Определение выводов обмоток


СОДЕРЖАНИЕ:

3. Как обозначаются выводы обмоток электрических машин?

Как обозначаются выводы обмоток электрических машин?

При соединении обмоток статора трехфазных машин переменного тока звездой приняты следующие обозначения начала обмоток: первая фаза — С1, вторая фаза — С2, третья фаза — СЗ, нулевая точка — 0.

При шести выводах начало обмотки первой фазы

— С1, второй —С2, третьей — СЗ; конец обмотки первой фазы — С4, второй — С5, третьей — Сб.

При соединении обмоток в треугольник зажим первой фазы — С1, второй фазы — С2 и третьей фазы — СЗ.

У трехфазных асинхронных электродвигателей роторная обмотка первой фазы — Р1, второй фазы

— Р2, третьей фазы — РЗ, нулевая точка — 0.

У асинхронных многоскоростных электродвигателей выводы обмоток для 4 полюсов — 4С1, 4С2, 4СЗ; для 8 полюсов — 8С1, 8С2, 8СЗ и т. п.

У асинхронных однофазных двигателей начало главной обмотки —С1, конец — С2; начало пусковой обмотки — П1, конец — П2. В электродвигателях малой мощности, где буквенное обозначение выводных концов затруднено, их можно обозначать разноцветными проводами.

При соединении звездой начало первой фазы имеет желтый провод, второй фазы — зеленый, третьей фазы — красный, нулевая точка — черный.

При шести выводах начала фаз обмоток имеют такую же расцветку, как и при соединении звездой, а конец первой фазы — желтый с черным провод, второй фазы — зеленый с черным, третьей фазы — красный с черным.

У асинхронных однофазных электродвигателей начало вывода главной обмотки — красный провод, конец — красный с черным. У пусковой обмотки начало вывода — синий провод, конец — синий с черным.

В коллекторных машинах постоянного и переменного тока начало обмотки якоря обозначается белым цветом, конец — белым с черным; начало последовательной обмотки возбуждения — красным, конец — красным с черным, дополнительный вывод — красным с желтым; начало параллельной обмотки возбуждения — зеленым, конец — зеленым с черным. У синхронных машин (индукторов) начало обмотки возбудителя — И1, конец — И2.

У машин постоянного тока начало обмотки якоря — Я1, конец — Я2. Начало компенсационной обмотки — К1, конец — К2; начало обмотки добавочных полюсов — Д1, конец — Д2; начало обмотки возбуждения последовательной-С1, конец — С2; начало обмотки возбуждения параллельной (шунтовой) — Ш1, конец — Ш2; начало обмотки или провода уравнительного — У1, конец — У2.

Как найти начало и конец обмотки электродвигателя

Соединение обмоток двигателя чаще всего производится внутри статора. В коробку при этом выводят 3 провода, уже готовые к подаче на них питающего напряжения. Как вариант, обмотки могут быть соединены непосредственно в коробке. В этом случае необходимо предварительно определить, какие из 6 выводов являются концами, а какие – началами.

Эта статья поможет вам разобраться, как найти начало и конец обмотки электродвигателя, если выведенные в клеммную коробку провода:

  • не промаркированы (или маркировочные бирки были утеряны);
  • не имеют внешних различий (по цвету);
  • не разделены на группы по 3 вывода.

Как найти начало и конец обмотки электродвигателя: основные приемы

Для выполнения этой задачи потребуются:

  • какой-либо электрический тестер (омметр, мультиметр);
  • лампа контрольная;
  • маркер и наклейки (или кусочки трубки из ПВХ).

Определение начал и концов статорной обмотки электродвигателя начинается с разделения проводов на пары, принадлежащие одной обмотке. Это делается следующим образом:

  • мультиметр, предварительно переключенный на 200 Ом, ставим одним из щупов на произвольный конец обмотки;
  • далее используем метод перебора, дотрагиваясь вторым щупом до всех выводов поочередно, пока показания прибора не примут отличное от 0 значение;
  • аналогичный подход применяем, чтобы отметить 2 другие пары.

Итак, мы получаем 3 пары проводов, но для соединения этой информации недостаточно. Чтобы отметить конец и начало для каждой обмотки, потребуется:

  • Соединить выводы 2 обмоток.
  • Замерить напряжение на третьей обмотке с помощью вольтметра (также можно применить контрольную лампу).
  • Если показатели напряжения нулевые, значит 2 обмотки были соединены встречно. Необходимо изменить порядок их соединения на последовательный и промаркировать провода.
  • Повторяем предыдущую схему, чтобы найти начало и конец третьей обмотки.

Точность определения начал и концов статорной обмотки

В завершение работы рекомендуется проверить точность полученных результатов, для этого:

  • соединяем обмотки соответствующим образом – «звездой» или «треугольником», в зависимости от модели двигателя;
  • подключаем двигатель без нагрузки;
  • при необходимости корректируем направление вращения вала (меняем местами фазы).

Таким образом, начало и конец обмоток трехфазного электродвигателя можно достоверно определить, не разбирая при этом двигатель.

Как делается обмотка двигателя. Определение выводов обмоток

Самыми популярными электрическими машинами являются трехфазные асинхронные двигатели. Статорная обмотка (СО) таких двигателей включает в себя три обмотки – по числу фаз. Традиционно, они могут включаться в трехфазную сеть либо “звездой”, либо “треугольником”.

Поскольку, во время работы асинхронного двигателя очень большое значение имеет направление силовых линий электромагнитного поля, то очень важно включать СО согласованно. Иными словами, каждая из них имеет начало и конец, а путаница в этом деле недопустима.

При соединении “звездой” начала всех обмоток соединяются в общей нейтральной точке, а к концам подключаются фазные жилы питающего кабеля (можно считать и наоборот – это не принципиально).

А при соединении “треугольником” конец каждой соединяется с началом следующей. Каждый такой вывод – вершина треугольника – подключается к одной из фаз сети.

Концы СО электродвигателей маркируются на заводе специальными обжимными бирками. Маркировка стандартная и имеет следующий вид: начало первой – С1, конец первой – С4; начало второй – С2, конец второй – С5; начало третьей – С3, конец третьей – С6. Однако, маркировочные бирки в течение эксплуатации двигателя нередко теряются. В таких случаях искать и маркировать концы и начала приходится самостоятельно.

Для этого, прежде всего, следует определить каждую пару выводов, принадлежащую одной из СО. Это можно сделать при помощи обычного мультиметра, или посредством контрольной лампы, подключаемой к сети. Для людей, знакомых с азами электротехники, это не представляет никакой трудности.

Концы, которые удалось “вызвонить”, необходимо сразу пометить, например, цветной изолентой. Для определения же конца и начала в каждой паре можно воспользоваться одним из двух методов: методом трансформации или методом подбора фаз.

Метод трансформации

Этот метод использует общие принципы работы трансформатора напряжения и электродвигателя. Если две обмотки двигателя включены в сеть и их включение согласованно, то они наводят некоторую ЭДС в третьей.

В случае рассогласованного включения первых двух обмоток создаваемые ими магнитные потоки будут встречными и будут взаимно компенсировать друг друга. Тогда ЭДС в третьей будет отсутствовать.

Таким образом, включая в сеть последовательно две СО к двум из трех фаз, мы должны контролировать наличие/отсутствие ЭДС в третьей при помощи мультиметра (вольтметра), или контрольной лампы.

Слабый накал лампы или наличие напряжения по показаниям прибора будут свидетельствовать о том, что в общей точке обмоток, подключенных к сети, соединены начало одной из них и конец другой. Если накала или показаний нет, то в точке соединения “встретились” либо два “конца”, либо два “начала”.

Поскольку предварительно мы уже вызвонили пары выводов для каждой обмотки и пометили их, то на противоположные их концы вешаем бирки С4 и С2 соответственно.

Таким образом, мы уже определились с двумя из трех обмоток. Положение третьей определяется аналогично. Можно, например, соединить один из ее выводов с выводом С2, а второй вывод подключить к одной из фаз сети.

К другой фазе будет подключен вывод С5, а выводы С1 и С4 будут подключены к вольтметру или контрольной лампе. Если прибор (лампа) зафиксирует наличие ЭДС в первой обмотке, то вывод С2 соединен с концом третьей (С6). Если ЭДС не возникает, то в общей точке подключен вывод С3.

Метод подбора фаз

В некоторой степени мы все давно и хорошо знакомы с этим методом, зная его как “метод научного тыка”. Суть метода подбора фаз заключается в том, что СО двигателя собираются в звезду наугад.

Затем двигатель включается в трехфазную сеть. Если соединение обмоток не согласовано, то двигатель будет сильно гудеть. При этом его рабочий вал, возможно, даже будет вращаться, однако, момент будет очень мал – вплоть до возможности остановки его рукой.

Если наблюдаются все эти “эффекты”, то одну из включенных обмоток необходимо “перевернуть” — поменять местами ее начало и конец. После этого двигатель снова включается в сеть, контролируется его работа и делается вывод о согласованности включения СО. И если результат тот-же, то “перевернутая” обмотка возвращается в исходное положение, а переворачивается уже другая.

“Переворачивания” производятся до тех пор, пока двигатель не начнет работать нормально. Тогда выводы, соединенные в общей точке, можно промаркировать как “концы” (“начала”), а выводы, подключенные к сети – как “начала” (“концы”).

Из-за специфики метода подбора фаз его не рекомендуется применять для двигателей с мощностью более пяти киловатт: можно сжечь обмотки статора. Ведь несогласованный режим схож с неполнофазным режимом работы двигателя. А отрицательные моменты, связанные с таким режимом работы, наиболее ярко проявляются для мощных двигателей.

Бирки для маркировки выводов лучше заранее изготовить из мягкого металла, а обозначения на них выбить при помощи штампов. На каждом выводе бирка должна быть как следует обжата, она не должна болтаться и перемещаться вдоль провода. Хотя строгих стандартов на этот счет, разумеется, нет.

При определении выводов обмоток, вне зависимости от метода, которым вы пользуетесь, необходимо быть предельно осторожным: подключение к сети выполнять только через аппараты максимально токовой защиты, не выполнять никаких подключений и операций под напряжением, быть предельно внимательным и помнить об общих правилах электробезопасности.

Напряжения сети и схемы статорных обмоток электродвигателя:

Если в паспорте электродвигателя указано, например, 220/380В, это означает, что электродвигатель может быть включен как в сеть 220В (схема соединения обмоток — треугольник), так и в сеть 380В (схема соединения обмоток — звезда). Статорные обмотки асинхронного электродвигателя имеют шесть концов.

По ГОСТу обмотки асинхронного двигателя имеют следующие обозначения: I фаза — С1 (начало), С4 (конец), II фаза — С2 (начало), С5 (конец), III фаза — С3 (начало), С6 (конец).

Рис. 1. Схема подключения обмоток асинхронного двигателя.

а — в звезду;
б — в треугольник;
в — исполнение схем «звезда» и «треугольник» на доске зажимов.

Если в сети напряжения равно 380 В, то обмотки статора двигателя должны быть соединены по схеме «звезда». В общую точку при этом собраны или все начала (С1, С2, С3), или все концы (С4, С5, С6). Напряжение 380В приложено между концами обмоток АВ, ВС, СА. На каждой же фазе, то есть между точками О и А, О и В, О и С, напряжение будет в?З раз меньше: 380/?З = 220В.


Способы подключения электродвигателей

Если в сети напряжение 220В (при системе напряжений 220/127 В, что в настоящее время, практически нигде не встречается) обмотки статора двигателя должны быть соединены по схеме «треугольник».

В точках А, В и С соединяются начало (Н) предыдущей с концом (К) последующей обмотки и с фазой сети (рис. 1, б). Если предположить, что между точками А и В включена I фаза, между точками В и С — II, а между точками С и А — III фаза, то при схеме «треугольник» соединены: начало I (С1) с концом III (С6), начало II (С2) с концом I (С4) и начало III (С3) с концом II (С5).

У некоторых двигателей концы фаз обмотки выведены на доску зажимов. По ГОСТу, начала и концы обмоток выводят в том порядке, как это показано на рисунке 1, в.

Если теперь необходимо соединить обмотки двигателя по схеме «звезда», зажимы, на которые выведены концы (или начала), замыкают между собой, а к зажимам двигателя, на которые выведены начала (или концы), присоединяют фазы сети.

При соединении обмоток двигателя в «треугольник» соединяют, зажимы по вертикали попарно и к перемычкам присоединяют фазы сети. Вертикальные перемычки соединяют начало I с концом III фазы, начало II с концом I фазы и начало III с концом II фазы.

Определение согласованных выводов (начал и концов) фаз статорной обмотки.

На выводах статорных обмоток двигателя обычно имеются стандартные обозначения па металлических обжимающих кольцах. Однако эти обжимающие кольца теряются. Тогда возникает необходимость определить согласованные выводы.

Это выполняют в такой последовательности:
Сначала при помощи контрольной лампы определяют пары выводов, принадлежащих отдельным фазным обмоткам (рис. 2).

Рис. 2 . Определение фазных обмоток при помощи контрольной лампы.

К зажиму сети 2 подключают один из шести выводов статорной обмотки двигателя, а к другому зажиму сети 3 подключают один конец контрольной лампы. Другим концом контрольной лампы поочередно касаются каждого из остальных пяти выводов статорных обмоток до тех пор, пока лампа не загорится. Если лампа загорелась, значит, два вывода, присоединенные к сети, принадлежат одной фазе.

Необходимо следить при этом, чтобы выводы обмоток не замыкались друг с другом. Каждую пару выводов помечают (например, завязав ее узелком).

Определив фазы статорной обмотки, приступают ко второй части работы — определению согласованных выводов или «начал» и «концов». Эта часть работы может быть выполнена двумя способами:

1. Способ трансформации.
В одну из фаз включают контрольную лампу. Две другие фазы соединяют последовательно и включают и сеть на фазное напряжение. Если эти две фазы оказались включенными так, что и точке О условный «конец» одной фазы соединен с условным «началом» другой (рис. 3, а), то магнитный ноток?Ф пересекает третью обмотку и индуктирует в ней ЭДС.

Лампа укажет наличие ЭДС небольшим накалом. Если накал незаметен, то следует применить в качестве индикатора вольтметр со шкалой до 30 — 60 В.

Рис. 3. Определение начал и концов в фазных обмотках двигателя методом трансформации

Если в точке О встретятся, например, условные «концы» обмоток (рис. 3, б), то магнитные потоки обмоток будут направлены противоположно друг другу. Суммарный поток будет близок к нулю, и лампа не даст накала (вольтметр покажет О). В данном случае выводы, принадлежащие какой-либо из фаз, следует поменять местами и включить снова. Если накал у лампы есть (или вольтметр показывает некоторое напряжение), то концы следует пометить. На одни из выводов, которые встретились в общей точке О, надевают бирку с пометкой Н1 (начало I фазы), а на другой вывод — К3 (или К2). Бирки К1 и Н3 (или Н2) надевают па выводы, находящиеся в общих узелках (завязанных при выполнении первой части работы) с Н1 и К3 соответственно.
Для определения согласованных выводов третьей обмотки собирают схему, представленную на рисунке 3, в. Лампу включают в одну из фаз уже обозначенными выводами.

2. Способ подбора фаз.
Этот способ определения согласованных выводов (начал и концов) фаз статорной обмотки можно использовать для двигателей небольшой мощности — до 3 — 5 кВт.

Рис. 4. Определение «начал» и «концов» обмотки методом подбора схемы «звезда».

После того как определены выводы отдельных фаз, их наугад соединяют в звезду (по одному выводу от фазы подключают к сети, а по одному — соединяют в общую точку) и включают двигатель в сеть. Если в общую точку попали все условные «начала» или все «концы», то двигатель будет работать нормально.
Но если одна из фаз (III) оказалась «перевернутой» (рис. 4, а), то двигатель сильно гудит, хотя и может вращаться (но легко может быть заторможен). В этом случае выводы любой из обмоток наугад (например, I) следует поменять местами (рис. 4, б).
Если двигатель опять гудит и плохо работает, то фазу следует снова включить, как прежде (как в схеме а), но повернуть другую фазу — III (рис. 3, в).
Если двигатель и после этого гудит, то эту фазу следует также поставить по-прежнему, а повернуть следующую фазу — II. Когда двигатель станет работать нормально (рис. 4, в), все три вывода, которые соединены в общую точку, следует пометить одинаково, например «концами», а противоположные — «началами». После этого можно собирать рабочую схему, указанную в паспорте двигателя.

Для квалифицированного электрика определить , у которого шесть выводных концов , и на них нет обозначения, плевое дело. Для чайника это довольно сложный вопрос. На самом деле делается это очень просто.

Если вам попался электродвигатель из корпуса, которого торчат шесть концов, значит, такой двигатель можно включать в зависимости от питающего напряжения, либо на звезду, либо на треугольник. Но в любом случае необходимо знать начала и концы выходящих из двигателя обмоток.

Из теории электротехники необходимо вспомнить некоторые правила и понятия индукции и взаимоиндукции. Простыми словами это можно сказать так: две обмотки на одном сердечнике можно включить согласовано и встречно. Согласованное включение обмоток при одинаковом направлении намотки считается такое, когда начало одной обмотки, соединяется с концом другой обмотки, тогда их ЭДС будет протекать в одном направлении, и в этих обмотках будут происходить процессы электромагнитной индукции, при котором на других обмотках, если они имеются, будет наводиться напряжение.

Встречное включение обмоток подразумевает соединение обмоток начало с началом, а напряжение питания подается на концы обмоток. В этом случае магнитные потоки обмоток будут направлены навстречу друг другу, и произойдет взаимная компенсация.При равенстве витков обеих обмоток ЭДС будет равна 0.

Если же количество витков в обмотках будет различно, то какой–то процент напряжения равный отношению витков обмоток относительно друг друга будет наводить в этих обмотках ЭДС. На этом принципе построены все методы нахождения начала и концов обмоток в любой электрической машине.

Так как в асинхронном электродвигателе имеется три обмотки, и они абсолютно идентичны друг- другу, от этого и будем отталкиваться. Начало и концы обмоток электродвигателя здесь должны быть каждая на своем месте. Для начала любым прибором: омметром, контролькой позвонки (батарейка с лампочкой), или просто на искру необходимо найти концы каждой катушки электродвигателя. Для проверки на повышенном напряжении соблюдайте необходимые правила техники безопасности.

После того как выводные концы обмоток найдены соедините любые два конца различных катушек, на другие выводные концы этих катушек подайте напряжение можно даже 220В. Замерьте напряжение на выводах неподключенной катушки, это может быть вольтметр или лампа накаливания на то напряжение питания которое вы подали на соединенные катушки.

Если напряжение на измеряемой обмотке имеется, или лампа накаливания горит, значит, вы включили обмотки согласно (начало одной катушки с концом другой). Закрепите на провода, к которым подключено питание бирки, на один бирку с обозначением начало обмотки, а другую обозначите как конец обмотки.

Если напряжение на катушке, которая не подключена, отсутствует или оно очень мало значит, вы включили катушки встречно. На концы где подключено питание повесьте бирки с обозначением, что это концы обмоток, либо начала, как вам захочется.

Отключите одну обозначенную бирками обмотку и подсоедините к ней ту обмотку, у которой вы еще не определились с обозначением выводов. Подайте вновь напряжение на соединенные начало и концы обмоток электродвигателя , проверьте наличие напряжения на свободной от подключения обмотке. Наличие на ней напряжения подскажет, что включение обмоток согласное, а отсутствие напряжения указывает на встречное включение.

Так как концы одной из подключенных обмоток уже отмаркированы, в зависимости от результатов проверки обозначьте проверяемую обмотку. При встречном включении у вас будет в точке соединения катушек либо обе начала, либо оба концы. При согласном включении в точке соединения будут начала и конец различных обмоток.

Точно таким же образом проверяются трансформаторы . Здесь необходимо учитывать разницу в напряжении, которое можно подавать на обмотки.

Нередко случается, что у широко распространенных асинхронных трехфазных электродвигателей отсутствует маркировка выводов на обмотках. По-этому бывает затруднено. Это препятствует их включению в сеть. В специальной литературе описано несколько вариантов определения начала и конца фазных обмоток.

Это препятствует их включению в сеть. В специальной литературе описано несколько вариантов определения начала и конца фазных обмоток.
Существенным недостатком является использование для этого напряжения 220 В. Мы предлагаем с этой целью безопасный прием применения авометра и источника постоянного тока 4,5 В.
Последовательность работы такова. Сначала определяем выводы обмоток. Авометр устанавливаем для измерения сопротивлений на нижний предел. Затем прижав один из щупов к любому выводу обмотки, другим поочередно прикасаемся к остальным, отыскивая нужный, о чем можно судить по отклонению стрелки. Также определяется принадлежность и других выводов.
Каждой обмотке произвольно присваиваем номер. К одной из обмоток, например к первой, подключаем вольтметр. Для этого авометр устанавливаем на постоянное напряжение не более 10 В. Вторую и третью обмотки соединяем последовательно. К оставшимся выводам подключаем батарейку. Если стрелка прибора отклоняется в момент подключения и отклонения, то обмотки соединены начало с концом (рис. 1); если же стрелка прибора не отклоняется, то произошло соединение начала с началом или конца с концом (рис. 2).
Выяснив это, присваиваем обозначения началам и концам второй и третьей обмоток. Для того чтобы не спутать их, на выводы вешают бирочки. После этого к третьей обмотке подключаем вольтметр, а первую и вторую соединяем последовательно. К оставшимся выводам подключаем батарейку. Если стрелка отклонится в момент включения, то обмотки соединены начало с концом, а если не отклонится, то произошло соединение начала с концом или конца с концом. Присваиваем обозначения началу и концу первой обмотки, также вешая бирочки с надписями.
Таким путем определяют начала и концы всех трех обмоток. Потом выводы соединяют на колодку по схеме на рис. 3, а далее на звезду (рис. 4) или на треугольник (рис. 5) обмотки двигателя.

На рисунке 1, а условно изображены обмотки трехфазного электродвигателя, выведенные на зажимы щитка 1 . На щитке может не оказаться надписей, например , , (начала) и , и (концы), а если надписи и есть, то, во всяком случае, полезно убедиться в том, что они правильны.

Рисунок 1. Определение трехфазного двигателя.

Для этого вначале проверяют изоляцию каждого вывода относительно земли (рисунок 1, а ), пользуясь мегаомметром 2 . Один провод 3 от мегаомметра заземляют (присоединяют к корпусу электродвигателя), другой 4 поочередно присоединяют к каждому из шести зажимов щитка и, вращая рукоятку мегаомметра, убеждаются в исправности изоляции.

Затем провод 3 присоединяют к одному из выводов на щитке, например к выводу (рисунок 1, б ), и, вращая рукоятку мегаомметра, поочередно прикасаются к остальным пяти зажимам проводом 4 . В нашем примере на зажимах , , и мегаомметр покажет «изоляцию» и только в одном случае, а именно при присоединении к зажиму ,– «короткое». Отсюда следует, что зажимы и принадлежат одной и той же обмотке. Так проверяют каждый вывод относительно всех остальных, и в итоге должны обнаружиться три пары зажимов, принадлежащих соответствующим обмоткам.

Если начала и выводятся на щиток электродвигателя, то расположение зажимов таково, что при установке вертикальных перемычек (рисунок 1, в ) получается . Если установить перемычки горизонтально (рисунок 1, г ), электродвигатель будет соединен в звезду.

Если сопротивление обмоток невелико, то аналогичную проверку можно выполнить с помощью лампочки и батарейки, тестера, звонка, от сети через лампочку и тому подобного.

Предупреждение. Нужно иметь в виду следующее: а) обмотки электрических машин обладают большой индуктивностью, поэтому при испытании их даже от батарейки при ее отсоединении от обмотки может возникнуть импульс в несколько десятков вольт; б) обмотки имеют общий магнитопровод, то есть представляют собой своеобразный трансформатор. Значит, при работе с одной обмоткой не исключено появление напряжения на выводах других обмоток. При испытании это будут импульсы, которые возникнут при включении и отключении, при испытании – напряжение переменного тока. Одним словом, прикасаясь к зажимам, нужно провод держать за изоляцию.

Определение выводов трансформаторов

Определять принадлежность выводов у нужно с помощью мегаомметра или другого источника постоянного тока. Переменный ток для этих целей применять ОПАСНО . Почему? Потому что первичные и вторичные обмотки трансформаторов имеют разные числа витков, из-за чего в процессе испытания на выводах трансформатора может появиться опасное напряжение. Пусть, например, испытывается трансформатор на напряжение 6600 / 220 В, которого равен 30 (6600 / 220 = 30). Допустим, на вторичную обмотку через лампочку подано 40 В. На выводах первичной обмотки при этом окажется 40 × 30 = 1200 В.

Обмотки могут навиваться в двух направлениях: по часовой стрелке и против часовой . Как они фактически навиты, не видно, но тем не менее при помощи простого опыта легко определить, какие выводы являются их началами, какие – концами.

Допустим, что обмотки навиты в одном, безразлично каком, направлении (рисунок 2, а ). Переменный Ф индуктирует в каждой из них электродвижущие силы (э. д. с.) E 1 и E 2 , пропорциональные соответственно числам витков. Так как направление намотки одинаково, то нетрудно себе представить, что одна обмотка как бы является продолжением другой и, стало быть, в каждый момент направления э. д. с. в них совпадают. Это значит, что верхние их выводы A и a или нижние X и x имеют потенциал одного и того же знака – положительный или отрицательный, что и обозначено на рисунке 2, а знаками + и –.

Рисунок 2. Определение взаимного направления намотки двух обмоток, расположенных на одном стержне.

Ясно, что при различном направлении намотки (рисунок 2, б ) направления э. д. с. E 1 и E 2 прямо противоположны, то есть сдвинуты на 180°.

Отсюда следует практический вывод. Чтобы определить взаимное направление намотки двух обмоток, их соединяют между собой как показано на рисунке 2, в , а к свободным концам подводят переменное напряжение. Для предотвращения чрезмерно большого тока в схему введено добавочное сопротивление R . Измеряют общее напряжение U Aa между выводами A и a , напряжение U AX на одной обмотке и напряжение на другой обмотке U ax и сравнивают их.

Если U Aa равно разности U AX и U ax , то обмотки навиты в одном направлении в их э. д. с. изображаются на рисунке 2, г , например U Aa = 40 В, U AX = 100 В, U ax = 60 В.

Если U Aa равно сумме U AX н U ax , то обмотки навиты в разных направлениях, например U AX = 100 В; U ax = 60 В; U Aa = 160 В. Векторная диаграмма дана на рисунке 2, д .

Обращается внимание на необходимость подводить напряжение к свободным выводам обеих обмоток (A и a , если X и x соединены; X и x , если A и a соединены; A и X , если a и x соединены; a и x , если A и X соединены и так далее) и на недопустимость подводить напряжение только к одной . Почему? Потому что, подводя напряжение к одной обмотке, мы рискуем получить на других обмотках высокое напряжение. Рассмотрим пример. На рисунке 3 показано распределение напряжений при определении направления обмоток трансформатора с обмоткой низшего напряжения из 50 витков и с обмоткой высшего напряжения из 1500 витков.

Если напряжение 100 В подведено к свободным выводам, а обмотки навиты в одном направлении (рисунок 3, а ), то при испытании напряжения будут равны примерно 3,3; 96,7 и 100 В. Если обмотки навиты в разных направлениях, напряжения будут примерно 3,4; 103,4 и 100 В (рисунок 3, б ).

Если же напряжение 100 В подведено к обмотке низшего напряжения (рисунок 3, в ), то между выводами обмотки высшего напряжения получится 3000 В, что, безусловно, опасно.

На рисунке 4, а показана схема определения взаимного направления обмоток с помощью постоянного тока. К обмотке, имеющей больше витков (по соображениям безопасности), подводят напряжение 2 – 12 В от батареи. При включении рубильника Р следят за отклонениями гальванометров Г1 и Г2 . Если их стрелки отклоняются в одну и ту же сторону, значит, направление обмоток одинаково. Отклонения в разные стороны указывают на разные направления обмоток.

Каждый электрик должен знать:  Представлена мощная система беспроводной зарядки электромобиля

Рисунок 4. Определение взаимного направления обмоток с помощью постоянного тока.

Постоянным током удобно пользоваться для определения начал и концов обмоток электродвигателей. С этой целью предварительно определяют принадлежность выводов к той или другой обмотке.

Затем выводы одной обмотки условно обозначают (начало) и (конец) и присоединяют к ним через рубильник Р источник постоянного тока напряжением 2 В, как показано на рисунке 4, б . К выводам другой обмотки присоединяют милливольтметр mV .

Если к условному началу присоединен плюс источника тока и если стрелка милливольтметра при отключении рубильника отклоняется вправо, то вывод обмотки, к которому присоединен зажим милливольтметра » + «, также является ее началом и должен быть обозначен .

Однако если к условному началу присоединен плюс источника постоянного тока, но стрелка гальванометра при отключении рубильника отклоняется влево, то вывод обмотки, к которому присоединен зажим милливольтметра «+», является ее концом и должен быть обозначен . Этот случай на рисунке 4, б не рассматривается.

Определив начало и конец второй обмотки, тем же способом определяют начало и конец .

1 Иногда говорят «левая намотка» и «правая намотка».
2 На специальные испытания, проводимые персоналом электролабораторий, эти ограничения не распространяются.

Способы определения однополярных выводов обмоток у катушек с индуктивными связями

При прохождении электрического тока по виткам катушки создается суммарный магнитный поток, направление для которого указывает известное правило правой руки.

Если рассматривать две изолированные обмотки, которые создают магнитные потоки одного направления от пропускаемого по ним общего тока, то можно сказать, что полярность подключения входных и выходных клемм строго выдержана.

Их называют однополярными выводами или разметкой. Существуют следующие способы определения разметки:

1. На стадии изготовления устройств без электрических измерений; 2. В процессе эксплуатации.

Определение полярности с визуальной оценкой направления навивки проводника. Во время производства электротехнических изделий с несколькими обмотками на общем магнитопроводе (трансформаторы тока и напряжения, дроссели, реакторы, трехфазные электродвигатели) осуществить разметку можно визуально определив направление навивки проводов. Метод довольно прост в использовании.

Для его применения достаточно произвольно выбрать и пометить любым наглядным способом начало одного вывода обмотки, проследив за направлением намотки. На схеме его обозначим символом “*”. Далее, используем правило правой руки для выяснения направления создаваемого магнитного потока.

Если 4 пальца при обхвате катушки совпадают с направлением тока по виткам, то оттопыренный большой палец укажет сторону направления магнитного потока. У второй катушки достаточно повторить направление магнитного потока, а направление для тока в витках покажут остальные 4 пальца.

Причем, клемма с отходящим током будет полярной. Ее пометим тем способом, как и для 1-й обмотки. В практике эксплуатации электрооборудования довольно часто встречаются варианты расположения на магнитопроводе нескольких катушек.

В этом случае надо поступать тем же способом и определять попарно для каждой обмотки однополярные зажимы без учета остальных обмоток.

Только после получения результата переходить к следующей катушке. Подобные устройства могут иметь такую схему сборки:

Определение полярности без визуальной оценки направления навивки проводника. Рассматриваемый способ не требует нарушения конструкции изоляции электрических приборов и применяется в электротехнических устройствах при проверках состояния оборудования. Он выполняется электрическими замерами по одному из двух вариантов:

1. Подключением одного источника синусоидального напряжения; 2. Использованием источника постоянного тока.

Замеры на переменном напряжении. Для работы понадобиться подключить к генератору переменного тока последовательно соединенные катушки с измерительными приборами:

Причем, потребуется подключение катушек по встречной (1) и согласной (2) схеме.

На самом деле, неизвестна полярность выводов, ее надо определить. Для этого просто собираем одну схему, подаем напряжение, выполняем замеры, а потом эти операции проделываем при вывернутом подключении обмоток у 2-й катушки. Сравниваем результаты замеров тока в цепи.

Внимание! Выбор величины напряжения не должен создавать токи, превышающие номинальное значение для всех обмоток устройства.

При наличии других катушек, особенно у трансформаторов тока и подобных устройств в разомкнутых обмотках будет наводиться высокое напряжение, которое способно повредить оборудование или причинить вред здоровью персоналу. Все разомкнутые выводы катушек пред замерами требуется зашунтировать.

При одинаковой величине входного напряжения, замеряемого вольтметром, в обеих схемах будет разное значение тока, показываемого амперметром. Мы знаем из предыдущих материалов, что при согласной схеме включения обмоток индуктивное сопротивление больше.

Оно создаст меньший ток в цепи, чем при встречном подключении. По этому признаку определяем вариант схемы подключения и делаем разметку выводов. При наличии дополнительного количества катушек замеры повторяются по описанному алгоритму.

Замеры на постоянном напряжении. Данный способ работает на основе импульса тока, создаваемого при включении источника постоянного напряжения, которым может служить небольшой аккумулятор либо обычная батарейка от карманного фонарика, мобильного телефона или другого устройства.

Для проведения замеров первоначально требуется подключить любой чувствительный электроприбор, работающий на электромагнитной системе к выводам второй катушки. Желательно, но не обязательно, чтобы стрелка находилось посередине шкалы. По ее отклонению в правую или левую сторону будем судить о полярности подключения выводов.

При наличии дополнительных разомкнутых обмоток их выводы до замеров рекомендуется шунтировать по мерам безопасности.

После сборки измерительной схемы и закорачивания дополнительных обмоток на 1-ю катушку подаем напряжение от батарейки. Можно подключить ее минусовую клемму к схеме, а затем кратковременно дотронуться плюсом до второго вывода. Одновременно наблюдаем за движением стрелки на электроизмерительном приборе. Она может начать движение вправо или влево.

При совпадении полярностей выводов стрелка отклонится вправо, а в противном случае — влево. После замыкания цепи сразу же делаем ее размыкание и контролируем движение стрелки в противоположную сторону. Это обязательно. Для контроля допускается поменять полярность подключения батарейки либо измерительного прибора.

Схемы подключения при совпадающей полярности во время включения (1) и снятия напряжения (2) с обмоток показаны ниже:

Принцип данного замера: при возникновении импульса тока в 1-й катушке создается нарастающий магнитный поток, индуцирующий во 2-й ЭДС индукции, которая формирует магнитный поток и электрический ток в ней. Известное правило правой руки позволяет определить их направления.

Определение выводов электродвигателя. Способы определения выводов обмоток трехфазных двигателей

Для квалифицированного электрика определить , у которого шесть выводных концов , и на них нет обозначения, плевое дело. Для чайника это довольно сложный вопрос. На самом деле делается это очень просто.

Если вам попался электродвигатель из корпуса, которого торчат шесть концов, значит, такой двигатель можно включать в зависимости от питающего напряжения, либо на звезду, либо на треугольник. Но в любом случае необходимо знать начала и концы выходящих из двигателя обмоток.

Из теории электротехники необходимо вспомнить некоторые правила и понятия индукции и взаимоиндукции. Простыми словами это можно сказать так: две обмотки на одном сердечнике можно включить согласовано и встречно. Согласованное включение обмоток при одинаковом направлении намотки считается такое, когда начало одной обмотки, соединяется с концом другой обмотки, тогда их ЭДС будет протекать в одном направлении, и в этих обмотках будут происходить процессы электромагнитной индукции, при котором на других обмотках, если они имеются, будет наводиться напряжение.

Встречное включение обмоток подразумевает соединение обмоток начало с началом, а напряжение питания подается на концы обмоток. В этом случае магнитные потоки обмоток будут направлены навстречу друг другу, и произойдет взаимная компенсация.При равенстве витков обеих обмоток ЭДС будет равна 0.

Если же количество витков в обмотках будет различно, то какой–то процент напряжения равный отношению витков обмоток относительно друг друга будет наводить в этих обмотках ЭДС. На этом принципе построены все методы нахождения начала и концов обмоток в любой электрической машине.

Так как в асинхронном электродвигателе имеется три обмотки, и они абсолютно идентичны друг- другу, от этого и будем отталкиваться. Начало и концы обмоток электродвигателя здесь должны быть каждая на своем месте. Для начала любым прибором: омметром, контролькой позвонки (батарейка с лампочкой), или просто на искру необходимо найти концы каждой катушки электродвигателя. Для проверки на повышенном напряжении соблюдайте необходимые правила техники безопасности.

После того как выводные концы обмоток найдены соедините любые два конца различных катушек, на другие выводные концы этих катушек подайте напряжение можно даже 220В. Замерьте напряжение на выводах неподключенной катушки, это может быть вольтметр или лампа накаливания на то напряжение питания которое вы подали на соединенные катушки.

Если напряжение на измеряемой обмотке имеется, или лампа накаливания горит, значит, вы включили обмотки согласно (начало одной катушки с концом другой). Закрепите на провода, к которым подключено питание бирки, на один бирку с обозначением начало обмотки, а другую обозначите как конец обмотки.

Если напряжение на катушке, которая не подключена, отсутствует или оно очень мало значит, вы включили катушки встречно. На концы где подключено питание повесьте бирки с обозначением, что это концы обмоток, либо начала, как вам захочется.

Отключите одну обозначенную бирками обмотку и подсоедините к ней ту обмотку, у которой вы еще не определились с обозначением выводов. Подайте вновь напряжение на соединенные начало и концы обмоток электродвигателя , проверьте наличие напряжения на свободной от подключения обмотке. Наличие на ней напряжения подскажет, что включение обмоток согласное, а отсутствие напряжения указывает на встречное включение.

Так как концы одной из подключенных обмоток уже отмаркированы, в зависимости от результатов проверки обозначьте проверяемую обмотку. При встречном включении у вас будет в точке соединения катушек либо обе начала, либо оба концы. При согласном включении в точке соединения будут начала и конец различных обмоток.

Точно таким же образом проверяются трансформаторы . Здесь необходимо учитывать разницу в напряжении, которое можно подавать на обмотки.

При подключении трех фазного асинхронного двигателя важно не перепутать «начала» и «концы» обмоток. Что делать если вдруг все-таки они перепутались.

Дело было так. Отправили мы на перемотку трех фазный двигатель 380/660В. Когда перематывают двигатель 220/380В, его сразу соединяют в звезду и выводят три провода, которые только остается подключить к фазам. В нашем же случае двигатель надо подключать в треугольник, поэтому в нем были выведены все шесть концов. Обмотчики, конечно, промаркировали выводы медными проволочками.

Один из наших электриков не понял этой маркировки и соединил выводы по своему, и удалил «не нужные» проволочки маркировки. Конечно, он соединил выводы не правильно, иначе не о чем было бы говорить. При включении двигателя сразу же выбило автомат. То, что соединили, не правильно сразу стало ясно, поэтому переключили по другому. Опять тот же эффект. Еще раз переключили, двигатель вроде запустился, но ток зашкаливал, и защита опять сработала. Так мы пытались определить «начала» и «концы» выводов «методом научного тыка».

Начальству это не понравилось, и запретили дальнейшие эксперименты. Вызвали обмотчика, чтобы тот нашел, где «начала» и где «концы» обмоток.

Сами обмотки вычислить не сложно, достаточно прозвонить. А вот найти где у них «начала», а где «концы» задача посложнее, даже разобрав двигатель, будет сложно.

Просто поразительно столько опытных электриков, есть даже пенсионеры. А как найти «начала» и «концы» обмоток двигателя никто не догадался. Поэтому добавляем ниже описанный способ в копилку секретов опытных электриков.

Пришел обмотчик и дал нам несколько полезных советов. Во-первых, мы попеняли ему, что неплохо было бы перемотать двигатель на напряжение 220/ 380В. На что он ответил, что это сложнее надо брать провод другого сечения, и количество витков тоже другое. Все это надо рассчитывать, вычислять. А так взяли, убрали все обмотки кроме одной, посчитали, сколько у нее витков, и провод взяли такой же.

Обмотчик и не собирался разбирать двигатель для определения начала и концов обмоток. Как он сказал, что все это условно. Важно относительность «концов» и «начал» между самими обмотками. То есть условно три вывода обмоток мы можем считать началами, хотя реально, по намотке это будут концы. Немножко запутано, но это неважно.

Обмотчик взял с собой понижающий трансформатор и вольтметр. Соединил две обмотки двигателя последовательно и подключил к их свободным концам вольтметр. На третью обмотку подал пониженное напряжение с трансформатора. Стрелка вольтметра осталась на нуле. Значит, соединенные выводы обмоток условно назовем «началами», и обозначим их подмотнув изолентой. Чтобы убедится что все правильно работает выводы одной из обмоток поменяли местами. Опять замерили напряжение, на этот раз стрелка отклонилась, все правильно.

Теперь осталось найти «начало» на третьей обмотке. Все точно так же, берем одну обмотку с найденным «началом» и последовательно соединяем с третьей обмоткой, и подключаем вольтметр. А на вторую обмотку подаем напряжение. Стрелка отклонилась, а стрелка отклоняется, если «начало» одной обмотки соединено с «концом» другой обмотки. Так как мы понимаем, что соединили с началом первой обмотки (которое мы уже определили), «конец» третьей обмотки. Вывод третьей обмотки соединенный с вольтметром помечаем изолентой как «начало».

Для того чтобы соединить обмотки двигателя в треугольник, нужно «начало» первой обмотки соединить с «концом» второй, «начало» второй обмотки с «концом» третьей и «начало» третьей с «концом» первой.

Соединили обмотки, подключили двигатель, он сразу же заработал как надо.

Еще обмотчик сказал что этот способ определения начал и концов обмоток двигателя называется «метод Павлова».

Так умный обмотчик научил глупых электриков пятого разряда и начальника электроцеха уму разуму.

Если чего не поняли или есть вопросы, пишите в комментариях.

Нередко случается, что у широко распространенных асинхронных трехфазных электродвигателей отсутствует маркировка выводов на обмотках. По-этому бывает затруднено. Это препятствует их включению в сеть. В специальной литературе описано несколько вариантов определения начала и конца фазных обмоток.

Это препятствует их включению в сеть. В специальной литературе описано несколько вариантов определения начала и конца фазных обмоток.
Существенным недостатком является использование для этого напряжения 220 В. Мы предлагаем с этой целью безопасный прием применения авометра и источника постоянного тока 4,5 В.
Последовательность работы такова. Сначала определяем выводы обмоток. Авометр устанавливаем для измерения сопротивлений на нижний предел. Затем прижав один из щупов к любому выводу обмотки, другим поочередно прикасаемся к остальным, отыскивая нужный, о чем можно судить по отклонению стрелки. Также определяется принадлежность и других выводов.
Каждой обмотке произвольно присваиваем номер. К одной из обмоток, например к первой, подключаем вольтметр. Для этого авометр устанавливаем на постоянное напряжение не более 10 В. Вторую и третью обмотки соединяем последовательно. К оставшимся выводам подключаем батарейку. Если стрелка прибора отклоняется в момент подключения и отклонения, то обмотки соединены начало с концом (рис. 1); если же стрелка прибора не отклоняется, то произошло соединение начала с началом или конца с концом (рис. 2).
Выяснив это, присваиваем обозначения началам и концам второй и третьей обмоток. Для того чтобы не спутать их, на выводы вешают бирочки. После этого к третьей обмотке подключаем вольтметр, а первую и вторую соединяем последовательно. К оставшимся выводам подключаем батарейку. Если стрелка отклонится в момент включения, то обмотки соединены начало с концом, а если не отклонится, то произошло соединение начала с концом или конца с концом. Присваиваем обозначения началу и концу первой обмотки, также вешая бирочки с надписями.
Таким путем определяют начала и концы всех трех обмоток. Потом выводы соединяют на колодку по схеме на рис. 3, а далее на звезду (рис. 4) или на треугольник (рис. 5) обмотки двигателя.

Напряжения сети и схемы статорных обмоток электродвигателя:

Если в паспорте электродвигателя указано, например, 220/380В, это означает, что электродвигатель может быть включен как в сеть 220В (схема соединения обмоток — треугольник), так и в сеть 380В (схема соединения обмоток — звезда). Статорные обмотки асинхронного электродвигателя имеют шесть концов.

По ГОСТу обмотки асинхронного двигателя имеют следующие обозначения: I фаза — С1 (начало), С4 (конец), II фаза — С2 (начало), С5 (конец), III фаза — С3 (начало), С6 (конец).

Рис. 1. Схема подключения обмоток асинхронного двигателя.

а — в звезду;
б — в треугольник;
в — исполнение схем «звезда» и «треугольник» на доске зажимов.

Если в сети напряжения равно 380 В, то обмотки статора двигателя должны быть соединены по схеме «звезда». В общую точку при этом собраны или все начала (С1, С2, С3), или все концы (С4, С5, С6). Напряжение 380В приложено между концами обмоток АВ, ВС, СА. На каждой же фазе, то есть между точками О и А, О и В, О и С, напряжение будет в?З раз меньше: 380/?З = 220В.


Способы подключения электродвигателей

Если в сети напряжение 220В (при системе напряжений 220/127 В, что в настоящее время, практически нигде не встречается) обмотки статора двигателя должны быть соединены по схеме «треугольник».

В точках А, В и С соединяются начало (Н) предыдущей с концом (К) последующей обмотки и с фазой сети (рис. 1, б). Если предположить, что между точками А и В включена I фаза, между точками В и С — II, а между точками С и А — III фаза, то при схеме «треугольник» соединены: начало I (С1) с концом III (С6), начало II (С2) с концом I (С4) и начало III (С3) с концом II (С5).

У некоторых двигателей концы фаз обмотки выведены на доску зажимов. По ГОСТу, начала и концы обмоток выводят в том порядке, как это показано на рисунке 1, в.

Если теперь необходимо соединить обмотки двигателя по схеме «звезда», зажимы, на которые выведены концы (или начала), замыкают между собой, а к зажимам двигателя, на которые выведены начала (или концы), присоединяют фазы сети.

При соединении обмоток двигателя в «треугольник» соединяют, зажимы по вертикали попарно и к перемычкам присоединяют фазы сети. Вертикальные перемычки соединяют начало I с концом III фазы, начало II с концом I фазы и начало III с концом II фазы.

Определение согласованных выводов (начал и концов) фаз статорной обмотки.

На выводах статорных обмоток двигателя обычно имеются стандартные обозначения па металлических обжимающих кольцах. Однако эти обжимающие кольца теряются. Тогда возникает необходимость определить согласованные выводы.

Это выполняют в такой последовательности:
Сначала при помощи контрольной лампы определяют пары выводов, принадлежащих отдельным фазным обмоткам (рис. 2).

Рис. 2 . Определение фазных обмоток при помощи контрольной лампы.

К зажиму сети 2 подключают один из шести выводов статорной обмотки двигателя, а к другому зажиму сети 3 подключают один конец контрольной лампы. Другим концом контрольной лампы поочередно касаются каждого из остальных пяти выводов статорных обмоток до тех пор, пока лампа не загорится. Если лампа загорелась, значит, два вывода, присоединенные к сети, принадлежат одной фазе.

Необходимо следить при этом, чтобы выводы обмоток не замыкались друг с другом. Каждую пару выводов помечают (например, завязав ее узелком).

Определив фазы статорной обмотки, приступают ко второй части работы — определению согласованных выводов или «начал» и «концов». Эта часть работы может быть выполнена двумя способами:

1. Способ трансформации.
В одну из фаз включают контрольную лампу. Две другие фазы соединяют последовательно и включают и сеть на фазное напряжение. Если эти две фазы оказались включенными так, что и точке О условный «конец» одной фазы соединен с условным «началом» другой (рис. 3, а), то магнитный ноток?Ф пересекает третью обмотку и индуктирует в ней ЭДС.

Лампа укажет наличие ЭДС небольшим накалом. Если накал незаметен, то следует применить в качестве индикатора вольтметр со шкалой до 30 — 60 В.

Рис. 3. Определение начал и концов в фазных обмотках двигателя методом трансформации

Если в точке О встретятся, например, условные «концы» обмоток (рис. 3, б), то магнитные потоки обмоток будут направлены противоположно друг другу. Суммарный поток будет близок к нулю, и лампа не даст накала (вольтметр покажет О). В данном случае выводы, принадлежащие какой-либо из фаз, следует поменять местами и включить снова. Если накал у лампы есть (или вольтметр показывает некоторое напряжение), то концы следует пометить. На одни из выводов, которые встретились в общей точке О, надевают бирку с пометкой Н1 (начало I фазы), а на другой вывод — К3 (или К2). Бирки К1 и Н3 (или Н2) надевают па выводы, находящиеся в общих узелках (завязанных при выполнении первой части работы) с Н1 и К3 соответственно.
Для определения согласованных выводов третьей обмотки собирают схему, представленную на рисунке 3, в. Лампу включают в одну из фаз уже обозначенными выводами.

2. Способ подбора фаз.
Этот способ определения согласованных выводов (начал и концов) фаз статорной обмотки можно использовать для двигателей небольшой мощности — до 3 — 5 кВт.

Рис. 4. Определение «начал» и «концов» обмотки методом подбора схемы «звезда».

После того как определены выводы отдельных фаз, их наугад соединяют в звезду (по одному выводу от фазы подключают к сети, а по одному — соединяют в общую точку) и включают двигатель в сеть. Если в общую точку попали все условные «начала» или все «концы», то двигатель будет работать нормально.
Но если одна из фаз (III) оказалась «перевернутой» (рис. 4, а), то двигатель сильно гудит, хотя и может вращаться (но легко может быть заторможен). В этом случае выводы любой из обмоток наугад (например, I) следует поменять местами (рис. 4, б).
Если двигатель опять гудит и плохо работает, то фазу следует снова включить, как прежде (как в схеме а), но повернуть другую фазу — III (рис. 3, в).
Если двигатель и после этого гудит, то эту фазу следует также поставить по-прежнему, а повернуть следующую фазу — II. Когда двигатель станет работать нормально (рис. 4, в), все три вывода, которые соединены в общую точку, следует пометить одинаково, например «концами», а противоположные — «началами». После этого можно собирать рабочую схему, указанную в паспорте двигателя.

Трехфазный асинхронный двигатель

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Конструкция асинхронного электродвигателя

Трехфазный асинхронный электродвигатель, как и любой электродвигатель, состоит из двух основных частей — статора и ротора. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть. Ротор размещается внутри статора. Между ротором и статором имеется небольшое расстояние, называемое воздушным зазором, обычно 0,5-2 мм.

Статор состоит из корпуса и сердечника с обмоткой. Сердечник статора собирается из тонколистовой технической стали толщиной обычно 0,5 мм, покрытой изоляционным лаком. Шихтованная конструкция сердечника способствует значительному снижению вихревых токов, возникающих в процессе перемагничивания сердечника вращающимся магнитным полем. Обмотки статора располагаются в пазах сердечника.

Ротор состоит из сердечника с короткозамкнутой обмоткой и вала. Сердечник ротора тоже имеет шихтованную конструкцию. При этом листы ротора не покрыты лаком, так как ток имеет небольшую частоту и оксидной пленки достаточно для ограничения вихревых токов.

Принцип работы. Вращающееся магнитное поле

Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя основан на способности трехфазной обмотки при включении ее в сеть трехфазного тока создавать вращающееся магнитное поле.

Вращающееся магнитное поле — это основная концепция электрических двигателей и генераторов.

Частота вращения этого поля, или синхронная частота вращения прямо пропорциональна частоте переменного тока f1 и обратно пропорциональна числу пар полюсов р трехфазной обмотки.

  • где n1 – частота вращения магнитного поля статора, об/мин,
  • f1 – частота переменного тока, Гц,
  • p – число пар полюсов

Концепция вращающегося магнитного поля

Чтобы понять феномен вращающегося магнитного поля лучше, рассмотрим упрощенную трехфазную обмотку с тремя витками. Ток текущий по проводнику создает магнитное поле вокруг него. На рисунке ниже показано поле создаваемое трехфазным переменным током в конкретный момент времени

Составляющие переменного тока будут изменяться со временем, в результате чего будет изменяться создаваемое ими магнитное поле. При этом результирующее магнитное поле трехфазной обмотки будет принимать разную ориентацию, сохраняя при этом одинаковую амплитуду.

Действие вращающегося магнитного поля на замкнутый виток

Теперь разместим замкнутый проводник внутри вращающегося магнитного поля. По закону электромагнитной индукции изменяющееся магнитное поле приведет к возникновению электродвижущей силы (ЭДС) в проводнике. В свою очередь ЭДС вызовет ток в проводнике. Таким образом, в магнитном поле будет находиться замкнутый проводник с током, на который согласно закону Ампера будет действовать сила, в результате чего контур начнет вращаться.

Влияние вращающегося магнитного поля на замкнутый проводник с током

Короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя

По этому принципу также работает асинхронный электродвигатель. Вместо рамки с током внутри асинхронного двигателя находится короткозамкнутый ротор по конструкции напоминающий беличье колесо. Короткозамкнутый ротор состоит из стержней накоротко замкнутых с торцов кольцами.

Короткозамкнутый ротор «беличья клетка» наиболее широко используемый в асинхронных электродвигателях (показан без вала и сердечника)

Трехфазный переменный ток, проходя по обмоткам статора, создает вращающееся магнитное поле. Таким образом, также как было описано ранее, в стержнях ротора будет индуцироваться ток, в результате чего ротор начнет вращаться. На рисунке ниже Вы можете заметить различие между индуцируемыми токами в стержнях. Это происходит из-за того что величина изменения магнитного поля отличается в разных парах стержней, из-за их разного расположения относительно поля. Изменение тока в стержнях будет изменяться со временем.

Вы также можете заметить, что стержни ротора наклонены относительно оси вращения. Это делается для того чтобы уменьшить высшие гармоники ЭДС и избавиться от пульсации момента. Если стержни были бы направлены вдоль оси вращения, то в них возникало бы пульсирующее магнитное поле из-за того, что магнитное сопротивление обмотки значительно выше магнитного сопротивления зубцов статора.

Скольжение асинхронного двигателя. Скорость вращения ротора

Отличительный признак асинхронного двигателя состоит в том, что частота вращения ротора n2 меньше синхронной частоты вращения магнитного поля статора n1.

Объясняется это тем, что ЭДС в стержнях обмотки ротора индуцируется только при неравенстве частот вращения n2 Трехфазный ток (разница фаз 120°)

Звезда и треугольник

Трехфазная обмотка статора электродвигателя соединяется по схеме «звезда» или «треугольник» в зависимости от напряжения питания сети. Концы трехфазной обмотки могут быть: соединены внутри электродвигателя (из двигателя выходит три провода), выведены наружу (выходит шесть проводов), выведены в распределительную коробку (в коробку выходит шесть проводов, из коробки три).

Фазное напряжение — разница потенциалов между началом и концом одной фазы. Другое определение для соединения «звезда»: фазное напряжение это разница потенциалов между линейным проводом и нейтралью (обратите внимание, что у схемы «треугольник» отсутствует нейтраль).

Линейное напряжение — разность потенциалов между двумя линейными проводами (между фазами).

Звезда Треугольник Обозначение
Uл, Uф — линейное и фазовое напряжение, В,
Iл, Iф — линейный и фазовый ток, А,
S — полная мощность, Вт
P — активная мощность, Вт

S = 1,73∙380∙1 = 658 Вт.

Теперь изменим схему соединения на «треугольник», линейное напряжение останется таким же Uл=380 В, а фазовое напряжение увеличится в корень из 3 раз Uф=Uл=380 В. Увеличение фазового напряжения приведет к увеличению фазового тока в корень из 3 раз. Таким образом линейный ток схемы «треугольник» будет в три раза больше линейного тока схемы «звезда». А следовательно и потребляемая мощность будет в 3 раза больше:

S = 1,73∙380∙3 = 1975 Вт.

Таким образом, если двигатель рассчитан на подключение к трехфазной сети переменного тока по схеме «звезда», подключение данного электродвигателя по схеме «треугольник» может привести к его поломке.

Если в нормальном режиме электродвигатель подключен по схеме «треугольник», то для уменьшения пусковых токов на время пуска его можно соединить по схеме звезда. При этом вместе с пусковым током уменьшится также пусковой момент.

Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник

Обозначение выводов статора трехфазного электродвигателя

Схема соединения обмоток, наименование фазы и вывода Обозначение вывода
Начало Конец
Открытая схема (число выводов 6)
первая фаза U1 U2
вторая фаза V1 V2
третья фаза W1 W2
Соединение в звезду (число выводов 3 или 4)
первая фаза U
вторая фаза V
третья фаза W
точка звезды (нулевая точка) N
Соединение в треугольник (число выводов 3)
первый вывод U
второй вывод V
третий вывод W
Схема соединения обмоток, наименование фазы и вывода Обозначение вывода
Начало Конец
Открытая схема (число выводов 6)
первая фаза C1 C4
вторая фаза C2 C5
третья фаза C3 C6
Соединение звездой (число выводов 3 или 4)
первая фаза C1
вторая фаза C2
третья фаза C3
нулевая точка
Соединение треугольником (число выводов 3)
первый вывод C1
второй вывод C2
третий вывод C3

Подключение трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети с помощью фазосдвигающего элемента

Трехфазные асинхронные электродвигатели могут быть подключены к однофазной сети с помощью фазосдвигаюших элементов. При этом электродвигатель будет работать либо в режиме однофазного двигателя с пусковой обмоткой (рисунок а, б, г) либо в режиме конденсаторного двигателя с постоянно включенным рабочим конденсатором (рисунок в, д, е).

Схемы подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к однофазной сети

Схемы приведенные на рисунке «а», «б», «д» применяются, когда выведены все шесть концов обмотки. Электродвигатели с соединением обмоток согласно схемам «а», «б», «г» практически равноценны двигателям, которые спроектированы как однофазные электродвигатели с пусковой обмоткой. Номинальная мощность при этом состовляет 40-50% от мощности в трехфазном режиме, а при работе с рабочим конденсатором 75-80%.

Каждый электрик должен знать:  Как определить экономически выгодные режимы использования трансформаторов двухтрансформаторных

Емкость рабочего конденсатора при частоте тока 50 Гц для схем «в», «д», «е» примерно рассчитывается соответственно по формулам:

  • ,где Cраб — емкость рабочего конденсатора, мкФ,
  • Iном – номинальный (фазный) ток статора трехфазного двигателя, А,
  • U1 – напряжение однофазной сети, В.

Управление асинхронным двигателем

    Способы подключения асинхронного электродвигателя к сети питания:
  • прямое подключение к сети питания
  • подключение от устройства плавного пуска
  • подключение от преобразователя частоты

Варианты подключения асинхронного электродвигателя с помощью магнитного пускателя (слева), устройства плавного пуска (посеридине) и частотного преобразователя (справа). Схемы представлены в упрощенном виде.
FU1-FU9 — плавкие предохранители, KK1 — тепловое реле, KM1 — магнитный пускатель, L1-L3 — контакты для подключения к сети трехфазного переменного тока, M1-M3 — асинхронные электродвигатели, QF1-QF3 — автоматические выключатели, UZ1 — устройство плавного пуска, UZ2 — преобразователь частоты

Прямое подключение к сети питания

Использование магнитных пускателей позволяет управлять асинхронными электродвигателями путем непосредственного подключения двигателя к сети переменного тока.

С помощью магнитных пускателей можно реализовать схему:

  • нереверсивного пуска: пуск и остановка;
  • реверсивного пуска: пуск, остановка и реверс.

Использование теплового реле позволяет осуществить защиту электродвигателя от величин тока намного превышающих номинальное значение.

Нереверсивная схема

Реверсивная схема

Недостатком прямой коммутации обмоток асинхронного электродвигателя с сетью является наличие больших пусковых токов, во время запуска электродвигателя.

Плавный пуск асинхронного электродвигателя

В задачах, где не требуется регулировка скорости электродвигателя во время работы для уменьшения пусковых токов используется устройство плавного пуска.

Устройство плавного пуска защищает асинхронный электродвигатель от повреждений вызванных резким увеличением потребляемой энергии во время пуска путем ограничения пусковых токов. Устройство плавного пуска позволяет обеспечить плавный разгон и торможение асинхронного электродвигателя.

Устройство плавного пуска дешевле и компактнее частотного преобразователе. Применяется там, где регулировка скорости вращения и момента требуется только при запуске.

Частотное управление асинхронным электродвигателем

Для регулирования скорости вращения и момента асинхронного двигателя используют частотный преобразователь. Принцип действия частотного преобразователя основан на изменении частоты и напряжения переменного тока.

    Использование частотного преобразователя позволяет:
  • уменьшить энергопротребление электродвигателя;
  • управлять скоростью вращения электродвигателя (плавный запуск и остановка, регулировка скорости во время работы);
  • избежать перегрузок электродвигателя и тем самым увеличить его срок службы.

Функциональная схема частотно-регулируемого привода

    В зависимости от функционала частотные преобразователи реализуют следующие методы регулирования асинхронным электродвигателем:
  • скалярное управление;
  • векторное управление.

Скалярное управление является простым и дешевым в реализации, но имеет следующие недостатки — медленный отклик на изменение нагрузки и небольшой диапазон регулирования. Поэтому скалярное управление обычно используется в задачах, где нагрузка либо постоянна, либо изменяется по известному закону (например, управление вентиляторами).

Скалярное управление асинхронным двигателем с датчиком скорости

Векторное управление используется в задачах, где требуется независимо управлять скоростью и моментом электродвигателя (например, лифт), что, в частности, позволяет поддерживать постоянную скорость вращения при изменяющемся моменте нагрузки. При этом векторное управление является самым эффективным управлением с точки зрения КПД и увеличения времени работы электродвигателя.

Среди векторных методов управления асинхронными электродвигателями наиболее широкое применение получили: полеориентированное управление и прямое управление моментом.

Полеориентированное управления асинхронным электродвигателем по датчику положения ротора

Полеориентированное управление позволяет плавно и точно управлять параметрами движения (скоростью и моментом), но при этом для его реализации требуется информация о направлениии вектора потокосцепления ротора двигателя.

    По способу получения информации о положении потокосцепления ротора электродвигателя выделяют:
  • полеориентированное управление по датчику;
  • полеориентированное управление без датчика: положение потокосцепления ротора вычисляется математически на основе той информации, которая имеется в частотном преобразователе (напряжение питания, напряжения и токи статора, сопротивление и индуктивность обмоток статора и ротора, количество пар полюсов двигателя).

Полеориентированное управления асинхронным электродвигателем без датчика положения ротора

Прямое управление моментом имеет простую схему и высокую динамику работы, но при этом высокие пульсации момента и тока.

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором

До широкого распространения частотных преобразователей асинхронные двигатели средней и большой мощности делали с фазным ротором. Трехфазные асинхронные двигатели с фазным ротором (АДФР) обычно применяли в устройствах с тяжелыми условиями пуска, например в качестве крановых двигателей переменного тока, или же для привода устройств, требующих плавного регулирования частоты вращения.

Конструкция АДФР

Фазный ротор

Конструктивно фазный ротор представляет из себя трехфазную обмотку (аналогичную обмотки статора) уложенную в пазы сердечника фазного ротора. Концы фаз такой обмотки ротора обычно соединяются в «звезду», а начала подключают к контактным кольцам, изолированным друг от друга и от вала. Через щетки к контактным кольцам обычно присоединяется трехфазный пусковой или регулировочный реостат. Асинхронные двигатели с фазным ротором имеют более сложную конструкцию, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором, однако обладают лучшими пусковыми и регулировочными свойствами.

Статор АДФР

Статор асинхронного двигателя с фазным ротором по конструкции не отличается от статора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Обозначение выводов вторичных обмоток трехфазного АДФР

Схема соединения обмоток, наименование фазы и вывода Обозначение вывода
Начало Конец
Открытая схема (число выводов 6)
первая фаза K1 K2
вторая фаза L1 L2
третья фаза M1 M2
Соединение в звезду (число выводов 3 или 4)
первая фаза K
вторая фаза L
третья фаза M
точка звезды (нулевая точка) Q
Соединение в треугольник (число выводов 3)
первый вывод K
второй вывод L
третий вывод M
Схема соединения обмоток, наименование фазы и вывода Обозначение вывода
Соединение звездой (число выводов 3 или 4)
первая фаза Р1
вторая фаза Р2
третья фаза Р3
нулевая точка
Соединение треугольником (число выводов 3)
первый вывод Р1
второй вывод Р2
третий вывод Р3

Пуск АДФР

Пуск двигателей с фазным ротором производится с помощью пускового реостата в цепи ротора.

Применяются проволочные и жидкостные реостаты.

Металлические реостаты являются ступенчатыми, и переключение с одной ступени на другую осуществляется либо вручную с помощью рукоятки контроллера, существенным элементом которого является вал с укрепленными на нем контактами, либо же автоматически с помощью контакторов или контроллера с электрическим приводом.

Жидкостный реостат представляет собой сосуд с электролитом, в котором опущены электроды. Сопротивление реостата регулируется путем изменения глубины погружения электродов [3].

Для повышения КПД и снижения износа щеток некоторые АДФР содержат специальное устройство (короткозамкнутый механизм), которое после запуска поднимает щетки и замыкает кольца.

При реостатном пуске достигаются благоприятные пусковые характеристики, так как высокие значения моментов достигаются при невысоких значениях пусковых токов. В настоящее время АДФР заменяются комбинацией асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором и частотным преобразователем.

Как определить начала и концы обмоток электродвигателя

При подключении трех фазного асинхронного двигателя важно не перепутать “начала” и “концы” обмоток. Что делать если вдруг все-таки они перепутались.

Дело было так. Отправили мы на перемотку трех фазный двигатель 380/660В. Когда перематывают двигатель 220/380В, его сразу соединяют в звезду и выводят три провода, которые только остается подключить к фазам. В нашем же случае двигатель надо подключать в треугольник, поэтому в нем были выведены все шесть концов. Обмотчики, конечно, промаркировали выводы медными проволочками.

Один из наших электриков не понял этой маркировки и соединил выводы по своему, и удалил «не нужные» проволочки маркировки. Конечно, он соединил выводы не правильно, иначе не о чем было бы говорить. При включении двигателя сразу же выбило автомат. То, что соединили, не правильно сразу стало ясно, поэтому переключили по другому. Опять тот же эффект. Еще раз переключили, двигатель вроде запустился, но ток зашкаливал, и защита опять сработала. Так мы пытались определить “начала” и “концы” выводов «методом научного тыка».

Начальству это не понравилось, и запретили дальнейшие эксперименты. Вызвали обмотчика, чтобы тот нашел, где “начала” и где “концы” обмоток.

Сами обмотки вычислить не сложно, достаточно прозвонить. А вот найти где у них “начала”, а где “концы” задача посложнее, даже разобрав двигатель, будет сложно.

Просто поразительно столько опытных электриков, есть даже пенсионеры. А как найти “начала” и “концы” обмоток двигателя никто не догадался. Поэтому добавляем ниже описанный способ в копилку секретов опытных электриков.

Пришел обмотчик и дал нам несколько полезных советов. Во-первых, мы попеняли ему, что неплохо было бы перемотать двигатель на напряжение 220/ 380В. На что он ответил, что это сложнее надо брать провод другого сечения, и количество витков тоже другое. Все это надо рассчитывать, вычислять. А так взяли, убрали все обмотки кроме одной, посчитали, сколько у нее витков, и провод взяли такой же.

Обмотчик и не собирался разбирать двигатель для определения начала и концов обмоток. Как он сказал, что все это условно. Важно относительность “концов” и “начал” между самими обмотками. То есть условно три вывода обмоток мы можем считать началами, хотя реально, по намотке это будут концы. Немножко запутано, но это неважно.

Обмотчик взял с собой понижающий трансформатор и вольтметр. Соединил две обмотки двигателя последовательно и подключил к их свободным концам вольтметр. На третью обмотку подал пониженное напряжение с трансформатора. Стрелка вольтметра осталась на нуле. Значит, соединенные выводы обмоток условно назовем “началами”, и обозначим их подмотнув изолентой. Чтобы убедится что все правильно работает выводы одной из обмоток поменяли местами. Опять замерили напряжение, на этот раз стрелка отклонилась, все правильно.

Теперь осталось найти “начало” на третьей обмотке. Все точно так же, берем одну обмотку с найденным “началом” и последовательно соединяем с третьей обмоткой, и подключаем вольтметр. А на вторую обмотку подаем напряжение. Стрелка отклонилась, а стрелка отклоняется, если “начало” одной обмотки соединено с “концом” другой обмотки. Так как мы понимаем, что соединили с началом первой обмотки (которое мы уже определили), “конец” третьей обмотки. Вывод третьей обмотки соединенный с вольтметром помечаем изолентой как “начало”.

Для того чтобы соединить обмотки двигателя в треугольник, нужно “начало” первой обмотки соединить с “концом” второй, “начало” второй обмотки с “концом” третьей и “начало” третьей с “концом” первой.

Соединили обмотки, подключили двигатель, он сразу же заработал как надо.

Еще обмотчик сказал что этот способ определения начал и концов обмоток двигателя называется «метод Павлова».

Так умный обмотчик научил глупых электриков пятого разряда и начальника электроцеха уму разуму.

Если чего не поняли или есть вопросы, пишите в комментариях.

Подключение трёхфазного двигателя.

Запись дневника создана пользователем Serj, 06.02.14
Просмотров: 6.707

Подключение
Всякий асинхронный трехфазный двигатель рассчитан на два номинальных напряжения трехфазной сети 380 /220 — 220/127 и т. д. Наиболее часто встречаются двигатели 380/220В. Переключение двигателя с одного напряжения на другое производится подключением обмоток «на звезду» — для 380 В или на «треугольник» — на 220 В. Если у двигателя имеется колодка подключения, имеющая 6 выводов с установленными перемычками, следует обратить внимание в каком порядке установлены перемычки. Если у двигателя отсутствует колодка и имеются 6 выводов — обычно они собраны в пучки по 3 вывода. В одном пучке собраны начала обмоток, в другом концы (начала обмоток на схеме обозначены точкой).

В данном случае «начало» и «конец» — понятия условные, важно лишь чтобы направления намоток совпадали, т. е. на примере «звезды» нулевой точкой могут быть как начала, так и концы обмоток, а в «треугольнике» — обмотки должны быть соединены последовательно, т. е. конец одной с началом следующей. Для правильного подключения на «треугольник» нужно определить выводы каждой обмотки, разложить их попарно и подключить по след. схеме:

Если развернуть эту схему, то будет видно, что катушки подключены «треугольником».

Если у двигателя имеется только 3 вывода, следует разобрать двигатель: снять крышку со стороны колодки и в обмотках найти соединение трёх обмоточных проводов (все остальные провода соединены по 2). Соединение трёх проводов является нулевой точкой звезды. Эти 3 провода следует разорвать, припаять к ним выводные провода и объединить их в один пучок. Таким образом мы имеем уже 6 проводов, которые нужно соединить по схеме треугольника.

Способ определения начал и концов обмоток трёхфазного асинхронного двигателя

Сначала необходимо определить обмотки. Для этого омметром прозваниваются обмотки и собираются в условные пучки по 3 штуки.

К выводам одной из обмоток (например A1-A2) подключается батарейка, а к выводам другой обмотки (B1, B2) — стрелочный вольтметр (цифровой мультиметр не подойдёт — слишком инертен). (см. ниже схему [1])
В момент разрыва контакта обмотки А с батарейкой стрелка вольтметра качнётся в какую-л. сторону.
Батарейку оставляем на той же обмотке (сохраняя полярность), а вольтметр подключаем к следующей обмотке — С. Изменяя полярность обмотки С (меняя местами выводы обмотки) добиваемся отклонения вольтметра в ту же сторону, что и в предыдущем случае.
Таким образом (см. схему 1), при разрыве контакта обмотки А с батарейкой, вольтметр будучи подключённым к обмотке В и подключённым к обмотке С должен качнуть стрелку в одну сторону. Если стрелка отклоняется в разные стороны — поменяйте местами (разложеные в разные пучки) выводы B1 и B2 или C1 и C2.

Подключите батарейку к выводам обмотки С (см. схему [2]) и таким же образом добейтесь чтобы при разрыве контакта с батарейкой, стрелка вольтметра, подключенного к обмотке А дёргалась в ту же сторону, что и в случае, если вольтметр подключен к обмотке В. Если стрелка качается в разные стороны на обмотке А и обмотке В, — поменяйте местами выводы обмотки А. (сохраняйте полярность вольтметра и батарейки)

Проверьте всё ещё раз с самого начала.
Таким образом должно получиться следующее.
при разрыве контакта батарейки с любой из обмоток на двух других обмотках должен возникать кратковременный электрический потенциал одинаковой полярности (т. е. стрелка вольтметра должна качнуться в одну сторону).

Теперь выводы, находящиеся в одном пучке нужно пометить как «начала», а выводы, находящиеся в другом пучке — как «концы»

Как определить трансформатор

Определение направления обмоток трансформатора

Определить направление обмоток трансформатора можно с помощью источника тока на 6-12 В и вольтметра постоянного тока. У нас имеется несколько пар проводов, нам надо определить, где начало, а где конец обмотки трансформатора. Берем любую пару проводов принадлежащих одной из обмоток. Помечаем один из выводов обмотки как начало (А), а второй как конец (Б). Подключаем вольтметр постоянного тока к любой другой паре проводов, принадлежащей другой обмотке трансформатора. Минус присоединяем к нашему условному концу (Б) первой обмотки. Касаясь несколько раз начала первой обмотки плюсом, наблюдаем за показаниями прибора. Нас интересует отклонение стрелки в момент замыкания цепи. Если стрелка вольтметра отклоняется в минус, то переключаем полярность присоединения прибора ко второй обмотке, и снова несколько раз замыкаем источник тока на первую обмотку трансформатора. Теперь отклонения прибора в момент замыкания должны быть в положительную сторону. Тот вывод обмотки, который соединен с плюсом прибора будет началом второй обмотки, а с минусом – концом. Аналогично определяем начала всех других обмоток.

Определение начала и конца обмотки трансформатора

Часто возникают ситуации ,когда держим в руках многообмоточный трансформатор (не важно какой конструкции, будь-то тороидальный, либо классический Ш-образник) не знаем как его подключить,как правильно соединить обмотки. Если перепутаем начало и концы обмоток и соединим их встречно,трансформатор скорее всего банально сгорит,либо будет работать с перегрузкой. Не всякий б\у трансформатор имеет маркировку начала и конца обмоток. Здесь приведен относительно не сложный способ как определить начало и конец обмотки трансформатора.

Нам понадобится обычная плоская батарейка на 4,5 В и комбинированный измерительный прибор (тестер) или миллиамперметр постоянного тока. Обмотки трансформатора мы предварительно вызвонили омметром и у нас имеются несколько пар проводов, но нам надо определить, где у этих пар начало обмотки, а где конец. Берем любую пару проводов принадлежащих одной из обмоток трансформатора. Условно помечаем один из выводов обмотки как начало (Н), а второй как конец (К). Подключаем тестер на пределе единицы или десятки миллиампер постоянного тока к любой другой паре проводов, принадлежащей другой обмотке. Минус батарейки присоединяем к нашему условному концу (К) первой обмотки. Касаясь несколько раз начала первой обмотки плюсом батарейки, наблюдаем за показаниями тестера. Нас интересует отклонение стрелки прибора в момент замыкания цепи «батарейка – обмотка». Если стрелка прибора отклоняется в минус, то переключаем полярность присоединения прибора ко второй обмотке, и снова несколько раз замыкаем батарейку на первую обмотку. Теперь отклонения прибора в момент замыкания должны быть в положительную сторону. Тот вывод обмотки трансформатора, который соединен с» плюсом» тестера будет началом второй обмотки, а с «минусом» – концом. Таким же образом определяем начала всех других обмоток.

К списку статей

Конструкция преобразователя

Перед тем как приступить непосредственно к проверке импульсного трансформатора (ИТ), желательно знать, как он устроен, понимать принцип действия и различать существующие виды. Такое импульсное устройство используется не только как часть блока питания, его задействуют при построении защиты от короткого замыкания в режиме холостого хода и в качестве стабилизирующего элемента.

Импульсный трансформатор используется для преобразования величины тока и напряжения без изменения их формы. То есть он может изменить амплитуду и полярность различного рода импульса, согласовать между собой различные электронные каскады, создать надёжную и устойчивую обратную связь. Поэтому главным требованием, предъявляемым к нему, является сохранение формы импульса.

Добиваются этого снижением паразитных величин, таких как межвитковая ёмкость и индуктивность, путём использования небольших сердечников, расположением витков, уменьшением числа обмоток. Основными характеристиками трансформатора являются: мощность и рабочее напряжение. Конструктивно устройство может быть выполнено в следующем виде:

  • стержневом — магнитопровод такого трансформатора выполняется из П-образных пластин, обхваченных обмотками;
  • броневом — используются Ш-образные пластины, а обмотки располагаются в катушках, образуя своеобразную броню;
  • тороидальном — его вид напоминает геометрическую фигуру тор, при этом он не имеет катушек, а обмотка наматывается на сердечник;
  • смешанном (бронестержневом) — собирается из четырёх катушек и магнитопровода совмещённого типа.

Магнитопровод в трансформаторе выполняется из пластин электротехнической стали, кроме тороидальной формы, в которой он сделан из рулонного или ферромагнитного материала. Каркасы катушек размещаются на изоляторах, а провода используются только медные. Толщина пластин подбирается в зависимости от частоты.

Расположение обмоток может быть выполнено спиральным, коническим и цилиндрическим видом. Особенностью первого типа является использование не проволоки, а широкой тонкой фольгированной ленты. Второго — выполняются с различной толщиной изоляции, влияющей на напряжение между первичной и вторичной обмотки. Третьего же типа представляют собой конструкции с намотанной проволокой на стержень по спирали.

Принцип работы устройства

Принцип действия ИТ основан на возникновении электромагнитной индукции. Так, если на первичную обмотку подать напряжение, то по ней начнёт протекать переменный ток. Его появление приведёт к возникновению непостоянного по своей величине магнитного потока. Таким образом, эта катушка является своего рода источником магнитного поля. Этот поток по короткозамкнутому сердечнику передаётся на вторичную обмотку, индуцируя на ней электродвижущую силу (ЭДС).

Величина напряжения на выходе зависит от отношения числа витков между первичной обмоткой и вторичной, а от сечения используемого провода зависит максимальная сила тока. При подключении к выходу мощной нагрузки увеличивается потребление тока, что при малом сечении проволоки приводит трансформатор к перегреву, повреждению изоляции и перегоранию.

Работа ИТ зависит также от частоты сигнала, который подаётся на первичную обмотку. Чем выше будет эта частота, тем меньшие потери будут происходить при трансформации энергии. Поэтому при высокой скорости подаваемых импульсов размеры устройства могут быть меньшими. Достигается это работой магнитопровода в режиме насыщения, а для снижения остаточной индукции используется небольшой воздушный зазор. Этот принцип и используется при построении ИТ, на который подаётся сигнал с длительностью всего в несколько микросекунд.

Подготовка и проверка

Для проверки на работоспособность импульсного трансформатора можно использовать как аналоговый мультиметр, так и цифровой. Применение второго предпочтительней из-за удобства его использования. Суть подготовки цифрового тестера сводится к проверке элемента питания и измерительных проводов. В то же время прибор стрелочного типа в дополнение к этому ещё дополнительно подстраивается.

Настройка аналогового прибора происходит путём переключения режима работы в область измерения минимально возможного сопротивления. После в гнёзда тестера вставляются два провода и перемыкаются накоротко. Специальной построечной ручкой положение стрелки устанавливается напротив нуля. Если же стрелку выставить в ноль не удаётся, то это свидетельствует о разрядившихся элементах питания, которые необходимо будет заменить.

С цифровым мультиметром проще. В его конструкции используется анализатор, который следит за состоянием батареи и при ухудшении её параметров выводит на экран тестера сообщение о необходимой её замене.

При проверке параметров трансформатора используется два принципиально разных подхода. Первый заключается в оценке исправности непосредственно в схеме, а второй — автономно от неё. Но важно понимать, что если ИТ не выпаять из схемы, или хотя бы не отсоединить ряд выводов, то погрешность измерения может быть очень большой. Связано это с другими радиоэлементами, шунтирующими вход и выход устройства.

Порядок выявления дефектов

Важным этапом проверки трансформатора мультиметром является определение обмоток. При этом их направление существенной роли не играет. Сделать это можно по маркировке, нанесённой на устройство. Обычно на трансформаторе указывается определённый код.

В отдельных случаях на ИТ может быть нанесена схема расположения обмоток или даже подписаны их выводы. Если же трансформатор установлен в прибор, то в нахождении распиновки поможет принципиальная электрическая схема или спецификация. Также часто обозначения обмоток, а именно напряжения и общий вывод, подписываются на самом текстолите платы возле разъёмов, к которым подключается устройство.

После того как выводы определены, можно приступать непосредственно к проверке трансформатора. Перечень неисправностей, которые могут возникнуть в устройстве, ограничен четырьмя пунктами:

  • повреждение сердечника;
  • отгоревший контакт;
  • пробой изоляции, приводящий к межвитковому или корпусному замыканию;
  • разрыв проволоки.

Последовательность проверки сводится к первоначальному внешнему осмотру трансформатора. Он внимательно проверяется на почернения, сколы, а также запах. Если явных повреждений не выявлено, то переходят к измерению мультиметром.

Исследование на обрыв и КЗ

Для проверки целостности обмоток лучше всего использовать цифровой тестер, но можно исследовать их и с помощью стрелочного. В первом случае используется режим прозвонки диодов, обозначенный на мультиметре символом -|>| —))). Для определения обрыва к цифровому прибору подключаются измерительные провода. Один вставляется в разъёмы, обозначенные V/Ω, а второй — в COM. Галетный переключатель переводится в область прозвонки. Измерительными щупами последовательно дотрагиваются до каждой обмотки, красным — к одному её выводу, а чёрным — к другому. При её целостности мультиметр запищит.

Аналоговым тестером проверка выполняется в режиме замера сопротивлений. Для этого на тестере выбирается наименьший диапазон измерения сопротивлений. Это может быть реализовано через кнопки или переключатель. Щупами прибора, так же как и в случае с цифровым мультиметром, дотрагиваются до начала и конца обмотки. При её повреждении стрелка останется на месте и не отклонится.

Таким же образом происходит проверка на короткое замыкание. Возникнуть КЗ может из-за пробоя изоляции. В результате сопротивление обмотки уменьшится, что приведёт к перераспределению в устройстве магнитного потока. Для проведения тестирования мультиметр переключается в режим проверки сопротивления. Дотрагиваясь щупами до обмоток, смотрят результат на цифровом дисплее или на шкале (отклонение стрелки). Этот результат не должен быть менее 10 Ом.

Чтобы убедиться в отсутствии КЗ на магнитопровод, одним щупом прикасаются к «железу» трансформатора, а вторым — последовательно к каждой обмотке. Отклонения стрелки или появления звукового сигнала быть не должно. Стоит отметить, что прозвонить тестером межвитковое замыкание можно только в приближённом виде, так как погрешность прибора довольно высока.

Измерения напряжения и тока

При подозрении на неисправность трансформатора тестирование можно провести, и не отключая его полностью от схемы. Такой метод проверки называется прямым, но связан с риском получить удар электрическим током. Суть действий в измерении тока заключается в выполнении следующих этапов:

  • из схемы выпаивается одна из ножек вторичной обмотки;
  • провод чёрного цвета вставляется в гнездо мультиметра COM, а красного — подключается к разъёму, обозначенному буквой А;
  • переключатель устройства переводится в положение, соответствующее зоне ACA.
  • щупом, подключённым к красному проводу, касаются свободной ножки, а к чёрному — места, к которому она была припаяна.

При подаче напряжения, если трансформатор работоспособный, через него начнёт протекать ток, значение которого и можно будет увидеть на экране тестера. Если ИТ имеет несколько вторичных обмоток, то сила тока проверяется на каждой из них.

Измерение же напряжения заключается в следующем. Схема с установленным трансформатором подключается к источнику питания, а затем тестер переключается на область ACV (переменный сигнал). Штекеры проводов вставляются в гнёзда V/Ω и COM и прикасаются к началу и концу обмотки. Если ИТ исправен, то на экране отобразится результат.

Снятие характеристики

Чтобы иметь возможность проверить трансформатор мультиметром таким методом, необходима его вольт-амперная характеристика. Этот график отображает зависимость между разностью потенциалов на выводах вторичных обмоток и силы тока, приводящей к их намагничиванию.

Суть метода лежит в следующем: трансформатор извлекается из схемы, на его вторичную обмотку с помощью генератора подаются импульсы разной величины. Подводимой на катушку мощности должно быть достаточно для насыщения магнитопровода. Каждый раз при изменении импульса измеряется сила тока в катушке и напряжение на выходе источника, а магнитопровод размагничивается. Для этого после снятия напряжения ток в обмотке увеличивается за несколько подходов, после чего снижается до нуля.

По мере снятия ВАХ её реальная характеристика сравнивается с эталонной. Снижение её крутизны свидетельствует o появление в трансформаторе межвиткового замыкания. Важно отметить, что для построения вольт-амперной характеристики необходимо использовать мультиметр с электродинамической головкой (стрелочный).

Таким образом, используя обычный мультиметр, можно с большой долей вероятности определить работоспособность ИТ, но для этого лучше всего выполнить комплекс измерений. Хотя для правильной интерпретации результата, следует понимать принцип работы устройства и представлять, какие процессы происходят в нём, но в принципе для успешного измерения достаточно лишь уметь переключать прибор в разные режимы.

Что собой представляет оборудование?

Как проверить трансформатор, если не знаем его конструкцию? Рассмотрим принцип действия и разновидности простого оборудования. На магнитный сердечник наносят витки медной проволоки определенного сечения так, чтобы оставались выводы для подающей обмотки и вторичной.

Передача энергии во вторичную обмотку производится бесконтактным способом. Тут уже становится почти ясно, как проверить трансформатор. Аналогично прозванивается обычная индуктивность омметром. Витки образуют сопротивление, которое можно измерить. Однако такой способ применим, когда известна заданная величина. Ведь сопротивление может измениться в большую или меньшую сторону в результате нагрева. Это называется межвитковое замыкание.

Такое устройство уже не будет выдавать эталонное напряжение и ток. Омметр покажет только обрыв в цепи или полное короткое замыкание. Для дополнительной диагностики используют проверку замыкания на корпус тем же омметром. Как проверить трансформатор, не зная выводов обмоток?

Это определяется по толщине выходящих проводов. Если трансформатор понижающий, то выводные проводники будут толще подводящих. И соответственно, наоборот: у повышающего вводные провода толще. Если две обмотки выходные, то толщина может быть одинаковой, про это следует помнить. Самый верный способ посмотреть маркировку и найти технические характеристики оборудования.

Метод прозвонки

Метод диагностики омметром поможет с вопросом о том, как проверить трансформатор питания. Прозванивать начинают сопротивление между выводами одной обмотки. Так устанавливают целостность проводника. Перед этим проводят осмотр корпуса на отсутствие нагаров, наплывов в результате нагрева оборудования.

Далее замеряют текущие значения в Омах и сравнивают их с паспортными. Если таковых не имеется, то потребуется дополнительная диагностика под напряжением. Прозвонить рекомендуется каждый вывод относительно металлического корпуса устройства, куда подключаются заземление.

Перед проведением замеров следует отключить все концы трансформатора. Отсоединить от цепи их рекомендуется и в целях собственной безопасности. Также проверяют наличие электронной схемы, которая часто присутствует в современных моделях питания. Её также следует выпаять перед проверкой.

Бесконечное сопротивление говорит о целой изоляции. Значения в несколько килоом уже вызывают подозрения о пробое на корпус. Также это может быть за счет скопившейся грязи, пыли или влаги в воздушных зазорах устройства.

Нюансы диагностики

Гул при работе трансформатора является нормальным, если это специфичные устройства. Только искрение и треск свидетельствуют о неисправности. Часто и нагрев обмоток – это нормальная работа трансформатора. Чаще это наблюдается у понижающих устройств.

Может создаваться резонанс, когда вибрирует корпус трансформатора. Тогда следует его просто закрепить изоляционным материалом. Работа обмоток значительно меняется при неплотно затянутых или загрязненных контактах. Большинство проблем решается зачисткой металла до блеска и новой обтяжкой выводов.

При замерах значений напряжения и тока следует учитывать температуру окружающей среды, величину и характер нагрузки. Контроль подводящего напряжения также необходим. Проверка подключения частоты обязательна. Азиатская и американская техника рассчитана на 60 Гц, что приводит к заниженным выходным значениям.

Каждый электрик должен знать:  Электротехнические термины и определения на букву М

Неумелое подключение трансформатора может привести к неисправности устройства. Ни в коем случае не подсоединяют к обмоткам постоянное напряжение. Витки быстро оплавятся в противном случае. Аккуратность в замерах и грамотное подключение помогут не только найти причину поломки, но и, возможно, устранить ее безболезненным способом.

Как определить параметры неизвестного трансформатора

Первое, что надо сделать, это взять листок бумаги, карандаш и мультиметр. Пользуясь всем этим, прозвонить обмотки трансформатора и зарисовать на бумаге схему. При этом должно получиться что-то очень похожее на рисунок 1.

Выводы обмоток на картинке следует пронумеровать. Возможно, что выводов получится намного меньше, в самом простейшем случае всего четыре: два вывода первичной (сетевой) обмотки и два вывода вторичной. Но такое бывает не всегда, чаще обмоток несколько больше.

Некоторые выводы, хотя они и есть, могут ни с чем не «звониться». Неужели эти обмотки оборваны? Вовсе нет, скорей всего это экранирующие обмотки, расположенные между другими обмотками. Эти концы, обычно, подключают к общему проводу – «земле» схемы.

Поэтому, желательно на полученной схеме записать сопротивления обмоток, поскольку главной целью исследования является определение сетевой обмотки. Ее сопротивление, как правило, больше, чем у других обмоток, десятки и сотни Ом. Причем, чем меньше трансформатор, тем больше сопротивление первичной обмотки: сказывается малый диаметр провода и большое количество витков. Сопротивление понижающих вторичных обмоток практически равно нулю – малое количество витков и толстый провод.

О том, как правильно измерить сопротивление мультиметром смотрите здесь: Как измерить мультиметром напряжение, ток, сопротивление, проверить диоды и транзисторы

Рис. 1. Схема обмоток трансформатора (пример)

Предположим, что обмотку с наибольшим сопротивлением найти удалось, и можно считать ее сетевой. Но сразу включать ее в сеть не надо. Чтобы избежать взрывов и прочих неприятных последствий, пробное включение лучше всего произвести, включив последовательно с обмоткой, лампочку на 220В мощностью 60…100Вт, что ограничит ток через обмотку на уровне 0,27…0,45А.

Мощность лампочки должна примерно соответствовать габаритной мощности трансформатора. Если обмотка определена правильно, то лампочка не горит, в крайнем случае, чуть теплится нить накала. В этом случае можно почти смело включать обмотку в сеть, для начала лучше через предохранитель на ток не более 1…2А.

Если лампочка горит достаточно ярко, то это может оказаться обмотка на 110…127В. В этом случае следует прозвонить трансформатор еще раз и найти вторую половину обмотки. После этого соединить половины обмоток последовательно и произвести повторное включение. Если лампочка погасла, то обмотки соединены правильно. В противном случае поменять местами концы одной из найденных полуобмоток.

Итак, будем считать, что первичная обмотка найдена, трансформатор удалось включить в сеть. Следующее, что потребуется сделать, измерить ток холостого хода первичной обмотки. У исправного трансформатора он составляет не более 10…15% от номинального тока под нагрузкой. Так для трансформатора, данные которого показаны на рисунке 2, при питании от сети 220В ток холостого хода должен быть в пределах 0,07…0,1А, т.е. не более ста миллиампер.

Рис. 2. Трансформатор ТПП-281

Как измерить ток холостого хода трансформатора

Ток холостого хода следует измерить амперметром переменного тока. При этом в момент включения в сеть выводы амперметра надо замкнуть накоротко, поскольку ток при включении трансформатора может в сто и более раз превышать номинальный. Иначе амперметр может просто сгореть. Далее размыкаем выводы амперметра и смотрим результат. При этом испытании дать поработать трансформатору минут 15…30, и убедиться, что заметного нагрева обмотки не происходит.

Следующим шагом следует замерить напряжения на вторичных обмотках без нагрузки, — напряжение холостого хода. Предположим, что трансформатор имеет две вторичные обмотки, и напряжение каждой из них 24В. Почти то, что надо для рассмотренного выше усилителя. Далее проверяем нагрузочную способность каждой обмотки.

Для этого надо к каждой обмотке подключить нагрузку, в идеальном случае лабораторный реостат, и изменяя его сопротивление добиться, чтобы напряжение на обмотке упало на 10-15%%. Это можно считать оптимальной нагрузкой для данной обмотки.

Вместе с измерением напряжения производится замер тока. Если указанное снижение напряжения происходит при токе, например 1А, то это и есть номинальный ток для испытуемой обмотки. Измерения следует начинать, установив движок реостата R1 в правое по схеме положение.

Рисунок 3. Схема испытания вторичной обмотки трансформатора

Вместо реостата в качестве нагрузки можно использовать лампочки или кусок спирали от электрической плитки. Начинать измерения следует с длинного куска спирали или с подключения одной лампочки. Для увеличения нагрузки можно постепенно укорачивать спираль, касаясь ее проводом в разных точках, или увеличивая по одной количество подключенных ламп.

Для питания усилителя требуется одна обмотка со средней точкой (см. статью «Трансформаторы для УМЗЧ»). Соединяем последовательно две вторичные обмотки и измеряем напряжение. Должно получиться 48В, точка соединения обмоток будет средней точкой. Если в результате измерения на концах соединенных последовательно обмоток напряжение будет равно нулю, то концы одной из обмоток следует поменять местами.

В этом примере все получилось почти удачно. Но чаще бывает, что трансформатор приходится перематывать, оставив только первичную обмотку, что уже почти половина дела. Как рассчитать трансформатор это тема уже другой статьи, здесь было рассказано лишь о том, как определить параметры неизвестного трансформатора.

Как проверить сопротивление обмоток электродвигателя

Электродвигатель – основная составляющая любой современной бытовой электротехники, будь то холодильник, пылесос или другой агрегат, использующийся в домашнем хозяйстве. В случае выхода какого-либо прибора из строя в первую очередь необходимо установить причину поломки. Чтобы узнать, в исправном ли состоянии находится мотор, его необходимо проверить. Нести аппарат в мастерскую для этого необязательно, достаточно располагать обычным тестером. Прочитав эту статью, вы узнаете, как проверить электродвигатель мультиметром, и сможете справиться с этой задачей самостоятельно.

Какие электромоторы можно проверить мультиметром?

Существуют разные модификации электрических двигателей, и перечень их возможных неисправностей достаточно велик. Большинство неполадок можно диагностировать, воспользовавшись обычным мультиметром, даже если вы не специалист в этой области.

Современные электродвигатели разделяются на несколько видов, которые перечислены ниже:

  • Асинхронный, на три фазы, с короткозамкнутым ротором. Этот тип электрических силовых агрегатов является самым популярным благодаря простому устройству, которое обеспечивает легкую диагностику.
  • Асинхронный конденсаторный, с одной или двумя фазами и короткозамкнутым ротором. Такой силовой установкой обычно оснащается бытовая техника, запитывающаяся от обычной сети на 220В, наиболее распространенной в современных домах.
  • Асинхронный, оснащенный фазным ротором. Это оборудование имеет более мощный стартовый момент, чем моторы с короткозамкнутым ротором, в связи с чем его используют как привод в крупных силовых устройствах (подъемники, краны, электростанки).
  • Коллекторный, постоянного тока. Такие двигатели широко используются в автомобилях, где они играют роль привода вентиляторов и насосов, а также стеклоподъемников и дворников.
  • Коллекторный, переменного тока. Этими моторами оснащается ручной электроинструмент.

Первый этап любой диагностики – визуальный осмотр. Если даже невооруженным взглядом видны сгоревшие обмотки или отломанные части мотора, понятно, что дальнейшая проверка бессмысленна, и агрегат нужно везти в мастерскую. Но зачастую осмотра недостаточно, чтобы выявить неполадки, и тогда необходима более тщательная проверка.

Ремонт асинхронных двигателей

Наиболее распространены асинхронные силовые агрегаты на две и на три фазы. Порядок их диагностики не совсем одинаков, поэтому следует остановиться на этом более подробно.

Трехфазный мотор

Существует два вида неисправностей электрических агрегатов, причем независимо от их сложности: наличие контакта в неположенном месте или его отсутствие.

В состав трехфазного мотора, работающего от переменного тока, входит три катушки, которые могут быть соединены в форме треугольника или звезды. Имеется три фактора, определяющих работоспособность этой силовой установки:

  • Правильность намотки.
  • Качество изоляции.
  • Надежность контактов.

Замыкание на корпус обычно проверяется при помощи мегомметра, но если его нет, можно обойтись обычным тестером, выставив на нем максимальное значение сопротивлений – мегаомы. Говорить о высокой точности измерений в этом случае не приходится, но получить приблизительные данные возможно.

Перед тем, как измерить сопротивление, убедитесь, что двигатель не подключен к электросети, иначе мультиметр придет в негодность. Затем нужно произвести калибровку, поставив стрелку на ноль (щупы при этом должны быть замкнуты). Проверять исправность тестера и правильность настроек, кратковременно касаясь одним щупом другого, необходимо каждый раз перед измерением величины сопротивление.

Приложите один щуп к корпусу электромотора и убедитесь, что контакт имеется. После этого снимите показания прибора, касаясь двигателя вторым щупом. Если данные в пределах нормы, соединяйте второй щуп с выводом каждой фазы поочередно. Высокий показатель сопротивления (500-1000 и более МОм) свидетельствует о хорошей изоляции.

Как проверить изоляцию обмоток показано в этом видео:

Затем необходимо убедиться, что все три обмотки целы. Проверить это можно, прозвонив концы, которые выходят в коробку выводов электродвигателя. Если обнаружен обрыв какой-либо обмотки, диагностику следует прекратить до устранения неисправности.

Следующий пункт проверки – определение короткозамкнутых витков. Довольно часто это можно увидеть при визуальном осмотре, но если внешне обмотки выглядят нормально, то установить факт короткого замыкания можно по неодинаковому потреблению электротока.

Двухфазный электрический двигатель

Диагностика силовых агрегатов этого типа несколько отличается от вышеописанной процедуры. При проверке мотора, оснащенного двумя катушками и запитывающегося от обычной электросети, его обмотки нужно прозвонить при помощи омметра. Показатель сопротивления рабочей обмотки должен быть на 50% меньше, чем у пусковой.

Обязательно должно измеряться сопротивление на корпус – в норме оно должно быть очень большим, как и в предыдущем случае. Низкий показатель сопротивления говорит о необходимости перемотки статора. Конечно, для получения точных данных такие измерения лучше проводить при помощи мегомметра, но такая возможность в домашних условиях имеется редко.

Проверка коллекторных электромоторов

Разобравшись с диагностикой асинхронных моторов, перейдем к вопросу о том, как прозвонить электродвигатель мультиметром, если силовой агрегат относится к коллекторному типу, и каковы особенности таких проверок.

Чтобы правильно проверить работоспособность этих двигателей при помощи мультиметра, нужно действовать в следующем порядке:

  • Включить тестер на Ом и попарно замерить сопротивление коллекторных ламелей. В норме эти данные различаться не должны.
  • Измерить показатель сопротивления, приложив один щуп прибора к корпусу якоря, а другой – к коллектору. Этот показатель должен быть очень высоким, стремиться к бесконечности.
  • Проверить статор на целостность обмотки.
  • Измерить сопротивление, прикладывая один щуп к корпусу статора, а другой – к выводам. Чем выше будет полученный показатель, тем лучше.

Проверить электродвигатель при помощи мультиметра на межвитковое замыкание не получится. Для этого используется специальный аппарат, с помощью которого производится проверка якоря.

Подробно проверка двигателей электроинструмента показана в этом видео:

Особенности проверки электромоторов с дополнительными элементами

Зачастую электрические силовые установки оснащаются дополнительными компонентами, предназначенными для защиты оборудования или оптимизации его работы. Наиболее распространенными элементами, встраивающимися в мотор, являются:

  • Термопредохранители. Они настроены на срабатывание при определенной температуре таким образом, чтобы избежать сгорания и разрушения изолирующего материала. Предохранитель убирается под изоляцию обмоток или фиксируется к корпусу электрического мотора стальной дужкой. В первом случае доступ к выводам не затруднен, и их без проблем можно проверить с помощью тестера. Также можно мультиметром или простой индикаторной отверткой определить, к каким разъемным ножкам выходит защитная схема. Если температурный предохранитель находится в нормальном состоянии, то он должен показывать при измерении короткое замыкание.
  • Термопредохранители могут быть с успехом заменены температурными реле, которые бывают как нормально разомкнутыми, так и замкнутыми (второй тип более распространен). Марка элемента проставляется на его корпусе. Реле для различных типов двигателей выбирается в соответствии с техническими параметрами, ознакомиться с которыми можно, прочитав эксплуатационные документы или найдя нужную информацию в интернете.
  • Датчики оборотов двигателя на три вывода. Обычно ими комплектуются моторы стиральных машин. Основой принципа работы этих элементов является изменение разности потенциалов в пластинке, через которую проходит слабый ток. Питание подается по двум крайним выводам, которые обладают небольшим сопротивлением и при проверке должны показывать короткое замыкание. Третий вывод проверяется только в рабочем режиме, когда на него действует магнитное поле. Не следует измерять величину электропитания датчика при включенном двигателе. Лучше всего вообще снять силовой агрегат и подать ток отдельно на датчик. Для возникновения импульсов на выходе датчика покрутите ось. Если ротор не оснащен постоянным магнитом, придется на время проверки установить его, сняв предварительно сенсор.

Обычного мультиметра, как правило, достаточно для диагностики большинства неполадок, которые могут возникать в электромоторах. Если установить причину неисправности этим прибором не представляется возможным, проверка производится с помощью высокоточных и дорогостоящих аппаратов, которые имеются только у специалистов.

В этом материале содержится вся необходимая информация о том, как правильно проверить электродвигатель мультиметром в бытовых условиях. При выходе любой электротехники из строя самое главное – прозвонить обмотку мотора, чтобы исключить его неисправность, поскольку силовая установка имеет наиболее высокую стоимость по сравнению с другими элементами.

На первый взгляд обмотка представляет кусок проволоки смотанной определенным образом и в ней нечему особо ломаться. Но у нее есть особенности:

строгий подбор однородного материала по всей длине;

точная калибровка формы и поперечного сечения;

нанесение в заводских условиях слоя лака, обладающего высокими изоляционными свойствами;

прочные контактные соединения.

Если в каком-либо месте провода нарушена любое из этих требований, то изменяются условия для прохождения электрического тока и двигатель начинает работать с пониженной мощностью или вообще останавливается.

Чтобы проверить одну обмотку трехфазного двигателя необходимо отключить ее от других цепей. Во всех электродвигателях они могут собираться по одной из двух схем:

Концы обмоток обычно выводятся на клеммные колодки и маркируются буквами «Н» (начало) и «К» (конец). Иногда отдельные соединения могут быть спрятаны внутри корпуса, а для выводов используются другие способы обозначения, например, цифрами.

У трехфазного двигателя на статоре используются обмотки с одинаковыми электрическими характеристиками, обладающими равными сопротивлениями. Если при замере омметром они показывают разные значения, то это уже повод серьезно задуматься над причинами разброса показаний.

Как проявляются неисправности в обмотке

Визуально оценить качество обмоток не представляется возможным из-за ограниченного допуска к ним. На практике проверяют их электрические характеристики, учитывая, что все неисправности обмоток проявляются:

обрывом, когда нарушается целостность провода и исключается прохождение электрического тока по нему;

коротким замыканием, возникающем при нарушении слоя изоляции между входным и выходным витком, характеризующимся исключением обмотки из работы с шунтированием концов;

межвитковым замыканием, когда изоляция нарушается между одним или несколькими близкорасположенными витками, которые этим выводятся из работы. Ток проходит по обмотке, минуя короткозамкнутые витки, не преодолевая их электрическое сопротивление и не создавая ими определенной работы;

пробоем изоляции между обмоткой и корпусом статора или ротора.

Проверка обмотки на обрыв провода

Этот вид неисправности определяется замером сопротивления изоляции омметром. Прибор покажет большое сопротивление — ∞, которое учитывает образованный разрывом участок воздушного пространства.

Проверка обмотки на возникновение короткого замыкания

Двигатель, внутри электрической схемы которого возникло короткое замыкание, отключается защитами от сети питания. Но, даже при быстром выводе из работы таким способом место возникновения КЗ хорошо видно визуально за счет последствий воздействия высоких температур с ярко выраженным нагаром или следами оплавления металлов.

При электрических способах определения сопротивления обмотки омметром получается очень маленькая величина, сильно приближенная к нулю. Ведь из замера исключается практически вся длина провода за счет случайного шунтирования входных концов.

Проверка обмотки на возникновение межвиткового замыкания

Это наиболее скрытая и сложно определяемая неисправность. Для ее выявления можно воспользоваться несколькими методиками.

Способ омметра

Прибор работает на постоянном токе и замеряет только активное сопротивление проводника. Обмотка же при работе за счет витков создает значительно большую индуктивную составляющую.

При замыкании одного витка, а их общее количество может быть несколько сотен, изменение активного сопротивления заметить очень сложно. Ведь оно меняется в пределах нескольких процентов от общей величины, а подчас и меньше.

Можно попробовать точно откалибровать прибор и внимательно измерить сопротивления всех обмоток, сравнивая результаты. Но разница показаний даже в этом случае не всегда будет видна.

Более точные результаты позволяет получить мостовой метод измерения активного сопротивления, но это, как правило, лабораторный способ, недоступный большинству электриков.

Замер токов потребления в фазах

При межвитковом замыкании изменяется соотношение токов в обмотках, проявляется излишний нагрев статора. У исправного двигателя токи одинаковы. Поэтому прямое их измерение в действующей схеме под нагрузкой наиболее точно отражает реальную картину технического состояния.

Измерения переменным током

Определить полное сопротивление обмотки с учетом индуктивной составляющей в полной рабочей схеме не всегда возможно. Для этого придется снимать крышку с клеммной коробки и врезаться в проводку.

У выведенного из работы двигателя можно использовать для замера понижающий трансформатор с вольтметром и амперметром. Ограничить ток позволит токоограничивающий резистор или реостат соответствующего номинала.

При выполнении замера обмотка находится внутри магнитопровода, а ротор или статор могут быть извлечены. Баланса электромагнитных потоков, на условие которого проектируется двигатель, не будет. Поэтому используется пониженное напряжение и контролируются величины токов, которые не должны превышать номинальных значений.

Замеренное на обмотке падение напряжения, поделенное на ток, по закону Ома даст значение полного сопротивления. Его останется сравнить с характеристиками других обмоток.

Эта же схема позволяет снять вольтамперные характеристики обмоток. Просто надо выполнить замеры на разных токах и записать их в табличной форме или построить графики. Если при сравнении с аналогичными обмотками серьёзных отклонений нет, то межвитковое замыкание отсутствует.

Шарик в статоре

Способ основан на создании вращающегося электромагнитного поля исправными обмотками. Для этого на них подается трехфазное симметричное напряжение, но обязательно пониженной величины. С этой целью обычно применяют три одинаковых понижающих трансформатора, работающих в каждой фазе схемы питания.

Для ограничения токовых нагрузок на обмотки эксперимент проводят кратковременно.

Небольшой стальной шарик от шарикоподшипника вводят во вращающееся магнитное поле статора сразу после включения витков под напряжение. Если обмотки исправны, то шарик синхронно катается по внутренней поверхности магнитопровода.

Когда одна из обмоток имеет межвитковое замыкание, то шарик зависнет в месте неисправности.

Во время теста нельзя превышать ток в обмотках больше номинальной величины и следует учитывать, что шарик свободно выскакивает из корпуса со скоростью вылета из рогатки.

Электрическая проверка полярности обмоток

У статорных обмоток может отсутствовать маркировка начала и концов выводов и это затруднит правильность сборки.

На практике для поиска полярности используются 2 способа:

1. с помощью маломощного источника постоянного тока и чувствительного амперметра, показывающего направление тока;

2. методом использования понижающего трансформатора и вольтметра.

В обоих вариантах статор рассматривается как магнитопровод с обмотками, работающий по аналогии трансформатора напряжения.

Проверка полярности посредством батарейки и амперметра

На внешней поверхности статора выведены шестью проводами три отдельных обмотки, начала и концы которых надо определить.

С помощью омметра вызванивают и помечают вывода, относящиеся к каждой обмотке, например, цифрами 1, 2, 3. Затем произвольно маркируют на любой из обмоток начало и конец. К одной из оставшихся обмоток подключают амперметр со стрелкой посередине шкалы, способной указывать направление тока.

Минус батарейки жестко подключают к концу выбранной обмотки, а плюсом кратковременно прикасаются к ее началу и сразу разрывают цепь.

При подаче импульса тока в первую обмотку он за счет электромагнитной индукции трансформируется во вторую замкнутую через амперметр цепь, повторяя первоначальную форму. Причем, если полярность обмоток угадана правильно, то стрелка амперметра отклонится вправо при начале импульса и отойдет влево при размыкании цепи.

Если стрелка ведет себя по-другому, то полярность просто перепутана. Останется только промаркировать выводы второй обмотки.

Очередная третья обмотка проверяется аналогичным образом.

Проверка полярности посредством понижающего трансформатора и вольтметра

Здесь тоже вначале вызванивают обмотки омметром, определяя вывода, которые к ним относятся.

Затем произвольно маркируют концы первой выбранной обмотки для подключения к понижающему трансформатору напряжения, например, на 12 вольт.

Две оставшиеся обмотки случайным образом скручивают в одной точке двумя выводами, а оставшуюся пару подключают к вольтметру и подают питание на трансформатор. Его выходное напряжение трансформируется в остальные обмотки с такой же величиной, поскольку у них равное число витков.

За счет последовательного подключения второй и третьей обмоток вектора напряжения сложатся, а их сумму покажет вольтметр. В нашем случае при совпадении направления обмоток эта величина будет составлять 24 вольта, а при разной полярности — 0.

Останется промаркировать все концы и выполнить контрольный замер.

В статье дан общий порядок действий при проверке технического состояния какого-то произвольного двигателя без конкретных технических характеристик. Они в каждом индивидуальном случае могут меняться. Смотрите их в документации на ваше оборудование.

В идеале чтобы была произведена проверка обмоток электродвигателя, необходимо иметь специальные приборы, предназначенные для этого, которые стоят немалых денег. Наверняка не у каждого в доме они есть. Поэтому проще для таких целей научиться пользоваться тестером, имеющим другое название мультиметр. Такой прибор имеется практически у каждого уважающего себя хозяина дома.

Электродвигатели изготавливают в различных вариантах и модификациях, их неисправности также бывают самыми разными. Конечно, не любую неисправность можно диагностировать простым мультиметром, но наиболее часто проверка обмоток электродвигателя таким простым прибором вполне возможна.

Любой вид ремонта всегда начинают с осмотра устройства: наличие влаги, не сломаны ли детали, наличие запаха гари от изоляции и другие явные признаки неисправностей. Чаще всего сгоревшую обмотку видно. Тогда не нужны никакие проверки и измерения. Такое оборудование сразу отправляется на ремонт. Но бывают случаи, когда отсутствуют внешние признаки поломки, и требуется тщательная проверка обмоток электродвигателя.

Виды обмоток

Если не вникать в подробности, то обмотку двигателя можно представить в виде куска проводника, который намотан определенным образом в корпусе мотора, и вроде бы в ней ничего не должно ломаться.

Однако, дело обстоит гораздо сложнее, так как обмотка электродвигателя выполнена со своими особенностями:
  • Материал провода обмотки должен быть однородным по всей длине.
  • Форма и площадь поперечного сечения провода должны иметь определенную точность.
  • На проволоку, предназначенную для обмотки, в обязательном порядке в промышленных условиях наносится слой изоляции в виде лака, который должен обладать определенными свойствами: прочностью, эластичностью, хорошими диэлектрическими свойствами и т.д.
  • Провод обмотки должен обеспечивать прочный контакт при соединении.

Если имеется какое-либо нарушение этих требований, то электрический ток будет проходить уже в совершенно других условиях, а электрический мотор ухудшит свои эксплуатационные качества, то есть, снизится мощность, обороты, а может и вообще не работать.

Проверка обмоток электродвигателя 3-фазного мотора . Прежде всего, отключить ее от цепи. Основная часть существующих электродвигателей имеет обмотки, соединенные по схемам, соответствующим звезде или треугольнику.

Концы этих обмоток подключают обычно на колодки с клеммами, которые имеют соответствующие маркировки: «К» — конец, «Н» — начало. Бывают варианты соединений внутреннего исполнения, узлы находятся внутри корпуса мотора, а на выводах применяется другая маркировка (цифрами).

На статоре 3-фазного электродвигателя применяются обмотки, имеющие равные характеристики и свойства, одинаковые сопротивления. При замере мультиметром сопротивлений обмоток может оказаться, что у них разные значения. Это уже дает возможность предположить о неисправности, имеющейся в электродвигателе.

Возможные неисправности

Визуально не всегда можно определить состояние обмоток, так как доступ к ним ограничен особенностями конструкции двигателя. Практически проверить обмотку электродвигателя можно по электрическим характеристикам, так как все поломки мотора в основном выявляются:

  • Обрывом, когда провод разорван, либо отгорел, ток по нему проходить не будет.
  • Коротким замыканием, возникшим из-за повреждения изоляции между витками входа и выхода.
  • Замыкание между витками, при этом изоляция повреждается между соседними витками. Вследствие этого поврежденные витки самоисключаются из работы. Электрический ток идет по обмотке, в которой не задействованы поврежденные витки, которые не работают.
  • Пробиванием изоляции между корпусом статора и обмоткой.
Способы
Проверка обмоток электродвигателя на обрыв

Это самый простой вид проверки. Неисправность диагностируется простым измерением значения сопротивления провода. Если мультиметр показывает очень большое сопротивление, то это означает, что имеется обрыв провода с образованием воздушного пространства.

Проверка обмоток электродвигателя на короткое замыкание

При коротком замыкании в моторе отключится его питание установленной защитой от замыкания. Это происходит за очень короткое время. Однако даже за такой незначительный промежуток времени может возникнуть видимый дефект в обмотке в виде нагара и оплавления металла.

Если измерять приборами сопротивление обмотки, то получается малое его значение, которое приближается к нулю, так как из измерения исключается кусок обмотки из-за замыкания.

Проверка обмоток электродвигателя на межвитковое замыкание

Это самая трудная задача по определению и выявлению неисправности. Чтобы проверить обмотку электродвигателя, пользуются несколькими способами измерений и диагностик.

Проверка обмоток электродвигателя способом омметра

Этот прибор действует от постоянного тока, измеряет активное сопротивление. Во время работы обмотка образует кроме активного сопротивления, значительную индуктивную величину сопротивления.

Если будет замкнут один виток, то активное сопротивление практически не изменится, и определить омметром его сложно. Конечно, можно произвести точную калибровку прибора, скрупулезно замерять все обмотки на сопротивление, сравнивать их. Однако, даже в таком случае очень трудно выявить замыкание витков.

Результаты гораздо точнее выдает мостовой метод, с помощью которого измеряется активное сопротивление. Этим методом пользуются в условиях лаборатории, поэтому обычные электромонтеры им не пользуются.

Измерение тока в каждой фазе

Соотношение токов по фазам изменится, если произойдет замыкание между витками, статор будет нагреваться. Если двигатель полностью исправен, то на всех фазах ток потребления одинаков. Поэтому измерив эти токи под нагрузкой, можно с уверенностью сказать о реальном техническом состоянии электродвигателя.

Проверка обмоток электродвигателя переменным током

Не всегда можно измерить общее сопротивление обмотки, и при этом учесть индуктивное сопротивление. У неисправного двигателя проверить обмотку можно переменным током. Для этого применяют амперметр, вольтметр и понижающий трансформатор. Для ограничения тока в схему вставляют резистор, либо реостат.

Чтобы проверить обмотку электродвигателя, применяется низкое напряжение, проверяется значение тока, которое не должно быть выше значений по номиналу. Измеренное падение напряжения на обмотке делится на ток, в итоге получается полное сопротивление. Его значение сравнивают с другими обмотками.

Такая же схема дает возможность определить вольтамперные свойства обмоток. Для этого необходимо сделать измерения на различных значениях тока, затем записать их в таблицу, либо начертить график. Во время сравнения с другими обмотками не должно быть больших отклонений. В противном случае имеется межвитковое замыкание.

Проверка обмоток электродвигателя шариком

Этот метод основывается на образовании электромагнитного поля с вращающимся эффектом, если обмотки исправны. На них подключается симметричное напряжение с тремя фазами, низкого значения. Для таких проверок используют три понижающих трансформатора с одинаковыми данными. Их подключают отдельно на каждую фазу.

Чтобы ограничить нагрузки, опыт проводят за короткий промежуток времени.

Подают напряжение на обмотки статора, и сразу вводят маленький стальной шарик в магнитное поле. При исправных обмотках шарик крутится синхронно внутри магнитопровода.

Если имеется замыкание между витками в какой-либо обмотке, то шарик сразу остановится там, где есть замыкание. При проведении проверки нельзя допускать превышения тока выше номинального значения, так как шарик может вылететь из статора с большой скоростью, что является опасно для человека.

Определение полярности обмоток электрическим методом

У обмоток статора имеется маркировка выводов, которой иногда может не быть по разным причинам. Это создает сложности при проведении сборки.

Чтобы определить маркировку, применяют некоторые способы:
  • Слабым источником постоянного тока и амперметром.
  • Понижающим трансформатором и вольтметром.

Статор выступает в роли магнитопровода с обмотками, действующими по принципу трансформатора.

Определение маркировки выводов обмотки амперметром и батарейкой

На наружной поверхности статора имеется шесть проводов от трех обмоток, концы которых не промаркированы, и подлежат определению по их принадлежности.

Применяя омметр, находят выводы для каждой обмотки, и отмечают цифрами. Далее, делают маркировку одной из обмоток конца и начала, произвольно. К одной из оставшихся двух обмоток присоединяют стрелочный амперметр, чтобы стрелка находилась на середине шкалы, для определения направления тока.

Минусовой вывод батарейки соединяют с концом выбранной обмотки, а выводом плюса кратковременно касаются ее начала.

Импульс в первой обмотке трансформируется во вторую цепь, которая замкнута амперметром, при этом повторяет исходную форму. Если полярность обмоток совпала с правильным расположением, то стрелка прибора в начале импульса пойдет вправо, а при размыкании цепи стрелка отойдет влево.

Если показания прибора совсем другие, то полярность выводов обмотки меняют местами и маркируют. Остальные обмотки проверяются подобным образом.

Определение полярности вольтметром и понижающим трансформатором

Первый этап аналогичен предыдущему способу: определяют принадлежность выводов обмоткам.

Далее, произвольным образом маркируют выводы первой любой обмотки для соединения их с понижающим трансформатором (12 вольт).

Две другие обмотки соединяют двумя выводами в одной точке случайным образом, оставшуюся пару соединяют с вольтметром и включают питание. Напряжение выхода трансформируется в другие обмотки с таким же значением, так как у них одинаковое количество витков.

Посредством последовательной схемы подключения 2-й и 3-й обмоток вектора напряжения суммируются, а результат покажет вольтметр. Далее маркируют остальные концы обмоток и проводят контрольные измерения.

Добавить комментарий