Jak převinout elektromotor: funkce výměny vinutí statoru a kotvy motoru vlastníma rukama

V tomto případě je velmi důležité porozumět samotnému principu činnosti – protože ten, kdo zná teorii, bude schopen nejen obnovit funkčnost jednotky, ale také například změnit rychlost otáčení nebo počet fází napájení. Všechny teoretické informace o konstrukci asynchronních motorů zabírají několik set stran složitého textu a schémat. Ale abyste se mohli vrátit, stačí si zapamatovat část školního kurzu fyziky ze sekce o elektřině a získat určité prostorové pochopení procesů, které se uvnitř odehrávají.

• jako póly magnetického pole se odpuzují, zatímco opačné póly se přitahují;
• směr magnetických siločar je určen pravidlem gimlet nebo pravidlem pravé ruky – čtyři prsty ukazují směr proudu a palec ukazuje směr magnetických siločar;
• siločáry vstupují do cívky z jedné strany a vystupují z ní z opačné strany;
• tam, kde siločáry vystupují z cívky, vzniká severní pól, kde vstupují, jižní pól;
• magnetický tok je vektorová veličina, to znamená, že má směr;
  
• kovové jádro umístěné uvnitř cívky zesiluje magnetické pole;

Mimochodem, v motorech hraje roli jádra železo statoru a rotoru a ukazuje se, že toto jádro není umístěno pouze uvnitř cívek, ale také je obklopuje po stranách a vede elektrické vedení, včetně vně cívek – jako na obrázku:

Musíme také pamatovat na indukci – vše je stejné jako u magnetického toku, jen obráceně:

• když je cívka umístěna v magnetickém poli, v jejích závitech se generuje napětí, a pokud je cívka zkratována, vznikne proud, který zase vytvoří další magnetické pole;
• nejprve bude magnetické pole cívky stejné velikosti jako stávající magnetické pole, ale bude nasměrováno opačným směrem – to znamená, že bude zcela kompenzovat první;
• ale brzy, pokud se již zavedenou cívkou nepohne, napětí a proud v jejích závitech zmizí a zůstane pouze stávající magnetické pole;
• Z výše uvedeného můžeme usoudit, že pokud pohybujete uzavřenou cívkou napříč magnetickým polem, bude neustále reagovat na změny své intenzity a vytvářet kompenzační pole: cívka „reaguje“ na vzhled severního pólu se severním a na vzhled jižního pólu s jižním;
• Odpudivá síla podobných pólů vytváří točivý moment na hřídeli motoru.

Po zvládnutí uvedených vzorů přejdeme k procvičování.

Zařízení motoru

Pro zajištění rotace rotoru musí být na statoru vytvořeno točivé magnetické pole – pole, jehož póly rotují po kružnici podél vnitřní roviny. To se provádí ne jednou, ale několika cívkami, na které je střídavě přiváděno napětí: když se proud zvýší v jedné cívce, zmizí v druhé.

Vodiče konvenčního rotoru s klecovou klecí vypadají takto:

A když se podíváte shora, můžete v nich vidět cívku s jedním otočením.

Rotující magnetické pole statoru indukuje proudy ve vodičích rotoru, jako v případě cívky popsané výše. Rotor v tomto případě vytváří vlastní protisměrné pole a je jím od točivého pole odpuzován – tedy se také otáčí.

Střídavý vzhled proudů v různých skupinách cívek statoru zajišťuje třífázová síť.

Na čem to závisí rychlost otáčení?

Rychlost střídavých motorů závisí na dvou faktorech:

• Frekvence napájecího napětí – standardní hodnota pro jednofázové i třífázové sítě je 50 Hz, tedy 50 kmitů za sekundu nebo 3000 za minutu.

• Geometrické uspořádání skupin cívek. Skupina cívek je sada sekcí vinutí, které vytvářejí stejný pól magnetického pole ve specifickém sektoru statoru.

• v motorech s 3000 otáčkami za minutu je 1 skupina cívek na 1 fázi;
• při 1500 ot./min – 2 každý;
• při 1000 ot./min – každý 3.

Jak určit počet pólových párů a obecně pochopit schémata zapojení?

Při studiu obvodu je vhodné orientovat se podle elektroizolačních trubiček – obsahují vodiče, které spojují jednotlivé skupiny cívek. Chcete-li také určit, do které skupiny cívek konkrétní sekce patří, můžete použít pravidlo „pravé ruky“, které předtím určilo směr proudu.

• U motorů běžících na 300 ot./min se během jedné periody sinusovky napájecího napětí magnetické pole otočí o plných 0°:

Rotory pro domácnost se často používají v různých nástrojích. Přicházejí na stejnosměrný a střídavý proud. V takových zařízeních je docela obtížné převinout elektromotor doma. Nejprve jsou jednotky rozebrány a všechny šrouby jsou umístěny do krabice. Do spodní části se doporučuje umístit magnet, aby se šrouby, svorníky a matice neztratily.

Definice závady

Stejnosměrné rotory šroubováků, mixérů a ventilátorů jsou buď komutátorové nebo bezkomutátorové. U nejnovějších motorů se vinutí umístěná na statoru spínají pomocí ovladače. Před přetočením se proto musíte ujistit, že klávesy a samotný ovladač jsou v dobrém funkčním stavu. Střídavé elektromotory se dělí na:

• asynchronní s rotorem nakrátko;
• synchronní nebo kartáčované s vinutým rotorem.

K určení poruchy vinutí rotoru se používá speciální indukční zařízení. Zda je vinutí asynchronního motoru poškozeno, můžete zjistit pomocí testeru nebo ohmmetru. Někdy se k detekci zkratovaných zatáček používají specializovaná elektronická zařízení.

Porucha rotoru je nejčastěji způsobena zkratem v kotvě. Odpájením vodičů ze skupiny kontaktů a kontrolou jejich zkratu zjistí závadu v kontaktech nebo otáčkách rotoru. V případě zkratu posledně jmenovaného je porucha eliminována výměnou drátu. Pokud je závitů málo a drát rotoru je silný a bez poškození, dobře jej izolujte umístěním desky z lepenky nebo látky navlhčené izolačním lakem.

Pokud dojde ke zkratu ve skupině kontaktů, je nutné ji opravit nebo vyměnit. Mezi uzavřené kontakty můžete vyříznout tenkou drážku a vložit textolitovou desku přilepenou epoxidovým lepidlem. Použijte brusný papír k odstranění nepravidelností na kontaktní skupině.

Funkce procesu

Chcete-li převinout elektromotory vlastními rukama, musíte mít alespoň minimální znalosti o tom, jak připojit vinutí motoru. Pokud se přetáčení provádí poprvé, je třeba si tuto problematiku důkladně prostudovat. Měli byste také věnovat zvláštní pozornost polaritě vinutí a směru pohybu závitů.

Některé tovární cívky mají drát navinutý nejprve jedním směrem a pak se vrací zpět. Při demontáži je nutné jednotlivě odvinout 10 závitů, uvolnit cívku z izolace a následně přesně určit a zaznamenat směr závitů ve vinutí.

Práce se statorem

Nejprve sestaví schéma umístění a zapojení vinutí elektromotoru. Pokud je motor třífázový, pečlivě sepište schéma cívek pro každou fázi. Obvykle jsou navinuté jedním drátem. Teprve po dobrém prostudování a správném sestavení schématu zapojení vinutí je můžete začít rozebírat a odstraňovat. Je lepší označit vinutí různými barvami a fotografovat. Musíte také zkontrolovat, zda to dokážete zjistit z fotografií a diagramů.

Před převinutím statoru elektromotoru se zhotoví šablona podle jeho velikosti. Šířka se rovná velikosti mezi drážkami, do kterých cívka zapadne. Pro izolaci statoru od vinutí se do drážek vkládají desky z lepenky nebo speciálního izolačního materiálu. Při pokládání cívky do drážek použijte dřevěnou nebo plastovou stěrku – pěch.

Po navinutí jedné cívky drát neodkusujte, cívka se umístí do drážek a pokračuje v navíjení na šablonu.. Všechny cívky stejné fáze jsou navinuty jediným drátemaniž by to svačilo. Nejprve přetočte všechny otáčky jedné z fází a umístěte je jednu po druhé. Cívky pro zbývající fáze jsou navinuty a položeny stejným způsobem. Horní část vinutí ve statorových štěrbinách nad závity je pokryta deskami ze stejného izolačního materiálu jako v samotných statorových štěrbinách.

Po navinutí a položení cívek jedné z fází je musí svázat a zformovat cívky do rovnoměrných svazků, přičemž se snaží zajistit, aby závity byly v jednom svazku a nedotýkaly se skříně statoru. Pokud je cívka příliš velká a dotýká se těla, nasadí se na ni řezaný cambric a pak se sváže. Dotýkat se vodičů pouzdra mimo izolaci je nepřijatelné, protože vibrace z elektromagnetického pole mohou způsobit odírání laku, což způsobí zkrat cívky s pouzdrem. Po instalaci zkontrolujte odpor ohmmetrem.

Počet závitů všech cívek musí být přísně dodržován, aby nedošlo k přehřátí některých vinutí. Zvláštní pozornost a opatrnost je zapotřebí, aby se zabránilo překrývání závitů ve vinutí. Kromě toho je nutné zajistit, aby drát nebyl svázán do krouceného uzlu a neměl opotřebovanou izolaci. Všechny prvky přesahující tělo drážek jsou pečlivě zhutněny.

Vývody z cívek jsou vloženy do izolačních trubiček – cambric. Musí být nejen vyrobeny z materiálu s dobrou izolací, ale také musí být odolné vůči teplu drátu. Aby se zabránilo roztavení, je vyžadována izolační třída ne nižší než dříve používaná. Třídy teplotní odolnosti izolace:

1. U – s limitem 90 ⁰C, materiály – papír, bavlněné tkaní, hedvábí a příze bez impregnace.
2. A – s limitem 105 ⁰C, stejné materiály, ale s impregnací.
3. E – s limitem 120 ⁰C, materiály – organický a syntetický film.
4. B – s limitem 130 ⁰C, materiály – sklolaminát, slída, azbest s organickými pojivy.
5. F – s limitem 155 ⁰С, stejné materiály, ale se syntetickými impregnačními a pojivovými materiály.
6. H – s limitem 180 ⁰С, stejné materiály, ale s organokřemičitými impregnačními a pojivovými materiály.
7. C – s limitem nad 180 ⁰C, materiály – sklo, keramika, křemen, slída s anorganickými pojivy nebo bez nich.

Testování a montáž

Dále sestaví motor a připevní hlavní šrouby, aby „zkontrolovali“ a zkontrolovali proudy každé fáze. Pomocí proudových kleští se kontrolují proudy vinutí každé fáze zátěží a jističem. Měly by být stejné. Poté se motor znovu sestaví utažením všech šroubů a kontrolou, zda se správně otáčí a běží na volnoběh.

Pokud vše funguje dobře, pak se mechanismus znovu rozebere, aby se vinutí statoru pokrylo lakem. Stator je umístěn v laku pro impregnaci vinutí a vyplnění dutin. Poté se zvedne, nechá lak stéct a suší se na vzduchu nebo ve speciální sušičce. Pro urychlení sušení použijte žárovku o výkonu 0,5-1 kW, zasunutou do statoru a zapojenou do sítě.

Po vysušení se motor kompletně sestaví a znovu se zkontroluje izolační odpor. Zkontrolujte motor při volnoběžných otáčkách. Pro tento účel je lepší použít snižovací transformátor a jistič (nejlépe RCD). Teprve po kontrole lze motor používat při plném napětí.

Následující odborné rady vám pomohou správně přetočit:

1. Při odstraňování problémů s elektromotorem musíte vědět, že izolační odpor je často snížen v důsledku nečistot a kovových třísek. V takových případech stačí motor dobře vyčistit, omýt nečistoty a vysušit fénem nebo horkovzdušnou pistolí.
2. V mnoha případech není nutné celé převíjení. Pokud dojde ke zkratu pod přírubami v důsledku vibrací, pomůže oprava poškození izolace. Poté je třeba vyčistit a vyměnit izolaci a naplnit poškozenou oblast lakem.
3. Pokud během „kontinuity“ dojde k mezizávitovému zkratu, použijte ohmmetr k určení uzavřené zatáčky. Pokud je možné zjistit poškozený prvek, je vyměněn, konce jsou připájeny a izolovány. Dále se motor zkontroluje na stojanu.
4. Pro rovnoměrné převinutí vinutí motoru na šablonu je třeba položit drát na drát bez přesahů nebo zkreslení podle rozměrů statoru. Pak byste měli pečlivě zkontrolovat, zda izolace vinutí vyčnívá ze štěrbin statoru, aby jej při vkládání rotoru nezachytila. Drát musí být bez závitů. Druh drátu a jeho průřez musí odpovídat parametrům originálu.

Při provádění všech prací je nutné používat pracovní nástroje, ale i známé osvědčené měřicí přístroje a testery. Zvláštní pozornost je třeba věnovat správnému fungování ochrany baterie., kvalita izolace a vlhkost materiálů používaných při opravách.

Dodržování bezpečnostních opatření a pravidel pro používání nástroje je nezbytnou podmínkou při provádění testů. K tomu je lepší pozvat odborníka s bohatými zkušenostmi s prací s elektromotory.