Подробная инструкция перемотки электродвигателя своими руками в домашних условиях

В быту и небольших мастерских используются электродвигатели. Иногда они выходят из строя. Определить, можно ли их отремонтировать самостоятельно, или необходимо обращаться к мастеру, поможет эта статья. Неисправности электродвигателей можно разделить на две группы — механические, например, заклинивший подшипник или оборванный вал и электрические — механический обрыв обмотки или выход её из строя из-за перегрева электродвигателя.

Неисправности электродвигателей

Причин перегрева электродвигателя может быть много, но основная причина — это неправильно подобранная защита от превышения номинального тока или её полное отсутствие.

Электродвигатели, используемые в быту, можно разделить на две группы

  • асинхронные с короткозамкнутым или с фазным ротором, автомобильные генераторы
  • коллекторные электродвигатели постоянного и переменного тока

Каждый тип электродвигателей имеет свои особенности при перемотке сгоревших обмоток.

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым или фазным ротором

Перед ремонтом электродвигатель необходимо очистить ветошью от пыли и грязи. Очищенный двигатель подвергают полной разборке. Перед заменой обмоток шкив или муфту, находящиеся на переднем валу электродвигателя, можно не снимать, но с ними нельзя оценить состояние переднего подшипника. Пришедшие в негодность подшипники электродвигателя могут быть причиной выхода из строя двигателя.

При отсутствии горелых мест и характерного запаха обмотки отсоединяют друг от друга и прозванивают мегомметром изоляцию друг относительно друга и корпуса и тестером проверяют целостность. Если изоляция не повреждена, а тестер показывает обрыв, то можно попробовать найти место обрыва и устранить неисправность без перемотки. Часто обрывается провод, выходящий из двигателя. В этом случае его можно заново припаять или заменить.

При отсутствии обрывов и целостной изоляции возможная неисправность — это межвитковое замыкание. В трехфазных электродвигателях, подключённых к трехфазной сети, это проверяется достаточно просто. Необходимо токоизмерительными клещами или амперметром измерить ток на всех фазах поочерёдно или, если есть возможность, то одновременно. Разность значений в 2–3 раза однозначно говорит о межвитковом замыкании и необходимости перемотки. Этими же методами проверяют ротор в электродвигателях с фазным ротором.

В однофазных или трехфазных, но подключённых в однофазную сеть двигателях о витковом замыкании говорит сильный нагрев при включении без нагрузки, при условии отсутствия обрывов, нарушений изоляции, механических неисправностей двигателя и пусковой аппаратуры. Например, однофазный двигатель на старых стиральных машинах греется при постоянно включённой пусковой обмотке.

Если принято решение о перемотке электродвигателя, то лучше всего обратиться для ремонта в специализированную мастерскую. В «домашних» условиях очень сложно качественно выполнить эту работу, что может привести к быстрому выходу его из строя. Но если есть необходимость или желание произвести ремонт электродвигателя своими руками, то в youtube по запросу «перемотка электродвигателей своими руками» можно найти видеоролики с подробными инструкциями.

Перемотка

Процесс перемотки можно разделить на три этапа

  • Разборка
  • Намотка
  • Сборка

Разборка

Нужно продолжать разборку и удалить обмотки — полностью или, если позволяет конструкция, только повреждённые, чтобы перематывать только их. Перед полным удалением разрезают нитки, связывающие провода вместе и зарисовывают схему соединения. Проще всего удалить старые обмотки путём выжигания газовой горелкой или на костре. Можно поставить статор «на попа» на кирпичи, заполнить дровами и поджечь.

Снять обмотки можно также с помощью зубила и молотка, но в этом случае труднее определить схему подключения и порядок укладки обмоток в пазы.

В однофазных двигателях иногда можно снять одну обмотку не трогая остальные. В этом случае нужно внимательно рассмотреть, как крепятся обмотки и снять повреждённую.

Фазный ротор разбирается аналогично, но перед выжиганием нужно снять токосъемные кольца.

Выжженные обмотки аккуратно вынимают из пазов, стараясь хотя бы одну сохранить целой. Это необходимо для определения размеров обмотки, сечения проволки и числа витков. При разборке также зарисовывают схему укладки обмоток в пазы с указанием направления намотки. Если известен тип электродвигателя, данные для ремонта можно найти в соответствующих справочниках.

Намотка

Зная количество обмоток, размер каждой и число витков путём умножения можно определить нужную длину проволки. Сечение провода берётся такое же, как на сгоревшем. Его измеряют штангенциркулем или микрометром. Если сечение взять меньше, то двигатель будет перегреваться при номинальных нагрузках, а если больше, то проволка может не поместиться в своих пазах.

Намотка обмоток выполняется на станке, аналогичному тем станкам, на которых мотаются катушки трансформатора. После намотки нужного количества витков обмотка вынимается из станка, перевязывается обмоточной ниткой и откладывается в сторону. Процесс повторяется столько раз, сколько необходимо обмоток.

В пазы вставляют новые прокладки из электроизоляционного материала. Эти прокладки называют «гильзы». Толщину и материал можно определить по справочнику. Если нет данных на перематываемый двигатель, можно взять на аналогичной мощности. Длина берётся на несколько миллиметров длиннее толщины статора, ширина такой, чтобы полностью закрыть внутреннюю поверхность паза.

Согласно схеме укладывают в пазы обмотки, соблюдая направление намотки. Если в один паз укладывается две обмотки, а также в местах соприкосновения прокладывают полоски изоляционного материала.

Для укладки проволки в пазы используется специальный инструмент — трамбовка. Уложенные обмотки закрепляются прокладками из того же материала, из которого изготавливались гильзы. Эти прокладки называют «стрелки». Длина стрелок равна длине гильз, а ширина вполовину меньше.

Закреплённые обмотки соединяются между собой скрутками, которые пропаиваются. К тем выводам, на которые будет подаваться напряжение, подключают провода соответствующего сечения и длины. Их необходимо промаркировать с указанием начала и конца.

Соединённые обмотки увязывают обмоточной ниткой или шпагатом. Провода выводят наружу через отверстие в корпусе статора и подключают к клеммнику.

Перемотанный статор пропитывают лаком. Для этого его полностью погружают в лак с последующей сушкой. Температура пропитки и сушки зависят от используемого лака и указываются в инструкции.

Фазный ротор перематывается аналогично, только на вал двигателя одеваются токосъемные кольца, к которым подключаются провода.

Сборка

Собранный и высушенный двигатель можно собирать. Перед сборкой проверяют подшипники и при необходимости меняют в них смазку или сами подшипники. После сборки двигатель проверяется на целостность изоляции и работоспособность в режиме холостого хода и под нагрузкой, с измерением тока на всех фазах.

Коллекторные электродвигатели постоянного и переменного тока

Прежде всего неисправность видна по увеличившемуся искрению на коллекторе и нагреву. Вначале необходимо почистить, а при необходимости проточить и продорожить коллектор. Если это не помогает, то нужно омметром последовательно замерить сопротивление последовательно между всеми соседними пластинами коллектора. Если значения значительно отличаются друг от друга, то вышел из строя коллектор или витковое в обмотках якоря (в двигателе переменного тока — ротора). В этом случае двигатель нужно отдать на ремонт в специализированную организацию. Дома отремонтировать его практически невозможно.

В том случае, если якорь целый, проверяют обмотки возбуждения на целостность омметром и на витковое замыкание. Для этого их соединяют последовательно, при необходимости закорачивая щётки или зачищая изоляцию на соединительных проводах. На соединённые обмотки подают пониженное напряжение 12–36 v. Напряжение на повреждённой обмотке будет значительно пониженным. Её заменяют тем же способом, как в однофазных двигателях малой мощности.

Перемотка обмотки асинхронного двигателя на гибридную обмотку «славянка»

При перемотке бесколлекторного двигателя его можно перемотать по технологии «славянка». Метод заключается в намотке тонкой проволокой дополнительных обмоток статора. Двигатели, намотанные по этому методу, имеют повышенный пусковой и рабочий момент, перегрузочную способность и КПД, пониженный пусковой ток и уровень шума. Из-за «мягкой» нагрузочной характеристики их используют на электротранспорте.

Любой инструмент подвержен перегрузкам и различным повреждениям. Можно уронить электроинструмент, пролить на него жидкость, в результате чего на обмотках появится ржавчина, которая приведёт в негодность двигатель. Своими руками перемотка электродвигателя осуществляется довольно просто, но потребуется наличие минимального комплекта инструментов.

Самое главное — нужна сноровка и опыт в ремонте. При неправильной эксплуатации электроинструмента, весь удар на себя берёт именно обмотка ротора. Проволока, из которой она изготовлена, может разорваться или обгореть. Но если заменить обмотку, то ресурс инструмента значительно увеличится.

Инструменты и приспособления

Для того чтобы самостоятельно осуществить перемотку якоря электродвигателя своими руками, потребуется наличие следующих инструментов и приспособлений.

  1. Мультиметра или индикатора напряжения, а также лампы 12 В (мощность не более 40 Вт), мегомметра.
  2. Обмоточного провода, его диаметр должен быть точно такой же, как и на вышедшем из строя электродвигателе.
  3. Картон диэлектрический толщиной 0,3 мм.
  4. Электрический паяльник.
  5. Толстые хлопчатобумажные нити.
  6. Эпоксидная смола или лак.
  7. Наждачная бумага.

Прежде чем начинать проводить работы, необходимо точно установить поломку. Для этого необходимо визуально осмотреть электродвигатель и проверить, идёт ли на коллектор напряжение. Осуществить диагностику кнопки запуска, прозвонить ее с помощью мультиметра. Только в том случае, если цепь питания полностью исправна, необходимо разбирать электродвигатель и заниматься его ремонтом.

Подготовка к перемотке

Прежде чем приступать к работе, необходимо изучить инструкцию по перемотке электродвигателей. Своими руками если это делать, потребуется не менее 4 часов, и это только на перемотку якоря. Перед началом ремонта необходимо выполнить следующие действия.

  1. Посчитать число пазов на якоре.
  2. Пересчитать количество ламелей на коллекторе.
  3. Определить, с каким шагом произведена намотка. Чаще всего укладываются катушки в начальный паз, после чего в седьмой, а крепится на первом.

Также иногда используется сброс влево или вправо. Если происходит намотка со сбросом вправо, катушка уходит вправо от начала обмотки. Например, если в якоре 12 пазов, шаг намотки 1-6 и сброс производится вправо, закладывается обмотка в первом, после чего в восьмом и проводится крепление во втором пазах. Все эти моменты обязательно необходимо учитывать, иначе после ремонта окажется, что электродвигатель вращается в другую сторону.

Направление намотки и начальный паз

Для того чтобы осуществить перемотку эл. двигателей в бытовых условиях, необходимо запоминать, записывать, либо же фотографировать каждый этап проведения работ. Это существенно облегчит ремонт, позволит избежать неточностей при сборке. Чтобы определить направление намотки и начальный паз, необходимо найти катушку, не прикрытую другими. Именно она является последней.

В том случае, если обмотка уложена вправо, то начальный паз находится справа от крайней катушки. Именно отсюда и необходимо начинать укладку провода. Только таким образом можно добиться максимально точной намотки, очень близкой к заводской. Если исходная обмотка симметрична, в ней укладываются попарно катушки, то начальных пазов будет два. Найти их можно точно так же, как и в прошлом случае.

Особенности

Мастеру обязательно нужно узнать, сколько витков провода уложено в одном пазу и во всей катушке. Для этого необходимо катушку, расположенную сверху, отделить и посчитать, сколько в ней витков. Если необходимо, то производите разборку при помощи газовой горелки. Число витков в пазу напрямую зависит от:

  • числа ламелей на коллекторе;
  • количества пазов на якоре.

После подсчёта необходимо подготовить коллектор, демонтаж его не требуется. Для этого нужно просто измерить значение сопротивления между корпусом и ламелями.

Сопротивление должно быть в пределах 200-250 кОм. После этого необходимо полностью демонтировать старый проводник, для этого удаляете обмотку. Тщательно защищаете все пазы и корпус якоря. Нагар, заусеницы, обязательно шлифуете при помощи наждачной бумаги. После этого из картона необходимо нарезать прямоугольные отрезки, соответствующие размерам пазов в якоре.

Намотка нового провода

После этого можно приступать к намотке новых проводников. Схема обязательно должно быть такой же, как и на заводской. Начинайте укладку с начального паза, соблюдайте сброс и шаг намотки. Крепеж производится при помощи хлопчатобумажных ниток непосредственно у коллектора. Синтетические нитки не рекомендуется применять, так как они подвержены горению.

После завершения всех работ необходимо проверить обмотки на межвитковое замыкание и обрывы. Если нет поломок, то необходимо нанести эпоксидную смолу или лак на обмотку. Чтобы ускорить процесс, необходимо якорь поместить в духовку, установив температуру в ней 80 градусов. Сушка должна проводиться не менее 20 часов.

Балансировка ротора

Для того чтобы электроинструмент после ремонта работал максимально эффективно, потребуется сделать балансировку. Так как все работы выполняются в домашних условиях, обязательно следует соблюдать определенные рекомендации. Перемотка электродвигателя своими руками выполняется довольно просто, намного сложнее окажется произвести балансировку.

  1. Подберите два стальных лезвия. Они должны быть ровные и гладкие.
  2. Эти лезвия обязательно устанавливаются параллельно и крепятся к жесткому основанию.
  3. Между ними необходимо соблюдать расстояние, которое равно размеру ротора.
  4. Размещаете на этих стальных лезвиях ротор и наблюдаете, как он перемещается.
  5. Обязательно якорь начнёт проворачиваться, наиболее тяжелая часть окажется снизу.
  6. Нужно сместить центр тяжести к оси ротора, закрепляя на нем грузы.

После балансировки якорь должен быть неподвижным.

Для того чтобы уравнять стороны ротора, необходимо навесить на нем небольшие грузики, изготовленные из пластилина. Только после того, как достигнете равновесия, необходимо снять пластилиновые грузики, взвесить их, припаять металл. После этого обязательно перепроверьте балансировку.

Особенности проверки асинхронных моторов

Асинхронные двигатели могут быть одно- и трехфазными. Существуют особенности проверки этих машин.

  1. У однофазных асинхронников у пусковой обмотки сопротивление больше, чем у рабочей. Проверить это можно при помощи любого мультиметра.
  2. Между обмотками и корпусом электродвигателя сопротивление должно быть большим.
  3. В трехфазных моторах у всех обмоток одинаковое сопротивление.

Чтобы узнать более точные параметры двигателя, нужно прочитать информацию, которая находится на его корпусе. На нем имеется пластина со всеми параметрами работы, а иногда даже со схемами соединения обмоток.

Разборка асинхронного мотора

Прежде чем осуществлять перемотку статора асинхронного электродвигателя, необходимо его полностью разобрать. Для этого потребуется использовать съемник, так как крышки установлены на подшипниках очень плотно. Старайтесь все работы проводить как можно аккуратнее, чтобы не допустить разрушение крышки и не повредить обмотку.

Короткозамкнутые роторы очень редко ломаются, поэтому при ремонте его трогать не нужно. Потребуется менять только обмотки на статоре. В том случае, если присутствует почернение на проводах, это говорит о поломке в двигателе. Все соединения в асинхронных двигателях практически незаметны, так как они очень хорошо изолированы, ведь произведен крепеж бандажом.

Удаление обмотки

После разборки обязательно удалите старую обмотку. Для этого потребуется при помощи острого ножа срезать все верёвки и избавиться от клея. Провода максимально очищаются от грязи, электрические соединения при этом не разрушаете. Желательно производить фотографирование всех соединений, чтобы при сборке сделать всё правильно. Обязательно составляете схему соединения всех обмоток, можно использовать для этого справочники.

Затем необходимо выбить колья, изготовленные из текстолита или дерева, которые находятся внутри пазов статора. После этого демонтировать прокладки, освобождая провода. Найдите крайний провод, отведите его к середине статора, он должен полностью отклеиться от обмотки. После этого разматываете следующий виток, до тех пор, пока полностью не освободите паз.

Намотка провода

Способов перемотки статора асинхронного электродвигателя существует несколько, но при выборе любого из них обязательно запоминаете каждый шаг при разборке. Это позволит облегчить ремонт, причём, значительно. Для намотки потребуется медный провод в лаковой изоляции, его сечение должно быть таким же, как и на ремонтируемом электродвигателе.

Убедитесь в том, что на корпусе и магнитопроводе электродвигателя отсутствуют повреждения. После этого необходимо изготовить гильзы, установить их в пазы на статоре. Чтобы не заниматься подсчетом количества витков, не определять толщину, прочность и термостойкость материалы для изготовления гильз, можно воспользоваться справочной литературой. Для этого необходимо узнать тип и модель асинхронного мотора.

Все работы в специализированных мастерских производятся на станках. Автоматом производится даже подсчет числа витков. Но как в домашних условиях перемотать электродвигатель, если таких условий нет? Придётся всё считать самостоятельно, либо же брать все данные из сервисной книжки к электродвигателю.

Завершение намотки

После того как уложите все обмотки в пазах, необходимо вставить между катушками изоляторы. Бандаж необходимо проводить на тыльной стороне статора. Проводите нить через все петли, старайтесь при этом стягивать все изоляторы и провода. Добейтесь того, чтобы изоляционные пластины не соскользнули со своих мест.

Обязательно по завершению выполнить диагностику всей обмотки, после чего прогреть статор и нанести специальный лак. Статор обязательно нужно полностью погружать в лак. Именно так сможете добиться максимальный механической прочности обмоток, ведь заполните пустоты и пазы. На этом перемотка электродвигателя своими руками окончена, можно приступать к эксплуатации.

Иногда случается так, что бытовая или другая техника или оборудование выходит из строя. Причин может быть много: от поломки электродвигателя до выхода из строя сопутствующих деталей. Лучше обратиться к специалистам в данной сфере, если не хотите напортачить и превратить ремонт якоря электродвигателя своими руками в что-то ужасное. Существует много видов таких устройств, асинхронные, например. На их примере и показан ниже процесс того, как перемотать электродвигатель в домашних условиях.

Перемотка электродвигателей своими руками

Начать нужно с разборки двигателя. Сделать это необходимо аккуратно. После этого вы увидите две основы: ротор и статор. Ротор — динамическая составляющая, он вращается вокруг своей оси благодаря магнитным силам внутри корпуса двигателя. Статор — статическая основа, вызывает вращение ротора, благодаря взаимодействию магнитных сил, производимых обмотками ротора и статора. У асинхронных двигателей ротор называется якорем. Статор необходимо снять с вала электромотора.

Чтобы проверить якорь электродвигателя в домашних условиях, во-первых, нужно знать азы электротехники. Во-вторых, достаточно только внимательно осмотреть якорь и мотор в целом. Если все в порядке — это хорошо, если видны повреждения самого якоря или обмоток, то следует прибегнуть к перемотке. Иногда нужно с помощью мультиметра «прозвонить» каждую обмотку в отдельности на предмет обрыва, соседние обмотки между собой и корпусом, чтобы определить, имеет ли место короткое замыкание.

Осмотр также даст представление о том, как наматывать обмотку, в каком направлении. Некоторый расчет с учетом размеров и формы статора и ротора, пазов и ламелей даст информацию о размере обмотки, количестве витков. Сечение проволоки можно узнать из паспортных данных. В противном случае можно прибегнуть к помощи интернета или произвести соответствующий расчет, исходя из имеющихся данных: напряжение в сети (220 В), размер и форма основ электродвигателя и т. д. Также двигатели могут быть однофазными, трехфазными. Эти параметры тоже нужно учитывать при работе. Форма обмоток тоже должна соответствовать первоначальной, с завода:

  • звезда;
  • треугольник.

После определения проблемы идет следующая процедура — снятие сгоревшей обмотки. Якорь освобождаем полностью от предыдущей обмотки. Для этого можно использовать бензин, растворитель, спирт, даже огонь. Вычищаем все пазы до блеска, проходим по всей поверхности надфилем или наждачной бумагой. Никаких заусенцев остаться не должно. Для облегчения процесса намотки можно найти неповрежденный фрагмент сгоревшей обмотки и проанализировать его. Достаточно посчитать количество витков и определить площадь сечения провода. После этого весь мусор можно выносить на помойку.

Наматывание новой обмотки и сборка электродвигателя

Потом необходимо намотать обмотки. Обмотчик может делать это вручную или использовать специальный станок, который может быть фабричного производства или собранный в домашних условиях. Главным фактором является точность. Каждая обмотка должна в точности дублировать предыдущую по всем параметрам и быть ее полноценной заменой. Теперь ответственная процедура — готовую обмотку необходимо установить в пазы, в которые предварительно уложена изоляция. Обычно это картон или бумага, специально предназначенные для электрических приборов.

Каждый виток обмотки должен плотно прилегать к другим витка. Большой зазор между ними может привести к расхождению в мощности двигателя, а также к увеличению размеров обмотки. Тогда уложить в пазы обмотку будет гораздо сложнее. Плотно уложив в соответствующие пазы одну обмотку, приступаем к работе с другой и так далее по порядку согласно изначальной схеме, которую лучше записать или зарисовать при разборе устройства.

Иногда случается так, что проволоки нужного сечения нет под рукой. Тогда можно воспользоваться проводом, площадь сечения которого примерно равна требуемой. Конечно, в таком случае придется произвести расчет, чтобы узнать точное количество витков для требуемой мощности двигателя и необходимого уровня потребления электричества. При большей площади уменьшается сопротивление в проводе, соответственно увеличивается пропускная способность — больше тока проходит через такой проводник. Поэтому и витков можно сделать поменьше (по результатам расчетов). При меньшем сечении витков должно быть больше, чем у оригинала.

После процедуры укладки обмоток собираем электродвигатель. Кстати, коллектор должен быть установлен заранее, припаиванием проводов также следует заниматься сразу же после укладки обмотки. Фрагмент вала между коллектором и якорем с одной стороны необходимо заизолировать, так же, как и между якорем и корпусом с другой стороны во избежание короткого замыкания.

Чтобы не дать сгореть отремонтированному экземпляру, перемотанные элементы необходимо покрыть лаком, а лучше обмакнуть в нем и оставить сушиться. Существует 2 вида лака:

  • тот, что сушится естественным путем;
  • для второго вида необходимо наличие печи для сушки при более высоких температурах.

Поэтому второй вид лака чаще используется в промышленности и сервисах, где есть возможность и необходимость установить такую печь. Если же вы все-таки выбрали второй вид лака дома, а электродвигатель небольшой по габаритам, можно воспользоваться духовкой, выставив ее на температуру 80−90 градусов по Цельсию.

Проверка электродвигателя после ремонта

Далее производим процедуру проверки. Сначала необходимо опять «прозвонить» устройство, как описывалось в начале статьи при диагностике проблемы. Необходимо исключить возможность обрыва, отсутствия контакта и короткого замыкания любого рода. Если эти проверки двигатель прошел успешно, время приступить к проверке на работоспособность. Для этого не стоит сразу же подключать его к имеющейся сети питания. В промышленных объектах напряжение и вовсе составляет 380 В. Это довольно много. С помощью понижающего трансформатора следует протестировать работу двигателя.

Если он вращается без проблем, не дымится, значит работа выполнена правильно. Двигатель можно использовать по назначению.

Таким образом, инструкция по перемотки электродвигателя в домашних условиях завершена. Удачи всем в новых свершениях!