Если в Вашей школе физику преподавали хорошо, то, наверняка, Вам запомнился опыт, наглядно объяснявший явление электромагнитной индукции.
Внешне это выглядело примерно так: учитель приходил в класс, дежурные приносили какие-то приборы и расставляли на столе. После объяснения теоретического материала начинался показ опытов, наглядно иллюстрирующий рассказ.
Для демонстрации явления электромагнитной индукции требовались весьма значительных размеров, мощный прямой магнит, соединительные провода и прибор под названием гальванометр.
Гальванометр внешним видом представлял собой плоский ящик размером чуть побольше стандартного листа формата А4, а за передней стенкой, закрытой стеклом помещалась шкала с нулем посередине. За этим же стеклом можно было увидеть толстую черную стрелку. Все это было достаточно различимо даже с самых последних парт.
Выводы гальванометра с помощью проводов соединялись с катушкой, после чего внутри катушки просто рукой перемещался вверх - вниз магнит. В такт перемещениям магнита из стороны в сторону перемещалась стрелка гальванометра, что свидетельствовало о том, что через катушку протекает ток. Правда, уже после окончания школы, один знакомый учитель физики рассказывал, что на задней стенке гальванометра имелась потайная ручка, которой от руки приводилась в движение стрелка, если опыт не удавался.
Закон Ленца говорит о том, что направление индукционного тока, возникающего в проводящем замкнутом контуре таково, что он создает магнитное поле, противодействующее изменению того магнитного потока, которое вызвало появление индукционного тока.
При этом катушка находится в собственном магнитном потоке, который прямо пропорционален силе тока: Ф = L*I.
В этой формуле присутствует коэффициент пропорциональности L, также называемый индуктивностью или коэффициентом самоиндукции катушки. В системе СИ единица измерения индуктивности называется генри (Гн). Если при силе постоянного тока 1А катушка создает собственный магнитный поток 1Вб, то такая катушка обладает индуктивностью в 1Гн.
Подобно заряженному конденсатору, имеющему запас электрической энергии, катушка, через которую протекает ток, обладает запасом магнитной энергии. За счет явления самоиндукции, если катушка включена в цепь с источником ЭДС, при замыкании цепи ток устанавливается с задержкой.
В точности так же он не сразу прекращается при отключении. При этом на выводах катушки действует ЭДС самоиндукции, значение которой значительно (в десятки раз) превышает ЭДС источника питания. Например, подобное явление используется в катушках зажигания автомобилей, в строчных развертках телевизоров, а также в стандартной схеме включения люминесцентных ламп. Это все полезные проявления ЭДС самоиндукции.
В некоторых случаях ЭДС самоиндукции носит вредный характер: если транзисторный ключ нагружен обмоткой катушки реле или электромагнита, то для защиты от ЭДС самоиндукции параллельно обмотке устанавливают защитный диод полярностью обратной ЭДС источника питания. Это включение показано на рисунке 1.
Рисунок 1. Защита транзисторного ключа от ЭДС самоиндукции.
Часто возникают сомнения, а нет ли в трансформаторе или обмотках двигателя короткозамкнутых витков? Для подобных проверок используются различные приборы, например, RLC - мосты либо самодельные приборы - пробники. Однако, проверить наличие короткозамкнутых витков можно при помощи простой неоновой лампы. Лампа может подойти любая - даже от неисправного электрочайника китайского производства.
Для проведения измерения лампу без ограничительного резистора необходимо подключить к исследуемой обмотке. Обмотка должна иметь наибольшую индуктивность; если это сетевой трансформатор, то подключайте лампу к сетевой обмотке. После этого через обмотку следует пропустить ток силой в несколько миллиампер. Для этой цели можно воспользоваться источником питания с последовательно включенным резистором, как показано на рисунке 2.
В качестве источника питания можно использовать батарейки. Если в момент размыкания питающей цепи наблюдается вспышка лампы, то катушка исправна, короткозамкнутых витков нет. (Чтобы последовательность действий была понятней на рисунке 2 показан выключатель).
Подобные измерения можно проводить, используя в качестве батареек стрелочный авометр, такой как ТЛ-4 в режиме измерения сопротивления *1 Ом. В этом режиме указанный прибор дает ток около полутора миллиампер, что вполне достаточно для проведения описанных измерений. для этих целей использовать нельзя - его тока не хватает для создания необходимой силы магнитного поля.
Подобные измерения можно провести в точности также, если неоновую лампу заменить собственными пальцами: для повышения разрешающей способности «измерительного прибора» пальцы следует слегка послюнить. При исправной катушке Вы почувствуете достаточно сильный удар током, конечно не смертельный, но и не очень приятный.
Рисунок 2. Обнаружение короткозамкнутых витков с помощью неоновой лампы.
Людям, которые часто имеют дело с двигателями, этот прибор очень пригодится. По своей конструкции и в применении он очень прост. С помощью этого прибора можно проверять обмотки трансформаторов, дросселей, электродвигателей, реле, маг-нитных пускателей, контакто-ров и других катушек индук-тивностью от 200 мкГн до 2 Гн. Можно оп-ределить не только целостность обмотки, но и наличие в ней межвиткового КЗ. На рисунку, продемонстрирована схема прибора:
(для увеличения кликните по изображению)
Основа прибора — измерительный генератор на транзисторах VT1, VT2. Его рабочая частота определяется параметрами колебательного контура, образованного кон-денсатором С1 и проверяемой катушкой индуктивности, к выводам которой подключают щупы ХР1 и ХР2. Переменным резистором R1 устанавливают необходимую глубину положительной обрат-ной связи, обеспечивающей надежную работу генератора.
Транзистор VT3, работаю-щий в диодном режиме, создает необходимый сдвиг уров-ня напряжения между эмит-тером транзистора VT2 и ба-зой VT4.
На транзисторах VT4, VT5 собран генератор импульсов, который совместно с усили-телем мощности на транзисто-ре VT6 обеспечивает работу светодиода HL1 в одном из трех режимов: от-сутствие свечения, мигания и непрерывного горения. Режим работы генератора импульсов определяется напряжением смещения на базе транзистора VT4.
Работает прибор следующим образом. При замкнутых щупах ХР1 и ХР2 измерительный генератор не возбуждается, транзистор VT2 открыт. Постоянного напря-жения на его эмиттере, а зна-чит, на базе транзистора VT4 недостаточно для запуска ге-нератора импульсов. Транзи-сторы VT5, VT6 при этом открыты, и диод горит непре-рывно, сигнализируя о целост-ности проверяемой цепи.
При подключении к щупам прибора исправной катушки индуктивности, скажем, обмотки двигателя и уста-новке движка переменного ре-зистора R1 в определенное по-ложение, измерительный гене-ратор возбуждается. Напря-жение на эмиттере транзисто-ра VT2 увеличивается, что приводит к увеличению напря-жения смещения на базе тран-зистора VT4 и запуску гене-ратора импульсов. Диод на-чинает мигать.
Если в проверяемой обмот-ке есть короткозамкнутые вит-ки, измерительный генератор не возбуждается и пробник работает, как при замкнутых щупах (диод просто светится).
При разомкнутых щупах или обрыве цепи проверяемой катушки транзистор VT2 за-крыт. Напряжение на его эмиттере, а значит, и на базе транзистора VT4 резко возра-стает. Этот транзистор откры-вается до насыщения, и ко-лебания генератора импульсов срываются. Транзисторы VT5, VT6 закрываются, диод HL1 не светится.
Кроме указанных на схеме, транзисторы VT1— VT3 мо-гут быть КТ315Г, КТ358В, КТ312В. Транзисторы КТ361Б можно заменить на любые, из серий КТ502, КТ361. Тран-зистор VT6 целесообразно ис-пользовать серий КТ315, КТ503 с любым буквенным ин-дексом. По-стоянные резисторы — МЛТ-0,125; конденсатор С1 — КМ; С2 и СЗ — К50-6; светодиод АЛ310А, АЛ 307А, АЛ307Б, нужно последовательно включить в схему резистор сопротивлением 68 Ом.; источник питания — 3В (обычные батарейки или крона).
Может случиться, что в крайнем правом положении движка резистора и при разом-кнутых щупах пробника диод будет светиться. Тогда при-дется подобрать резистор R3 (увеличить его сопротивле-ние), чтобы диод погас.
При проверке катушек ма-лой индуктивности острота «настройки» переменного ре-зистора может оказаться чрез-мерной. Выйти из положения нетрудно включением после-довательно с резистором R1 еще одного переменного ре-зистора с малым сопротивле-нием, либо использованием вместо переменного резистора магазина сопротивлений или набора резисторов, подклю-чаемых малогабаритным мно-гопозиционным переключате-лем (грубо, плавно). Информация взята из журнала "Радио" №7 за 1990 год.
А вот так я его сделал:
Кого заинтересует, пишите, есть печатка в формате Sprint-Layout
На видео я продемонстрировал его в работе, заведомо взял нерабочий двигатель.
Обрыв в цепи фазовой обмотки статора. Если оборвались обе фазы, то генератор работать не будет вовсе.
Если вы уже разобрали генератор, то проверить межвитковое замыкание можно поочередно подключая к аккумуляторной батарее фазы, замкнутые на лампочку. Лампа не будет гореть, если в цепи есть обрыв.
Используйте дефектоскоп ПДО-1, это устройство имеет индукционный и приемно-сигнальный аппараты. При проверке обмотки дефектоскоп установите так, чтобы паз между зубцами сердечника статора располагался между воздушными зазорами сердечников и приемно-сигнального и индукционного аппаратов . Подключите обмотку индукционного аппарата к источнику постоянного или переменного тока напряжением 12 В. В случае неисправности цепи, неоновая лампа ПДО-1 будет устойчиво гореть.Помните, что дефектоскоп может работать непрерывно не более, чем в течение трех минут .
Используйте электромагнит и стальную пластину. Метод прост и стар, но не утратил своей эффективности. Поместите стальную пластину на катушке, но фиксируйте ее, если есть замкнутые витки, пластинка будет притягиваться к тем пазам, где лежит поврежденная секция.
В катушках обмоток возбуждения иногда могут происходить межвитковые замыкания. Причиной этой неисправности катушек служит механическое повреждение обмотки или разрушение изоляции при перегреве. В результате происходит уменьшение сопротивления цепи обмотки, что, в свою очередь, увеличивает силу тока. Температура обмотки повышается и приводит к замыканию еще большего числа витков катушки. Поэтому необходимо выявить наличие короткозамкнутых витков как можно раньше.
Вам понадобится
Инструкция
Замыкание витков в катушке обмотки возбуждения определите, измерив сопротивление катушки омметром или сняв показания амперметра (вольтметра) при питании обмотки от аккумулятора. Запишите показания измерительного прибора . Разделите величину напряжения на силу тока и вычислите сопротивление. Если сопротивление катушки стало меньше (по сравнению с номинальным), имеет место замыкание витков. Устраняют неисправность перемоткой катушки или ее заменой.
Для проверки катушки на наличие замыкания используйте также другой способ. Подключите ее через амперметр к аккумулятору. Измерьте силу тока в цепи обмотки. Теперь замерьте силу тока в цепи обмотки другой аналогичной катушки, заведомо исправной. Если замыкание отсутствует, оба измерения покажут примерно одинаковую силу тока.
Для выявления межвиткового замыкания в обмотках электрических машин используйте портативный дефектоскоп. Подключите прибор к источнику питания и поместите его в расточку статора, чтобы паз секции проверяемой обмотки располагался между воздушными зазорами стальных пакетов дефектоскопа. О межвитковом замыкании будет свидетельствовать загоревшаяся на приборе лампа.
Для изготовления простейшего дефектоскопа соберите из электротехнической стали сердечник. Стяните пластины сердечника болтами, изолировав от стали прокладками. Намотайте на сердечник 800 витков провода марки ПЭВ сечением 0,8 мм.
Для проверки обмотки уложите ее на «плечи» сердечника прибора. Положите на пластины стальную пластину из жести. Подключите катушку прибора к сети. Теперь медленно вращайте обмотку, придерживая пластину. Если в одной из пар витков изоляция повреждена, стальная пластина притягивается.
При визуальном осмотре наличие межвиткового замыкания без специальной аппаратуры определите по локальному разрушению обмоток. Обратите внимание также на такой признак как «закоксовывание» масла и внутренних поверхностей устройства. Нередко при межвитковом замыкании срабатывают автоматы защиты при пуске агрегата.
Для проверки генераторной установки и поиска неисправности достаточно иметь омметр. Однако более точную информацию об обмоточных узлах можно получить, применяя специальные приборы, которые осуществляют поиск неисправности в обмотках методом сравнения их параметров с заведомо годной обмоткой. Они годны для дефектовки как обмоток статора, так и возбуждения.
Вам понадобится
Инструкция
Проверьте обмотку ротора. Для этого включите омметр на измерение сопротивления обмотки, и поднесите его выводы к кольцам ротора. Сопротивление исправного ротора при напряжении 14 В находится в пределах: у генераторов , которые работают с регуляторами напряжения, рассчитанными на максимальную силу тока 3,5-4,0 А - 3-5 Ом, у работающих с регуляторами напряжения, которые рассчитаны на силу тока 5 А - 2,5-3 Ом.Если прибор показал бесконечно большое сопротивление, это значит , что цепь обмотки возбуждения разорвана. Обычно это происходит в месте пайки выводов обмотки к кольцам, при сгорании обмотки или при проворачивании каркаса с обмоткой возбуждения на полувтулках полюсных половин. Также об этом говорит и потемнение, а также и осыпание ее изоляции, что можно обнаружить визуально. Данная неисправность приводит к межвитковому замыканию в обмотке, что сопровождается уменьшением общего сопротивления.Определить частичное межвитковое замыкание, когда сопротивление обмоток изменяется мало, можно только специальным прибором, например ПДО-1. При этом происходит сравнение данной обмотки с заведомо исправной. Обмотку возбуждения бесконтактных генераторов (ГА2, 955.3701) проверяют омметром, выводные концы которого подсоединяются непосредственно к выводам обмотки. Затем проверьте отсутствие у нее замыкания на массу . Для этого следует один вывод омметра поднести к его клюву, другой - к любому кольцу ротора, а у бесконтактных генераторов - к втулке индуктора и любому выводу обмотки. Исправная обмотка должна показать разрыв на омметре, т.е. бесконечно большое сопротивление.
Проверьте обмотки статора. Для этого подсоедините концы омметра к одному из выводов обмотки и пакету железа , т.е. проверьте замыкание на «массу». Прибор у исправной обмотки должен показать разрыв цепи. Проверьте межвитковое замыкание в обмотках статора. Для этого измерьте сопротивление отдельных фаз и сравните полученные результаты между собой, разница не должна быть больше 10%. Сопротивление фазы составляет доли Ом, поэтому для этого требуются высокоточные приборы измерения.Полную информацию о состоянии обмоток генератора может предоставить прибор ПДО-1, подключенный к выводам трех фаз. Когда фазы идентичны, то на экране наблюдается одна осциллографическая кривая, если нет (из-за межвиткового замыкания в фазе) то кривых две. Замер следует повторить, предварительно поменяв фазы местами. Тем самым можно найти и неодинаковость фаз, например, разное количество витков в них, которое может возникнуть после перемотки статора. Обрыв фазы проверяйте омметром, поочередно подсоединяя его к нулевой точке и к выводу каждой фазы.
Видео по теме
Источники:
Проблемы с генератором на ВАЗ-2114 случаются крайне редко. Генератор представляет собой простой и надежный механизм, но если и случилась поломка, то зачастую самая банальная. Либо плохо натянут ремень, либо сгорел реле-регулятор, либо просто стерлись щетки.
Вам понадобится
Инструкция
Проверьте, горит ли контрольная лампа на приборной панели. Если она не горит, а напряжение в бортовой сети очень низкое, то, скорее всего, имеется обрыв в цепи питания контрольной лампы, либо просто сгорела нить накала. Замените лампу и проверьте проводку, места пайки, резистор. А вот если лампа горит в полнакала, то осмотрите ремень привода генератора. Неполный накал лампы говорит о том, что ремень недостаточно натянут. Если же лампа постоянно горит в полный накал, то произошел обрыв ремня. Это самая частая поломка, после нее идет разве что пробой реле-регулятора.
Проверьте состояние ремня и ротора генератора, если натяжение ремня в норме, а лампа горит в полнакала. Снимите ремень, осмотрите его на наличие повреждений. Трещины и порезы – это повод заменить ремень. Осмотрите также шкивы привода, ведь они тоже могут износиться, отчего движение будет передаваться не в полной мере. Рукой прокрутите ротор генератора, он должен вращаться без малейшего заедания и люфтов. Если имеется биение или заедание, то придется разбирать генератор и менять подшипники.
Проверьте исправность реле-регулятора, подключив к нему источник питания с регулируемым напряжением и контрольную лампу. Минус питания подается на корпус регулятора, а на его клемму нужно подавать плюс. Контрольная лампа должна быть рассчитана на напряжение 12 Вольт, мощность ее не должна превышать 3 Ватта. Лампу включить нужно между щетками. При подаче на регулятор напряжения 12 Вольт лампочка должна гореть в полный накал. Теперь повышайте напряжение до 16-17 Вольт. После этого лампа должна потухнуть. Значит, реле-регулятор исправен. При сильном износе щеток нужно, конечно же, заменить регулятор напряжения.
Проверьте состояние обмотки ротора и контактных колец. С помощью мультиметра измерьте сопротивление обмотки. Оно должно составлять 4,5 Ома. Если сопротивления нет, то имеется обрыв обмотки. Если же оно отличается от необходимого, то, скорее всего, в роторной обмотке межвитковое замыкание. В любом из этих случаев идеальным решением будет замена роторной обмотки. Если же есть возможность перемотать ее, то можно поступить и так.
Прозвоните тестером полупроводниковые диоды, которые находятся в выпрямительном блоке. Диоды проводят ток в одном направлении, поэтому нужно подключить щупы мультиметра к выводам диода. Услышали писк тестера, поменяли местами щупы, писка не должно быть. Если же писк есть в обоих положениях, либо в обоих положениях его нет, то произошел пробой диода. Необходимо заменить неисправный элемент, либо полностью весь блок.
Отказ стартера - неприятность, которая "посещает" отечественный ВАЗ 2106 не так уж и редко. Однако прежде чем бросаться в магазин за новой деталью, имеет смысл осмотреть старый агрегат, чтобы определить причину его неработоспособности.
Медленное проворачивание коленчатого вала, частые щелчки втягивающего реле или полное «молчание» в ответ на попытку пустить двигатель, - все это может быть причиной неисправности стартера. Однако прежде чем снимать эту «запчасть» с автомобиля, необходимо убедиться, что дело именно в ней; т.е. вся проводка, идущая к стартеру исправна, а аккумулятор хорошо заряжен. Если это так, можно приступать к демонтажу детали, чтобы проверить ее работоспособность.
Снимите плюсовую клемму с аккумулятора. Отсоедините шланг, соединяющий корпус воздушного фильтра и карбюратор , открутите 3 гайки крепления крышки воздушного фильтра, а затем 4 гайки, крепящие его корпус (ключ на «8»). Если имеется теплоизоляционный щиток со шлангом, то придется снять и его. На следующем этапе отсоедините разъем, соединяющий втягивающее реле и проводку авто. Попутно открутите от стартера гайку, присоединяющую главный, силовой провод, идущий от АКБ. Теперь необходимо отвернуть 3 гайки крепления стартера (накидной ключ на «13»), - одна из них снизу; ее удобнее откручивать под машиной, для чего последнюю можно поставить на домкрат и подставку. Далее отодвиньте стартер назад, к радиатору, а затем вытащите и поднимите вверх.
Очистите «запчасть» от грязи, пыли. Толстым проводом присоедините корпус стартера к минусовой клемме аккумуляторной батареи. Возьмите более тонкий проводник и соедините вывод «50» (втягивающее реле) с плюсом АКБ. В момент контакта должен быть слышен щелчок: при этом в окошке стартера появится шестерня привода. Это свидетельствует о том, что деталь исправна. Если щелчок отсутствует, то необходимо приобрести другое втягивающее реле, что гораздо дешевле, нежели покупка нового стартера. Бывает и другой вариант, когда щелчок есть, а шестерня
Такого рода замыкание происходит из-за механических повреждений изоляции. Причинами механических повреждений являются: наличие в пазах выступающих листов активной и заусенцев, тугое заполнение паза, неплотная укладка обмотки в пазы, отчего провода под действием центробежных сил при вращении перемещаются в пазу, ослабление бандажей и другое.
Кроме механических повреждений изоляции, причинами замыкания на корпус могут явиться увлажнение изоляции, попадание в пазы и лобовые части припоя, сильный и длительный перегрев машины, распайка соединений и другое.
Замыкание обмотки якоря на корпус можно обнаружить контрольной лампой (рисунок 1, а ). При проверке лампу присоединяют одним концом к сети, а другим к коллектору. Второй (свободный) конец сети присоединяют к валу якоря. Загорание лампочки свидетельствует о замыкании обмотки на корпус. Для такой проверки можно пользоваться также мегомметром.
Рисунок 1. Проверка замыкания обмоток на корпус.
а
- контрольной лампой; б
- мегомметром: 1
- мегомметр; 2
- коллектор; 3
- вал; 4
- подставка
Место замыкания обмотки на корпус можно определить по схеме, приведенной на рисунке 2.
 |
|
| Рисунок 2. Определение места замыкания обмотки на корпус. а - по ; б - показания прибора при отыскании замыканий (для петлевой обмотки); в - прослушиванием |  |
В схеме, приведенной на рисунке 2, а , питание от источника подключают к щеткам через П . Ток регулируют реостатом R . Щуп одного из проводов от милливольтметра mV присоединяют к сердечнику или валу якоря, а другим касаются любой пластины коллектора. Источником тока может служить аккумуляторная батарея или сеть постоянного тока напряжением 220 или 110 В. При отыскании повреждения достаточен ток 6 - 8 А. Милливольтметр берут со шкалой до 50 мВ.
При петлевой обмотке присоединение к коллектору производят в двух диаметрально противоположных точках. При волновой обмотке соединение к пластинам производят на расстоянии половины шага по коллектору.
При замыкании на корпус в петлевой обмотке стрелка прибора покажет отклонение, равное сумме падений напряжений в секциях, оказавшихся между секцией, замкнутой на корпус, и той, к которой присоединен щуп (рисунок 2, б , положение I - сплошная стрелка). Щуп, присоединенный к коллектору, передвигают в одну и другую стороны. При его приближении к замкнутой на корпус секции показания прибора будут уменьшаться (положение II - пунктирная стрелка), так как будет уменьшаться число секций, на которых измеряется падение напряжения. Когда щуп будет соединен с секцией, которая замкнута на корпус, стрелка милливольтметра станет на нуль (положение III ). Если двигать щуп дальше, то стрелка прибора отклонится в обратную сторону (положение IV ).
При проверке волновой обмотки наименьшие показания будут давать пластины коллектора, либо непосредственно замкнутые на корпус, либо замкнутые на корпус через секции обмотки.
Место замыкания определяют также «прослушиванием» обмотки (рисунок 2, в ). Для этого аккумуляторную батарею и зуммер 3 присоединяют к валу якоря и любой коллекторной пластине. К валу присоединяют также один вывод телефона 1 ; другой вывод его перемещают по коллектору 2 . Чем ближе перемещаемый проводник к замкнутой пластине или секции, тем слабее шум в телефоне. При касании проводником замкнутой на корпус секции шум исчезает.
Если указанные выше способы не дают положительных результатов, то приходится путем распайки делить обмотку на части и проверять мегомметром каждую часть в отдельности. При обнаружении замыкания в одной из частей обмотки ее продолжают делить на части до тех пор, пока не будет обнаружена секция, замкнутая на корпус.
Замыкания на корпус устраняют следующим образом:
Такой вид замыканий представляет собой соединение витков внутри обмотки вследствие повреждения изоляции обмоточных проводов. Чаще всего межвитковые замыкания происходят при повреждении изоляции проводников во время рихтовки и осадки катушек, при укладке обмотки, из-за попадания припоя или стружки между витками, при пробое обмотки на корпус, вследствие перекрещивания проводов в пазовой части при всыпной обмотке и тому подобное.
Межвитковые замыкания могут быть в одной или нескольких секциях якоря или между секциями вследствие замыкания смежных пластин коллектора. При замыкании между концами секции или между пластинами коллектора, а также при соединении между собой отдельных витков секции в обмотке якоря образуются замкнутые контуры.
В петлевой обмотке замыкание между двумя смежными пластинами вызывает замыкание только секции, которая присоединена к этим пластинам, и число действующих в обмотке витков уменьшается на число витков, заключающихся в одной секции.
В волновой обмотке замыкание между двумя смежными пластинами вызывает замыкание ряда секций, которые заключены в одном полном обходе вокруг якоря. Число их равно машины.
В короткозамкнутых контурах при вращении их в магнитном поле индуктируется (ЭДС), которая вызывает большие токи вследствие малого сопротивления этих контуров. Короткозамкнутые витки, появившиеся во время работы машины, сильно разогреваются проходящим через обмотку током и обычно сгорают.
Как определить межвитковое замыкание электродвигателя? У якорей с волновой обмоткой, а также в обмотках, имеющих при значительном числе замкнутых секций, невозможно по нагреву определить короткозамкнутую ветвь, так как нагревается весь якорь. Иногда место витковых замыканий может быть обнаружено при внешнем осмотре по обуглившейся и сгоревшей изоляции секции.
Наиболее простые и часто встречающиеся случаи (например, замыкания витков одной секции, между соседними коллекторными пластинами или же между соседними секциями, находящимися в одном слое обмотки) обнаруживаются по падению напряжения, прослушиванием и другими способами.
 |
| Рисунок 3. Проверка отсутствия замыкания между витками якоря по падению напряжения |
Такой способ (рисунок 3) заключается в следующем. К паре коллекторных пластин 1 подводится постоянный ток с помощью щупов 3 . Щупами 2 измеряют падение напряжения на этой же паре пластин. При замыкании в секции, которая присоединена к проверяемой паре пластин, получается меньшее падение напряжения при одном и том же токе, чем на другой паре пластин, между которыми нет замыкания. Чем больше короткозамкнутых витков, тем меньше падение напряжения. Наименьшее падение напряжения (или равное нулю) будет при замыкании между самими коллекторными пластинами.
Таким образом проверяется весь якорь и производится сравнение результатов измерений. Проверку якоря следует производить при поднятых щетках. Параметры схемы такие же, как и на рисунке 2, а .
Чтобы предупредить повреждение милливольтметра (рисунок 3), необходимо сначала прикладывать к коллектору щупы 3 , а затем щупы 2 ; отнимать щупы нужно в обратном порядке.
Хорошие результаты этот способ дает при определении замыканий между витками в секции с небольшим количеством витков (стержневые обмотки). В многовитковых секциях при замыкании одного-двух витков разница в показаниях милливольтметра на коллекторных пластинах исправной секции и поврежденной может оказаться незначительной.
На рисунке 4 показаны схемы для определения межвитковых замыканий с помощью телефона и стальной пластины. Испытательная установка состоит из 1 , питаемого повышенной частоты. Якорь 3 устанавливают над электромагнитом. При межвитковом замыкании в какой-либо секции в ней будет проходить большой ток, что обнаружится по нагреву. С помощью телефона 2 и электромагнита 4 можно быстро определить паз с поврежденной секцией. При исправных секциях обмотки в телефоне 2 слышен слабый, одинаковой силы звук. Если же одна из секций имеет межвитковое замыкание, то звук в телефоне заметно усиливается.
Рисунок 4. Проверка якоря на межвитковое замыкание.
а
- с помощью телефона; б
- с помощью стальной пластины
Для полной проверки обмотки нужно переставлять электромагнит 4 по зубцам якоря, пока последний не будет обойден кругом. Если к зубцам сердечника, охватывающим неисправную секцию, поднести тонкую стальную пластину 5 (рисунок 4, б ), то она начнет дребезжать. Этим способом обнаруживается замыкание смежных пластин коллектора, которое вызывает те же явления, что и межвитковое замыкание.
Для определения межвитковых замыканий может быть использована схема, показанная на рисунке 2, в . Для этого второй проводник присоединяют не к валу, как показано на рисунке, а к коллекторной пластине. Провода от телефона 1 присоединяют к двум смежным пластинам.
Секцию, имеющую витковое замыкание, обычно заменяют новой. Переизолировкой одного лишь места замыкания можно ограничится только в случае неполного контакта в месте замыкания, да и то при отсутствии иных повреждений изоляции.
В случае необходимости (в качестве временной меры) при небольшом числе коллекторных пластин производят выключение из работы поврежденных секций. Выключение одной секции не отражается заметным образом на машины.
Обрывы в обмотке возникают вследствие выплавления припоя из-за перегрева обмоток при перегрузках, короткого замыкания, надлома от частых изгибаний лобовых частей обмотки и тому подобного. Обрывы чаще всего происходят в обмотках из тонкого провода из-за его малой механической прочности. Обрыв обмотки или плохой контакт сильно ухудшает коммутацию машины и может вызвать значительное искрение на коллекторе и его подгорание. Если якорь работает длительное время с обрывом, то образующаяся в месте обрыва дуга может постепенно прожечь изоляцию и привести к замыканию обмотки на корпус.
В петлевой обмотке обрыв сопровождается искрением на коллекторе и подгоранием двух смежных пластин, к которым присоединена поврежденная секция. При волновой обмотке подгорает несколько пар соседних пластин (по ), к которым присоединены секции одной последовательной цепи этой обмотки. При этом подгорают обращенные друг к другу края соседних пластин.
Как при плохом контакте, так и при обрыве при наличии уравнительных соединений могут подгореть, кроме пластин, относящиеся к неисправным секциям, и коллекторные пластины, отстоящие от них на двойное полюсное деление и связанные с ними уравнительными соединениями. Место обрыва можно определить по падению напряжения.
При обрыве какой-либо секции (рисунок 5, а ) не будет тока во всей половине обмотки, в которой находится неисправная секция, поэтому прибор везде покажет нуль (положения II и III ), кроме случая, когда провода прибора будут присоединены к концам оборванной секции. При этом цепь будет замкнута через прибор и стрелка его отклонится так же, как если бы провода прибора были присоединены непосредственно к источнику тока (положение I ).
Рисунок 5. Отыскание одного (а) и двух (б ) обрывов в петлевой обмотке
При двух обрывах (рисунок 5, б ), если замыкать попарно пластины коллектора, прибор ничего не покажет на всем участке между пластинами, к которым подведено напряжение. Для нахождения мест обрывов поступают следующим образом: один из щупов от проводов, соединенных с прибором, устанавливают на коллекторную пластину, к которой подводится питание, а другой перемещают по коллектору, начиная от другого подводящего питание щупа. При этом показания прибора будут максимальными (положение IV ). Когда передвигаемый по коллектору щуп «пройдет» место обрыва, прибор покажет нуль (положение V ). Найдя один обрыв, таким же образом отыскивают и другой.
При обрывах в волновой обмотке наибольшее отклонение будет иметь место на нескольких парах пластин, находящихся попарно на расстоянии шага по коллектору друг от друга. Обрывы в якоре, имеющем параллельные ветви, могут быть также определены измерением их сопротивления. При обрыве одной из секций сопротивление обмотки резко возрастает.
После укладки обмотки якоря в пазы сердечника она должна быть проверена на правильность соединения с пластинами коллектора. Эту проверку производят после того, как концы секций обмотки зачищены до металлического блеска и заложены в прорези коллекторных пластин. На рисунке 6 показана схема установки, необходимой для этой цели. На деревянных стойках, привернутых к деревянному основанию 3 , устанавливается якорь 2 . Под якорем помещен электромагнит 5 , сердечник которого изготовлен из П-образных листов электротехнической стали. Обмотка электромагнита 8 состоит из двух катушек, которые соединены так, что при прохождении по ним тока возникают два разноименных магнитных полюса С и Ю . Катушки получают питание от выпрямителя 4 через реостат 7 . Выключателем служит ножная педаль 1 . Вилкой 9 милливольтметр 6 соединяется с двумя смежными пластинами. В момент размыкания контактов педалью 1 в обмотке якоря индуктируются импульсы. При правильном соединении обмотки и положении вилки 9 на любых смежных пластинах коллектора стрелка милливольтметра 6 должна отклоняться в одну и ту же сторону и приблизительно до одного и того же деления шкалы.
Катушки полюсов меньше подвергаются повреждениям, так как они неподвижно закреплены на полюсах. Чаще всего катушки повреждаются на углах внутри катушки, у места выхода внутреннего выводного конца вследствие неправильной установки его вначале намотки и тому подобное. К причинам повреждения можно отнести нарушение изоляции из-за того, что она плохо натянута, неравномерную укладку изоляции, выступы и заусенцы металлического каркаса и другое. Наиболее часто встречаются следующие неисправности обмоток полюсов: обрыв или плохой контакт, межвитковые замыкания и замыкание обмоток на корпус.
Поврежденная катушка со значительным числом замкнутых витков имеет уменьшенное сопротивление. Ее можно легко обнаружить, если измерить сопротивления всех катушек измерительным мостом, тестером, методом амперметра и вольтметра (постоянным током) и другими. При измерении сопротивления методом амперметра и вольтметра испытуемая катушка включается в сеть через сопротивление, которым может регулироваться ток в катушке. По показаниям амперметра и вольтметра находят по сопротивление катушки. Сопротивление всех катушек, не имеющих витковых замыканий, одинаково. В катушках с замкнутыми витками будет меньше сопротивление, чем в катушках, не имеющих замкнутых витков.
Замыкания в обмотках полюсов, если они находятся не на выводных концах, устраняют частичной или полной перемоткой. С катушки отматывают витки и одновременно производят осмотр. Если витковые замыкания вызваны увлажнением изоляции, то катушку следует просушить.
Обрывы в обмотках полюсов бывают только в катушках, которые изготовлены из проволоки небольшого сечения. Место обрыва можно определить вольтметром, которым измеряют напряжение на всех катушках (рисунок 7, а ). При обрыве в катушке вольтметр, подключенный к зажимам поврежденной катушки, покажет полное напряжение сети. На исправных катушках вольтметр не даст отклонений. Обрыв можно также обнаружить контрольной лампой или мегомметром. Обрыв, а также плохой контакт в доступных местах устраняют пайкой.
Рисунок 7. Определение места обрыва (а ) и замыкания на корпус (б ) в обмотках полюсов
Замыкание обмотки полюсов на корпус можно определить, если через всю обмотку пропустить постоянный ток. Один конец вольтметра (рисунок 7, б ) присоединяют к корпусу машины, а другой (свободный) - к выводу катушки. Вольтметр покажет наименьшее напряжение на выводах катушки, замкнутой на корпус.
Проверка последовательной обмотки или обмотки производится при пониженном напряжении, величина которого регулируется включенным последовательно реостатом. Вместо вольтметра для измерения напряжения применяют милливольтметр.
Замкнутую на корпус катушку можно обнаружить контрольной лампой или мегомметром. Для этого катушки разъединяют и проверяют отдельно. Для устранения замыкания на корпус снимают катушку с сердечника полюса и осматривают места соприкосновения ее как с корпусом, так и со станиной. Замыкания на корпус устраняют переизолировкой катушек, установкой изоляционных прокладок, сушкой при увлажнении и другими способами.
Правильность соединения катушек полюсов проверяется компасом или намагниченной стрелкой (рисунок 8). Для этого по обмоткам полюсов пропускают постоянный ток и к каждой катушке подносят компас или стрелку. Если чередование полярности полюсов правильное, то при перемещении, например, компаса внутри машины (при вынутом якоре) от полюса к полюсу стрелка компаса будет поочередно притягиваться к полюсам то одним, то другим концом.
