При не своевременной замене подшипников на якоре электроинструмента, якорь начинает касаться ротора и в месте касания происходит локальный нагрев. Обычно такой нагрев происходит со стороны «разбитого» подшипника по всей окружности якоря и в одной точке статора. Так как по якорю температура распределена по большей площади, а на статоре в одном месте, то, обычно первым выходит из строя статор. От повышенной температуры сгорает изоляция в пазу и провод, касаясь металлического паза, замыкает на корпус.

Другой причиной выхода из строя статора может быть обычный перегрев. Когда инструмент работает под большой нагрузкой продолжительное время. И в том и другом случае, статорные катушки необходимо перемотать или заменить весь статор.

Если для перемотки якоря необходимы определённые знания и навыки, а также токарный станок для проточки коллектора после намотки. И балансировочный станок для динамической балансировки якоря после намотки, пропитки и проточки. То перемотка статора, доступна любому, кто имеет желание и эмаль-провод. Необходимо просто аккуратно разобрать сгоревший статор и посчитать количество витков в каждой катушке. Зачастую, количество витков в обеих катушках совпадает. Исключение составляют лишь небольшой процент двигателей имеющие несколько режимов работы. Например, миксеры. Также, при размотке катушек замечаем направление намотки и количество проводов припаянных к одному выводу. Статор более мощного инструмента может быть намотан в 2 провода.

После разборки необходимо замерить диаметр провода. Провод замеряется без эмали. Далее смотрим, какой провод был использован в статоре, медь или алюминий. Если был алюминий, а вы хотите мотать медью, то необходимо по таблице , или по формуле узнать сечение сгоревшего провода. И умножить его на коэффициент 0,7-0,8. Так мы узнаем сечение медного провода. Теперь снова по таблице переводим сечение в диаметр. Медный провод всегда будет тоньше алюминиевого.

После того, как мы узнали диаметр провода, количество витков, направление намотки и количество проводов припаянных к выводу, необходимо проверить пазы статора и подготовить гильзы. Пазы должны быть чистыми, без острых краёв, заусениц. Старые гильзы должны быть удалены, а возможные наплавления сгоревшего провода счищены. Новые гильзы изготавливаем из электрокартона (прешпана), учитывая направление волокон, и предохранив края от разрывов скотчем. Длина гильзы должна быть на 4мм больше длины железа статора.

Намотку производим, закрепив на статоре две металлические пластины для формирования лобовых частей. Выходящие концы провода изолируем кембриками. Соблюдаем направление намотки и внимательно считаем витки. После намотки уплотняем провод в пазах. Для этого используем отвёртку, или металлический прут обмотанный прешпаном. Лобовые части катушки фиксируем тесьмой или суровой нитью и связываем между собой, так, чтоб катушка сидела в пазах плотно и не вибрировала. А также чтоб провода не пушились.

Механическая энергия в генераторах и двигателях преобразуется в электрическую посредством вращающегося компонента системы. Статор является неподвижной частью такой системы. Он обеспечивает вращение магнитного поля ротора, преобразуя вращающееся магнитное поле в электрический ток.

В зависимости от конфигурации устройства, статор двигателя может действовать:

• как магнитное поле, взаимодействуя с якорем для создания движения;
• как якорь, который получает влияние от движущихся катушек на роторе.

С распространенной формой поломки двигателя можно вполне справиться самостоятельно, ознакомившись с вопросами, как перемотать и как проверить якорь со статором в домашних условиях. Но для начала стоит узнать, из чего они состоят и изготавливаются.

Состав компонентный

Статор электромашин может быть либо постоянным магнитом, либо электромагнитом. Если он представляет собой электромагнит, то катушку, которая его активирует, называют обмоткой возбуждения. Катушки имеют металлический сердечник, усиливающий магнитное поле.

Сердечник катушки может быть либо железным, либо алюминиевым. Чтобы уменьшить потери нагрузки в двигателях, производители в качестве проводящего материала в обмотках всегда используют медь. Алюминий из-за его меньшей электропроводности может быть альтернативным материалом в двигателях с дробной мощностью, особенно когда двигатели используются достаточно короткие периоды.

Для информации. Статор состоит из стальной рамы, охватывающей полый цилиндрический сердечник (состоящий из слоев кремниевой стали). Эти слои должны уменьшать гистерезис и потери вихревых токов.

Материал изготовления

Статор обычно изготавливается из кремниевой стали, называемой электротехнической сталью. Существует несколько марок стали, в зависимости от количества кремния в материале. Это позволяет создавать различные материалы с электромагнитными свойствами и применять их для разных целей.

Электротехническая сталь предоставляет собой листы толщиной от 0,1 мм до 1 мм, но может быть и в виде более толстых листов. Обычно на так называемых низковольтных двигателях (до 1000 В) используют листы, имеющие толщину 0,5 мм.

Листы из электротехнической стали пробивают, затем укладывают на оправку. Технологически процессы центрирования и ориентации листов должны обеспечивать решение двух основных задач: ограничить в заданных пределах перемещение листов на плоскости по двум координатным осям и вращение листов вокруг оси сердечника. Для этого зажимают и склеивают вместе стопку листов и подвергают сварке. После сварки конструкция готова к обмотке.

Как проверить якорь коллекторного двигателя

Прежде всего, якорь тщательно осматривают визуально. Такая проверка периодически должна проводиться и для профилактики. Самой уязвимой частью якоря является коллектор. На нем не должно быть никаких вздутий ламелей, межламельных прогаров и торцевых трещин. Обмотка проверяется на предмет избитости изоляции. Из-за плохой изоляции в любой момент может случиться межвитковое замыкание, и двигатель выйдет из строя.

С помощью обычного мультиметра (с режимом на измерение сопротивления) выясняют, сгорел якорь или нет. То есть с его помощью прозваниваются цепи на часто встречающиеся дефекты якорей:

• отклонения сопротивления по коллектору;
• короткое замыкание на массу.

Для более точной диагностики лучше всего подходит аналоговый мультиметр, но можно использовать и цифровой аналог.

Между каждой контактной пластинкой коллектора замеряется сопротивление. Оно должно быть везде без отклонений. На выгоревших пластинах мультиметр покажет «обрыв». Проверка на межвитковое замыкание осуществляется с помощью специальных средств: электромагнитов, дросселей, индикаторов короткого замыкания.

Довольно частой причиной поломки являются оборванные провода на коллекторных пластинках якоря. Ремонт якоря в этом случае заключается в том, чтобы правильно соединить эти повода путем припоя. Так как бытовые приборы по своим размерам небольшие, то припоя в этих местах обычно немного. Поэтому старую обмотку любым способом снимают, например, с помощью паяльника на 100 Вт, отвертки и пассатижей. После этого в местах обрыва провода лудят и припаивают так, чтобы коллекторные пластины и провода между собой не касались.

Как проверить и перемотать статор

В домашних условиях статор проверяют, как и якорь, мультиметром. Зачастую уже визуальный осмотр дает понять, что в статоре есть обрыв, тогда его нужно либо менять, либо перематывать. Если больших объемов нет, то катушку можно перемотать вручную.

Перемотка статора осуществляется поэтапно, начиная с предварительной подготовки:

• помечают выводы на щетки и клавишу выключателя;
• удаляют старые катушки одну за другой;
• вынув первую катушку, аккуратно разматывают её; при этом важно разобраться в схеме: где вход и выход; конец проводки должен выходить на выключатель;
• считают витки, замеряют микрометром диаметр зачищенного и выровненного провода;
• приступают к перемотке.

Существует два вида перемоток, в зависимости от конструкции изделия:

1. Если пазы глубокие, то чаще на самом железе наматывается катушка;
2. Если пазы неглубокие, то намотку производят на заранее приготовленном лекало. Заготовку затем вставляют в статор и обжимают.

• провод наматывается с бабины эмальпровода;
• в местах подсоединения провода с выводами надеваются гильзы из электрокартона; в последующем электрокартон пропитается лаком, что обеспечит защиту соединения от разрыва или прогара;
• вывод, идущий на щетку, вставляется в паз статора;
• кропотливо наматывается необходимое количество витков;
• по завершению намотки конец провода припаивается ко второму выводу.

Аккуратно намотанная катушка должна плотно прилегать к металлу. Выводы можно банально привязать натуральной (не синтетической) ниткой к корпусу. После полной намотки обеих катушек приступают к пропитке.

Важно! Завоздушенные витки – это критично для устройства. Дело в том, что во время работы создаются вибрации. И со временем, если есть воздушные пространства, или провод плохо залит лаком, провод от вибрации перетирает изоляцию. Инструмент выходит из строя. Поэтому лучше покупать брендовые устройства, в которых, как правило, качественная укладка.

В статье приведены первые азы того, как отремонтировать своими руками якорь и статор электродвигателя.

Видео

Бытовые роторы часто применяются в различных инструментах. Они бывают постоянного и переменного тока. Перемотать электродвигатель в домашних условиях в таких приборах довольно сложно. Сначала производится разборка агрегатов со складыванием всех болтов в коробку. Рекомендуется на её дно положить магнит, чтобы болты, шпильки и гайки не потерялись.

Определение неисправности

Роторы постоянного тока шуруповёртов, миксеров и вентиляторов бывают коллекторные и бесщёточные. У последних двигателей коммутация обмоток, расположенных на статоре, происходит с помощью контроллера. Поэтому перед перемоткой необходимо точно убедиться в исправности ключей и самого контроллера. Электрические двигатели переменного тока делятся на:

• асинхронные с короткозамкнутым ротором;
• синхронные или щёточные с фазным ротором.

Для определения неисправности обмоток ротора используют специальный индукционный прибор. Установить поломку обмоток асинхронного двигателя можно с помощью тестера или омметра. Иногда применяют специализированные электронные приборы для выявления короткозамкнутых витков.

Неисправность роторов чаще всего бывает из-за замыкания в якоре. Отпаивая проводники от контактной группы и проверяя их на короткое замыкание, находят неисправность контактов или витков ротора. В случае замыкания последних поломку устраняют путём замены провода. Если мало витков, а провод ротора толстый и без повреждений, то делают его хорошую изоляцию, подкладывая пластинку из картона или ткани, смоченную изоляционным лаком.

В случае замыкания в контактной группе необходим её ремонт или замена. Можно вырезать тонкий паз между замкнутыми контактами и вставить пластинку из текстолита, проклеенную эпоксидным клеем. Наждачной бумагой устраняют неровности на контактной группе.

Особенности процесса

Для перемотки электродвигателей своими руками необходимо обладать хотя бы минимальными понятиями о способах подключения обмоток двигателей. Если перемотка производится впервые, необходимо хорошо изучить этот вопрос. Следует также обратить особое внимание на полярность обмоток и направление движения витков.

У некоторых заводских катушек провод сначала наматывают в одном направлении, а затем возвращаются обратно. При разборке необходимо витков 10 размотать поштучно, освободив катушку от изоляции, после чего точно определить и записать направление витков в обмотке.

Работа со статором

Сначала составляют схему расположения и подключения обмоток электродвигателя. Если двигатель трёхфазный, то аккуратно составляют схему катушек для каждой фазы. Они намотаны обычно одним проводом. Только после хорошего изучения и правильного составления схемы подключения обмоток можно приступить к их разборке и удалению. Лучше пометить обмотки разной краской и сфотографировать. Также нужно проверить, можно ли разобраться по фотографиям и схемам.

Перед перемоткой статора электродвигателя изготавливают шаблон по его размеру. Ширина равна размеру между пазами, в который будет укладываться катушка. Для изоляции статора от обмотки в пазы вставляют пластинки из картона или специального изоляционного материала. При укладке катушки в пазы используют деревянную или пластмассовую лопатку - трамбовку.

После намотки одной катушки провод не откусывают, катушку укладывают в пазы и продолжают мотать на шаблон. Все катушки одной фазы мотают цельным проводом , не перекусывая его. Перематывают сначала все витки одной из фаз, поочерёдно укладывая их. Аналогично мотают и укладывают катушки для остальных фаз. Верхнюю часть обмотки в пазах статора над витками закрывают пластинками из того же изоляционного материала, что и в самих пазах статора.

После намотки и укладки катушек одной из фаз обязательно производят обвязку и формируют катушки в ровные пучки, стараясь, чтобы витки были в одной связке и не касались корпуса статора. Если катушка великовата и прикасается к корпусу, то на неё одевают разрезанный кембрик, после чего обвязывают. Касание проводов корпуса вне изоляции недопустимо, так как при вибрации от электромагнитного поля лак может протереться, в результате чего катушка замкнёт на корпус. После укладки проверяют омметром сопротивление.

Количество витков во всех катушках необходимо точно соблюдать во избежание перегревания некоторых обмоток. Особое внимание и аккуратность необходимы, чтобы избежать перехлёстов витков в обмотке. Кроме того, необходимо следить, чтобы провод не завязывался в виточный узел и не был с обтёртой изоляцией. Все элементы, выходящие за пределы корпуса пазов, аккуратно утрамбовывают.

Выводы от катушек заправляют в изоляционные трубки - кембрики. Они должны быть не только из материала с хорошей изоляцией, но обладать устойчивостью к нагреванию провода. Во избежание плавления необходим класс изоляции не ниже ранее используемого. Классы стойкости изоляции к температуре:

Проверка и сборка

Далее делают сборку двигателя, наживив основные болты для «прозвонки» и проверки токов каждой фазы. С помощью токовых клещей проверяют токи обмоток каждой из фаз через нагрузку и автоматический выключатель. Они должны быть одинаковыми. Затем двигатель собирают, закручивая все болты и проверяя его на правильность вращения и работу в холостом режиме.

Если всё работает нормально, то механизм разбирают снова для покрытия обмоток статора лаком. Статор помещают в лак для пропитки обмоток и заполнения пустот. Затем его поднимают, давая стечь лаку, и сушат на открытом воздухе или в специальной сушилке. Для ускорения сушки применяют лампу накаливания мощностью 0,5-1 кВт, вставленную в статор и включённую в сеть.

После просушки двигателя производят его полную сборку, ещё раз проверяют сопротивление изоляции. Делают проверку двигателя на холостом ходу. Лучше для этой цели использовать понижающий трансформатор и автоматический выключатель (желательно УЗО). Только после проверки можно использовать двигатель на полном напряжении.

Правильно провести перемотку помогут следующие советы специалистов:

При проведении всех работ необходимо пользоваться исправным инструментом, а также заведомо исправными измерительными приборами и тестерами. Особое внимание нужно обратить на исправность защиты элементов питания , качество изоляции и влажность материалов, применяемых во время ремонта.

Соблюдение техники безопасности и правил пользования инструментом является непременным условием при проведении испытаний. Лучше для этого пригласить специалиста с большим опытом работы с электродвигателями.

Когда речь заходит о перемотке статора, в подавляющем большинстве случаев, подразумевается ремонт инструмента. В качестве примера выполнения означенного процесса можно привести перемотку статора на болгарке.

Означенный процесс по замене обмоток в одной из частей электрического двигателя можно осуществить и бытовых условиях. Объяснить это можно полным повторением сгоревшей обмотки. То есть, выбирается точно такой же проводник, с точно такой же изоляцией.

Ниже представлены самые распространенные причины, которые так или иначе могут привести к выходу статора из строя:

• разрыв обормотки в результате перенапряжений;
• электрическое замыкание соседних витков;
• частично выгоревшая обмотка;
• нарушение изоляции.

Как правило, присутствует сразу несколько симптомов из означенного списка. Также наблюдается выход оборудования из строя, при существенном увеличении нагрузки на инструмент.

Любое нарушение эксплуатационных правил, технически может привести к поломке инструмента. Однако, если самое худшее произошло, это не означает, что придётся покупать новую болгарку.

Ведь значительно дешевле осуществить замену электрической обмотки (или сгоревшей её части) и продолжить эксплуатацию оборудования.

Действительно, перед тем, как осуществить перемотку, необходимо подготовить статор. Для этого предварительно укладывают его в раскалённое масло. В результате изоляция (нередко используется электротехнический лак) размягчается.

Удаление выполняется при помощи металлической щётки.

После удаления становится понятно, каким проводом была осуществлена намотка на заводе. С отрезком этого провода идём на рынок и покупаем в точности такой (по техническим характеристикам).

Естественно, запрещается менять металл проводника. То есть, если обмотка была выполнена медным проводом, не стоит выбирать более толстый, но алюминиевый. Наша задача – максимально достоверно восстановить выгоревшую обмотку.

Перемотку статора болгарки в настоящее время можно сделать и самостоятельно. Для этого нужно запастись только необходимыми знаниями. При наличии у мастера необходимых инструментов, навыков проведения ремонтных работ и определенного объема знаний в области электротехники, вопрос о том, как своими руками устранить неисправность этого инструмента решается достаточно легко.

Причины и признаки поломки статора

Ручные шлифовальные машины, называемые в народе «болгарками» могут выйти из строя по разным причинам. Самая частая проблема — обрывание витков статора, происходящая из-за чересчур сильной нагрузки на аппарат. Сейчас такую неисправность можно исправить самостоятельно — правильно перемотать статор.

Нередки случаи, когда причиной поломки становится выход из строя электрической части устройства. К этому приводят различные факторы:

• попадание воды на поверхность, по которой проходит ток;
• скачки напряжения;
• резкое выдергивание вилки из розетки;
• высокие перегрузки и, как следствие, перегрев.

Существует мнение, что перемотать статор самостоятельно невозможно. На самом деле, достаточно разобраться в конструкции устройства. Если есть опыт подобной работы и необходимые знания, ремонт трехфазного устройства запуска провести можно и дома. Учитывая подготовительные работы, процесс может занять несколько часов.

Нередко двигатель выходит из строя из-за обрыва магнитопровода, нарушения обмотки или якорного коллектора. При повышении напряжения отмечается скачкообразное увеличение силы искры. Обычно это наблюдается только на одной щетке. Такое явление приводит к разрушению изоляции проводов на статорной катушке. Если при включении диск очень быстро разгоняется и набирает обороты, это говорит о витковом коротком замыкании статора.

Искры, возникающие при работе коллектора, сигнализируют о возникновении нарушений в балансировке якоря. Проверку работы коллектора можно осуществить таким образом: при включении звук должен усиливаться постепенно с увеличением напряжения. При этом не должно возникать вибраций. Если наблюдается резонанс, электродвигатель болгарки требует ремонта.

Устройство ручной шлифовальной машины

Инструмент для шлифовки состоит из трех важных компонентов:

• якорь;
• редуктор;
• статор.

Якорь представляет собой вращающийся элемент с обмоткой и создает крутящий момент электродвигателя. На статоре, разделенном на секторы, есть такая же обмотка. Ток через угольную щетку проходит по обмотке, поступает к якорю. Затем ток переходит на другие щетки до тех пор, пока все части статора не будут задействованы. При прохождении электрического тока по обмотке возникает постоянно взаимодействующее со статором магнитное поле. Таким образом, приводится в действие электродвигатель. Существует несколько характерных поломок устройства запуска «болгарки»:

• сгорание или разрыв обмотки;
• короткое замыкание между витками обмотки;
• разрушение изоляции.

Перематывать обмотку можно и своими руками, без обращения к специалисту. Нужно только предварительно разобрать устройство. Но если нет полной уверенности в своих силах, то обращение в специализированную мастерскую станет наиболее разумным шагом. В первую очередь смещается кожух. Для этого крепящий его винт откручивается. После этого можно будет увидеть все детали болгарки, за исключением скрытого под металлическим колпаком редуктора. Откручиваются винты, с помощью которых закрепляется металлическая пластина. Теперь все механические детали хорошо видны. Только после этого можно переходить к перемотке статора.

Лучше хорошо выполненного ремонта может быть только правильная эксплуатация, при которой вовсе не случится поломок. Для того чтобы «болгарка» работала дольше, нужно соблюдать следующие несложные правила:

1. Ни в коем случае не нужно превышать количество смазки и сроки ее добавления или замены.
2. После того, как инструмент работал на пониженных оборотах, строго запрещается сразу же выключать его. Если оставить его поработать хотя бы 1 минуту, можно избежать перегрева.
3. Не стоит допускать долговременную работу инструмента на пониженных оборотах под нагрузкой.

Отремонтированный статор позволит шлифовальной машине нормально работать еще долгое время.

Подготовка к проведению ремонта и необходимые инструменты

Для перемотки статора понадобятся специальные инструменты:

• молотки: деревянный, металлический;
• круглогубцы и плоскогубцы;
• стальная щетка;
• штангенциркуль;
• мегомметр;
• электродрель;
• линейка;

Первый и самый важный этап — очистка статора от загрязнений. Старая обмотка удаляется из пазов. Все это можно сделать с помощью стальной щетки. Очистка проводится вручную с помощью стальных щеток, электродрелей. Также необходимо убрать старую изоляцию. Чтобы облегчить задачу, можно использовать трансформаторное масло. Его необходимо немного согреть и опустить в него устройство запуска. Такая мера позволит размягчить поврежденную изоляцию и упростить ее удаление. Для очистки также применяется слабый раствор каустика (температура — 80ºС), смешанного со сжатым воздухом.

После обработки статор нужно хорошо промыть водой и высушить. Состояние статора и стальных пакетов нужно хорошо проверить. Затем подтягивают стягивающие сердечник шпильки, пазы зачищают от заусенцев. Сопротивление изоляции измеряется с помощью мегомметра. Части сердечника, нажимных шайб и пазы покрываются лаком. Шайбы и пазы необходимо изолировать.

Облегчить дальнейшую работу может сопроводительная записка, где отображаются основные данные:

• схема соединения фаз и их количество;
• сопротивление катушки и фазы;
• количество пазов и их размеры;
• сечение обмотки, шаг катушек по пазам;
• способ изоляции паза, количество междуслойных прокладок и их размеры.

Этапы осуществления процедуры перемотки статора

При работе важно получить строго определенное количество витков — оно должно быть идентично количеству витков старой обмотки. Проволоку нужно наматывать так, чтобы уплотнение было максимальным. Катушки ставятся в статор. Из того же материала, из которого сделана обмотка для катушек, делаются выводы. Их кончики нужно изолировать кембриками — трубочками, изготовленными из пластмассы.

До того как установить катушки, необходимо проверить, чтобы пазовые коробки были симметричны. Они должны закрывать обмотку. Если этого не происходит, при закладке проводов катушек ставят временные вкладыши. Эта простая мера позволит избежать повреждения.

Катушка монтируется над пазом, который находится ниже расточки. Проводники катушки устанавливают с помощью специальной пластины. Провода, расположенные в пазу, ни в коем случае не должны перекрещиваться. Их нужно укладывать точно так же, в той же последовательности, что и намотку. Проводники нужно устанавливать строго параллельно.

Чтобы выполнить следующую операцию, статор нужно немного повернуть — только на одно деление. В паз укладываются катушки из этой же группы. После окончания укладки нужно положить междуслойные прокладки. Выводы прикрутить к внешнему контуру так, чтобы они располагались параллельно внешнему контуру. Нижняя сторона катушек монтируется по такому же принципу. Операция повторяется до тех пор, пока пазы этого шага не заполнятся.

Когда обмотка закончена, концы можно загильзовать. Размеры гильз зависят от размеров статора. Толщина гильзы обычно бывает 0,2 мм, но при этом длина должна быть больше, чем габарит устройства запуска. Чаще всего это значение составляет около 1,5 мм. Для изготовления гильзы используется специальный картон. На него нужно намотать пленку (должна быть термоустойчивой). Всю получившуюся конструкцию заворачивают скотчем. Катушки с гильзами нужно установить в пазы статора. После этого можно провести проверку, правильно ли двигается якорь. Катушка полностью готова. Ее останется только обмотать киперной лентой, а сверху покрыть слоем лака. После того как лак высохнет, прибор полностью готов к использованию.