток и большого числа их конфигураций для всех моделей двигателей. Современные намоточные станки снабжены компьютеризованным управлением и экранами дисплеев, что обеспечивает простую, гибкую и высокоэффективную работу (рис. 3.33)
Рис. 3.33.Намотка якоря на компьютеризованном электронно-пневматическом обмоточном станке
Неисправные подшипники могут стать причиной шума при работе двигателя, сильного нагревания или, вообще, прекращения его работы. Их можно наладить, прочистив или переустановив.
Если шарикоподшипники не обеспечивают плавного вращения, их следует заменить. Для этого обычно используется специальный инструмент или съемник. При установке нового подшипника для прижатия к валу часто используется инструмент для запрессовки. Подшипники скольжения обычно удаляются, а новые устанавливаются на место с использованием пресса или специальной оправки.
Иногда это можно сделать с помощью приспособления, показанного на рис. 3.34. Часто внутренний диаметр нового подшипника меньше предыдущего. При этом необходимо расширить его с использованием инструмента, называемого расширитель.
Рис. 3.34.Специальный инструмент, используемый для снятия подшипников скольжения с торцевой крышки
Репульсионный двигатель не запускается, щетки сильно искрят, он работает прерывисто или с малой мощностью? Причинами могут быть грязный или изношенный коллектор, неправильно установленные щетки и держатель для них или сломанная прижимная пружина щеток.
Если щетки сильно изношены, их следует заменить. При этом обязательно устанавливайте только предназначенные для данного двигателя компоненты. Точный размер и форма контактной площадки щеток очень важны для удовлетворительной работы двигателя.
Прежде, чем вставить щетки, убедитесь, что держатель чистый, — это позволяет щеткам свободно двигаться. Кроме того, упругость пружины должна быть достаточной для поддержания постоянного давления, обеспечивающего хороший контакт щеток с коллектором. Когда щетки установлены, убедитесь в соответствии профиля щеток и коллектора. Это выполняется с помощью специального шлифовочного бруска для коллектора.
При шлифовке щеток выполните следующие действия:
1. Запустите двигатель на нормальной скорости.
2. Установите брусок для зачистки непосредственно у вращающегося коллектора. Убедитесь, что щетки твердо расположены у коллектора.
3. Прижмите брусок к коллектору только на несколько секунд. Брусок стачивает гранулы и обеспечивает соответствие профилей щеток и коллектора. Не перестарайтесь! Это вызовет износ коллектора и щеток.
4. В завершение сдуйте струей воздуха гранулы с коллектора и области щеток (рис. 3.35).
Рис. 3.35.Способ ручной зачистки коллектора с помощью бруска
Если жесткость пружины или положение держателя щеток неправильно, то двигатель может плохо работать. Проверьте натяжение пружины. В том случае, когда пружина не прижимает щетки к коллектору достаточно плотно, их необходимо заменить. Убедитесь, что держатель обеспечивает плотное и ровное прилегание щеток к коллектору.
Коллектор необходимо прочистить и подрезать, если он выглядит неровным, грязным или в нем слишком много слюды. В зависимости от состояния коммутатора наиболее эффективным и быстрым способом может оказаться ручная обработка точильным камнем (см. рис. 3.35). Этот метод позволяет провести очистку коллектора при работе двигателя с нормальной скоростью. Обработка на станке требует разборки двигателя и помещения якоря на станок, который вращает его. Никогда не обрабатывайте поверхность коллектора больше, чем необходимо для получения чистой концентрической поверхности. Слишком сильное обтачивание полностью уничтожит медные пластины коллектора.
После очистки и обтачивания необходимо также подрезать слюду коллектора. Этот процесс называется прочисткой зазоров. Сделать это можно вручную с помощью лезвия ножовки или специального инструмента. Ручная операция сейчас выполняется редко из-за трудоемкости и неэффективности. Подрезание необходимо для удаления слюды между пластинами коллектора до уровня, приблизительно равного ширине зазора. Слюда удаляется, чтобы обеспечить возможность плавного движения щеток по коллектору, который имеет строгую концентрическую форму без выступов и заусенцев. На рис. 3.36 показано правильное положение устройства зачистки слюды с электроприводом.
Рис. 3.36.Удаление слюды из зазоров коммутатора с помощью специального устройства прямого привода
Часто требуется изменить направление вращения однофазного двигателя. Сделать это можно, поменяв выводы пусковой или рабочей обмотки двигателя (рис. 3.37).
Рис. 3.37.Изменение направления вращения однофазного двигателя
Ту же самую операцию можно применить к двигателям с расщепленными полюсами. Для этого необходимо разобрать его и поменять концы статора, потому что направление вращения зависит от действия экранирующей катушки (рис. 3.38).