Обмотки электродвигателя: Как найти начало и конец обмотки электродвигателя

Распределенные обмотки двигателя | Техпривод

1. Главная

   /

2. Справочник

   /

3. Распределенные обмотки двигателя

Обмотки электродвигателя могут иметь различную форму. В промышленных двигателях переменного тока (асинхронных и синхронных с постоянными магнитами) чаще всего используются 3-фазные распределенные обмотки. О них и пойдет речь в статье.

Конструктивные особенности

Распределенные обмотки применяются для создания в воздушном зазоре электродвигателя синусоидального распределения магнитодвижущей силы (МДС). Эта сила возникает при протекании по фазным обмоткам сбалансированных переменных токов. Именно МДС в сочетании с конструкцией магнитной цепи электродвигателя служит источником бегущей волны магнитного потока в воздушном зазоре, создающей требуемый крутящий момент.

Распределенная обмотка включает в себя несколько катушек. Их число зависит от количества пазов статора, количества фаз (в нашем случае 3) и полюсов электродвигателя.

Катушка занимает несколько пазов. В обмотке с полным шагом средний охват катушек соответствует количеству пазов, равному полюсному делению — расстоянию между осями двух соседних полюсов (360° / количество полюсов). Обмотка с укороченным шагом охватывает меньшее количество пазов. На рисунке показана обмотка с полным шагом для стандартного 4-полюсного электродвигателя.

Типичные проблемы

Часть обмотки, расположенная в пазах статора, обеспечивает формирование крутящего момента. Остальная ее часть, концевые обмотки, в этом процессе не участвует, поэтому нужно тщательно подходить к проектированию двигателя, чтобы снизить нецелесообразный расход дорогостоящей меди. Кроме того, высокая теплоотдача двигателя обуславливает необходимость плотной укладки витков в пазы и терморегулирования концевой обмотки. Эти факторы непросто учесть в силу особенностей производства электродвигателей. Идеальная распределенная обмотка должна иметь бесконечное число катушек, размещенных в бесконечном количестве пазов. В этом случае пространственное распределение магнитодвижущей силы представляло бы собой идеальную синусоиду. Разумеется, на практике подобное невозможно реализовать, поэтому приходится искать компромисс для достижения оптимальной производительности двигателя.

Об изоляции

В целях предотвращения коротких замыканий и отказа электродвигателя катушки разных фаз должны быть изолированы друг от друга и от сердечника статора. Изоляция создает дополнительные тепловые барьеры, ограничивающие возможность выхода тепла из привода наружу. Кроме того, между проводами обмотки, а также между изоляцией, обмоткой и сердечником статора имеются воздушные полости. Эти полости заполняются смолой с помощью пропитки, что улучшает теплопередачу и изоляцию обмотки.

На что влияет обмотка

Электродвигатели используются в самых разных областях, что обуславливает различные требования к их конструкции. Характер обмотки напрямую влияет на часть этих требований:

• минимизация потерь от высших гармоник для повышения КПД
• снижение пульсаций крутящего момента
• снижение акустического шума и вибраций

Разные схемы обмотки позволяют достичь одинаковых электрических характеристик электродвигателя. Выбор той или иной схемы определяется производственными возможностями, которые сильно зависят от уровня автоматизации.

Другие полезные материалы:
Сервопривод или шаговый двигатель?
FAQ по электродвигателям
6 способов регулировки скорости двигателя

Подпишитесь на рассылку!

Никакого спама! Только полезная справочная информация.

Я согласен на обработку персональных данных

Как прозвонить обмотки электродвигателя: все способы | ENARGYS.RU

Многие приборы, с которыми имеет дело человек, в своей конструкции предусматривают наличие электрического двигателя. В процессе работы, в нем могут возникать неисправности по различным причинам, которые придется выявлять и устранять.

Пошаговая инструкция. Рекомендации

Электрический двигатель занимается преобразованием электрической энергии в механическую, с целью приведения в движение различных механизмов и машин. Преобладающее большинство электрических двигателей являются двигателями вращательного движения.

Конструкция мотора

По своей механической конструкции любой электродвигатель складывается из двух элементов:

• статора – неподвижной части мотора (индуктор). Включает в себя станину и магнитные полюса. В своей комплектации может включать постоянные магниты, электромагниты с обмотками, короткозамкнутые обмотки. Его назначение – создать в системе магнитный поток;
• ротор – начинает вращение после подачи напряжения к обмоткам двигателя (якорь). Он представляет собой катушки с токопроводящими обмотками. Они способствуют устранению неравномерности крутящего момента и снижению коммутируемого тока, что приводит к нормальному взаимодействию магнитных полей индуктора и ротора.

Также имеется щеточно-коллекторный узел, который выступает между ротором и статором связующим звеном. В нем сконцентрированы все выводы роторных катушек. Этот участок является переключателем тока со скользящими контактами. Дополнительно выполняет функцию датчика углового положения ротора.

Существуют несколько вариантов обмотки катушки медной проволокой:

• катушки только на роторе;
• только на статоре;
• обмотка на подвижной и неподвижной частях.

Катушка – это несколько витков, уложенных соответствующими сторонами в два паза и соединенные между собой последовательно. А обмоткой называют несколько катушечных групп, уложенных в пазы и соединенных по определенной схеме.

У большинства электродвигателей ротор размещен внутри статора.

Щетки являются неподвижным контактом, который подводит ток к ротору. Задачей щеточно-коллекторного узла является обеспечение вращения ротора в одном и том же направлении.

Важно! Самостоятельный ремонт электродвигателя неквалифицированными работниками, может закончиться трагически.

Трудности диагностирования

Целью любой диагностики является обнаружение и профилактика неисправностей. Что касается диагностики обмотки двигателя, то самой сложной задачей является добраться непосредственно до предмета диагностирования. Чтобы это произошло, понадобится не только демонтировать двигатель, но и разобрать его.

Учитывая то, что ротор находится внутри станины, то в процессе снимается и ротор, и подшипники. А в случае выявления сгоревшей обмотки статора, ремонт будет не только объемным, но и очень дорогим, так как не каждый специалист возьмется за перемотку двигателя.

Коммутирующая аппаратура

Такая аппаратура служит для управления агрегатами электрооборудования. В зависимости от способа управления они подразделяются на:

• прямое – для коммутации цепей с током не больше 35 А. К ним относятся выключатели, переключатели и кнопки;
• дистанционное – состоит из контактной группы, электромагнита и рычажнопружинного механизма;
• автоматическое;
• программное – происходит автоматическое включение, выключение и переключение.

По принципу своей работы выключатели и переключатели могут быть:

• перекидными – имеют фиксированное положение контактов и рукояти управления, чтобы вернуть в исходное положение, понадобиться приложить усилие;
• нажимными – процесс обеспечивается кинематической схемой самовозврата.

В зависимости от токовой нагрузки в цепи, коммутирующие устройства подразделяются на:

• реле – нагрузка не больше 10 А;
• контакторы – до 600 А.

Подробности диагностики электрической части

Чтобы найти поврежденный участок изоляции обмотки понадобится, разъединить фазные обмотки и измерить сопротивление на каждой обмотке. Проверку нужно начинать от магнитопровода, в результате чего выявляется участок с покоробленной изоляцией. Чтобы обнаружить такие места, можно применить несколько подходов:

• измерить напряжение между концов обмотки и магнитопровода;
• определить направление тока в частях обмотки;
• делить обмотку на части;
• способ «прожигания».

Первый способ предусматривает подачу пониженного напряжения (переменного либо постоянного) на фазную обмотку мотора с покоробленной изоляцией. Затем выполняют замеры напряжения между концами магнитопровода и обмотки. Соотношение полученных значений даст понимание о нахождении места повреждения.

При втором способе на концы фазной обмотки и магнитопровод подают постоянное напряжение. Подключают реостат, для того чтобы регулировать ток. Направления токов в обоих концах обмотки будут обратными. К концам каждой катушечной группы дотрагиваются двумя проводами милливольтметра. Стрелка прибора будет постоянно отклоняться в одну сторону до тех пор, пока не прикоснется концами к группе с покоробленной изоляцией. После этого участка стрелка прибора будет отклоняться в противоположную сторону.

Третий метод подразумевает разделение фазовой обмотки соединенной с магнитопроводом путем распайки междукатушечных соединений. Затем занимаются поиском покоробленной изоляции с помощью мегомметра или контрольной лампочки. Такие разделения делают до тех пор, пока не найдется неисправная катушка.

А вот если фазную обмотку с нарушенной изоляцией и магнитопровод присоединить к источнику пониженного напряжения (сварочному генератору или трансформатору), то постепенно нагреваясь в проблемном месте начнется дымление, а временами искрение (изоляция «прожигается»).

Диагностика асинхронных моторов

Для того что двигатель работал долго, следует обращать внимание на шум подшипников во время работы. Избегать свистящих, хрустящих или царапающих звуков. Они говорят о том, что смазки недостаточно и требуется ее восполнить. Повреждение обоймы, шариков, сепараторов отражаются глухими ударами.

Если наблюдается перегрев или нетипичный шум в работе подшипников, то следует обязательно их разобрать и осмотреть. Со всех деталей удаляется старая смазка и происходит их промывание бензином.

Перед тем как установить новые подшипники, их прогревают в масле, для того чтобы новая смазка заполнила их рабочую часть на треть.

Следует систематически проверять контактные кольца. Если обнаружены появления ржавчины, то поверхность зачищается мягкой наждачной бумагой, с последующим протиранием керосином.

При моторе постоянного тока

Чтобы выполнить проверку такого двигателя, делают замеры сопротивления его обмоток. Полученные результаты дадут возможность судить о техсостоянии контактных соединений обмоток.

С этой целью используются такие методы:

• амперметра-вольтметра – применяется двухконтактный щуп с пружинами в изоляционной рукоятке. Этим способом замеряют сопротивления последовательной обмотки возбуждения;
• одинарного или двойного моста и микроомметром;

Проверка прочности изоляции и измерение ее сопротивления выполняются также, как и у асинхронного двигателя.

Проверка мотора прямого привода

Существует два варианта проверки:

• подать напряжение на стартерную и роторную обмотку двигателя, предварительно подсоединив поочередно эти элементы. Недостаток метода в том, что даже если он начнет вращаться, то это не говорит о его исправном функционировании;
• требуется взять специальное оборудование – автотрансформатор мощностью от 500 ватт. Этот способ более безопасен, потому что дает возможность регулировать скорость оборотов.

Последовательность диагностики

При осуществлении диагностики совершаются такие операции:

• электрическая машина отсоединяется от сети;
• щетками производится очищение от пыли и грязи;
• сжатым воздухом из компрессора обдуваются все элементы;
• осматривается щеточно-коллекторный механизм на поломки щеткодержателя и сколов на щетках, износ щеток, царапины и выбоины на поверхности коллектора;
• для обнаружения поломок в электрической части понадобиться прозвонить обмотку электродвигателя мультиметром. Возможны обрывы электрической цепи, замыкание отдельных цепей между собой, витковые замыкания;
• замена неисправных участков обмотки;
• осмотр подшипников и в случае необходимости заменить на новые;
• сборка двигателя;
• обследование вращающих узлов на наличие ровной нагрузки на двигатель;
• испытание на холостом ходу и под нагрузкой.

Если выбивает защиту?

Чтобы защитить обмотки электродвигателя от перегрева и токовых перегрузок, подключается электротепловое реле. Мотор подсоединяется к выходным контактам реле. Данное реле внутри состоит из трех биметаллических пластин. Эти пластины взаимодействуют с механизмом подвижной системы, которая принимает участие в схеме защиты мотора через дополнительные контакты.

Под действием проходящего по пластине тока, она постепенно нагревается и выгибается, чем больший ток пройдет через нее, тем быстрее сработает защита и отключит нагрузку.

Рекомендации электрика

Если при работе электродвигателя отчетливо слышится визг или скрипение, которые отсутствовали на небольших оборотах, то причина очевидно в недостаточном количестве смазки в подшипниках, либо же их сильное загрязнение.

Также на изношенный подшипник указывает мощная вибрация вала, который вращается по инерции. Возможно, это говорит о дисбалансе колеса вентилятора. Допускается вариант, что у него отломилась одна из лопастей.

Важно! В случае обнаружения нарушений изоляции обмотки, ремонт двигателя лучше производить в специальных сервисных центрах.

Если ситуация требует проведения диагностики обмотки электродвигателя, то не имея общих понятий электротехники, желательно доверить эту работу настоящим профессионалам. Этот трудоемкий процесс требует не только навыков в работе, но также использования специальной техники, которая позволит провести качественный ремонт.

Обмотка двигателя: определение и объяснение использования

Пожалуйста, заполните следующую форму, чтобы ваше ответственное контактное лицо могло связаться с вами.

Тема (*)

Продажи

Сервис

Недостаточный вход

Компания (*)

Пожалуйста, заполните название компании

г -н

Ms.

Invalid.

Имя

Пожалуйста, укажите имя

Фамилия (*)

Пожалуйста, заполните фамилию

Lastname

Недостаточный вход

, номер

, пожалуйста, предоставьте улицу и номер

(*)

Пожалуйста, заполните. zip code

City (*)

Invalid Input

Country (*)

Please Select—United KingdomUnited StatesIrelandIndia—AfghanistanAland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Sint Eustatius and SabaBosnia and HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Indian Ocean ТерриторияБрунейБолгарияБуркина-ФасоБурундиКамбоджаКамерунКанадаКабо-ВердеКаймановы островаЦентральноафриканская РеспубликаЧадЧилиКитайОстров РождестваКокосовые острова (Килинг)КолумбияКоморские островаКонгоОстрова КукаКоста-РикаКот-д’Ивуар (I vory Coast)CroatiaCubaCuracaoCyprusCzech RepublicDemocratic Republic of the CongoDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland Islands (Malvinas)Faroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Southern TerritoriesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadaloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard Island and McDonald IslandsHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsle of ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKosovoKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldavaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmar (Burma)NamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorthern Mariana IslandsNorwayO manPakistanPalauPalestinePanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhillipinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussiaRwandaSaint BarthelemySaint HelenaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint MartinSaint Pierre and MiquelonSaint Vincent and the GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint MaartenSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia and the South Sandwich IslandsSouth KoreaSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard and Jan MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor-Leste (East Timor)TogoTokelauTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks and Caicos ОстроваТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобританияСоединенные ШтатыУругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамВиргинские острова, Британские Виргинские острова, СШАУоллис и ФутунаЗападная СахараЙеменЗамбияЗимбабве

Please select a country

Country Code

Invalid Input

Phone

Invalid Input

completePhone

Invalid Input

Message

Invalid Input

Spamschutz (*)

Spamprotection failed.

Поля, отмеченные звездочкой (*), обязательны для заполнения.

Обмотки двигателя: в чем отличия?

Обмотки двигателя могут иметь различные формы. Однако 3-фазные распределенные обмотки чаще всего используются в двигателях переменного тока для промышленных применений, которым будет посвящена эта статья. Последующее обсуждение в равной степени применимо к использованию этого типа обмотки в асинхронных двигателях или в синхронных двигателях с постоянными магнитами.

Целью распределенной обмотки является создание синусоидального распределения магнитодвижущей силы (МДС) в воздушном зазоре двигателя. Этот MMF создается, когда в фазных обмотках протекает сбалансированный набор трехфазных токов переменного тока. Именно МДС в сочетании с конструкцией магнитной цепи двигателя создает бегущую волну потока в воздушном зазоре для создания требуемого крутящего момента двигателя.

Обмотки состоят из нескольких витков, намотанных из изолированного медного или, в некоторых случаях, алюминиевого провода. Несколько жил провода могут быть соединены параллельно, чтобы сформировать один проводник, который затем намотан на катушку, которая будет иметь несколько витков. Количество витков будет зависеть от конкретных требований к конструкции.

Распределенная обмотка состоит из нескольких катушек, вставленных в пазы статора двигателя, как показано ниже. Количество катушек будет зависеть от количества пазов статора, количества фаз (в нашем случае 3) и количества полюсов двигателя, п.

Каждая катушка занимает несколько слотов. Обмотка с полным шагом будет иметь катушки, средний пролет которых соответствует количеству пазов, равному шагу полюсов или 360 ° / p, тогда как обмотка с коротким шагом будет охватывать меньше пазов. На рисунке ниже показана обмотка с полным шагом для типичного 4-полюсного двигателя.

4-полюсный статор двигателя с 3-фазной распределенной обмоткой

Часть обмотки будет находиться в пазу, где она способствует созданию крутящего момента двигателя. Остальное будет в лобовых обмотках, которые не вносят вклад в создание крутящего момента двигателя. Поэтому необходимо тщательное проектирование, чтобы избежать ненужной траты дорогой меди. Кроме того, хорошие тепловые характеристики обусловливают потребность в высоком заполнении пазов и управлении температурой торцевой обмотки. Эти факторы часто ограничиваются соображениями производственного процесса. Идеальная распределенная обмотка будет иметь бесконечное количество катушек, размещенных в бесконечном количестве пазов, так что пространственное распределение MMF представляет собой идеальную синусоиду. На практике это явно невозможно, поэтому необходимо найти наилучший компромисс для достижения требуемой производительности.

Катушки разных фаз необходимо изолировать друг от друга и от сердечника статора во избежание короткого замыкания и выхода из строя. Изоляция представляет собой дополнительные тепловые барьеры, ограничивающие возможность передачи тепла изнутри машины наружу. Воздушные пустоты будут присутствовать между проводами обмотки и между изоляцией, обмоткой и сердечником статора.