Неисправности электродвигателя стиральной машины

Электродвигатели переменного тока

Эти механизмы могут быть как асинхронными, так и синхронными. Можно выявить некоторое сходство между асинхронными моделями и двигателями, работающими на постоянном токе. Тем не менее, существуют конструктивные отличия. Ротор асинхронных силовых электрических установок выполнен в виде короткозамкнутой обмотки (прямая подача тока на нее от электроустановки отсутствует). В народе такая конструкция получила довольно звучное наименование – «беличье колесо». Помимо этого, в таких двигателях иной принцип расположения витков статора.

У синхронных силовых агрегатов обмотки катушек на статоре располагаются под одинаковым углом смещения между собой. Благодаря этому формируются силовые линии электромагнитного поля, которые вращаются с определенной скоростью.

Внутри этого поля располагается электромагнит ротора. Под воздействием приложенного магнитного поля, он тоже начинает двигаться в соответствии с частотой, синхронной скорости вращения приложенной силы.

Аварийные ситуации при работе электродвигателя

Существуют неисправности, не связанные непосредственно с двигателем, но влияющие на его работу, характеристики и срок службы. Большинство этих неисправностей вызваны механической перегрузкой, увеличением тока, и, как следствие, перегревом обмоток и корпуса.

Увеличение нагрузки на валу вследствие заклинивания привода либо приводимых механизмов.
Перекос напряжения питания, который может быть вызван проблемами питающей сети либо внутренними проблемами привода.
Пропадание фазы, которое может произойти на любом участке питания двигателя – от питающей трансформаторной подстанции до обмотки двигателя.
Проблема с обдувом (охлаждением). Может возникнуть из-за повреждения крыльчатки двигателя при собственном охлаждении, из-за останова вентилятора внешнего принудительного охлаждения или вследствие значительного повышения температуры окружающей среды.

Разборка типового асинхронного двигателя

Поскольку имеется большое разнообразие конструкций электрических двигателей, то для разборки конкретного электродвигателя нужно изучать его чертежи и инструкцию по ремонту, ознакомиться с наглядными видео.

Устройство асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором

Сами щиты центрируются при помощи проточенной цилиндрической кромки, совпадающей по размерах с проточкой на кожухе статора. Фиксация торцевых щитов осуществляется болтовыми соединениями. При разборке двигателя его вал разъединяют с ведомыми механизмами и снимают электродвигатель со станины.

Демонтаж двигателя с рабочего места

После этого необходимо снять с вала элемент передачи механической энергии (шкив, шестерня, фланец и т.д.)

Открутив болты крепления, при помощью съемника снимают торцевые щиты с подшипников, после чего можно осторожно вынуть ротор

Съемник для подшипников

Подшипники чистят, заново смазывают или заменяют, очищают поверхности ротора и статора, после чего собирают двигатель вновь. Существует множество способов съема подшипников, методов и инструментов.

Проблемы со стартером

Когда АКБ имеет хороший заряд, а иммобилайзер отключен, при этом запуск двигателя невозможен – это является прямым свидетельством неисправности стартера. Если при включении зажигания электродвигатель стартера не запускается, при этом слышны характерные щелчки, это говорит о том, что срабатывает лишь его тяговое реле. Появление звонкого стука в подкапотном пространстве указывает на то, что втягивающее реле стартера неисправно, из-за чего бендикс и маховик не зацепляются друг с другом, делая невозможным запуск автомобильного двигателя. Диагностировать эту неисправность втягивающего, и запустить силовой агрегат можно замкнув при помощи мощной отвертки с хорошо изолированной ручкой оба контакта на реле.

Важно! Перед выполнением этой процедуры на автомобиле необходимо обязательно включить нейтральную передачу. Если запуск удался – значит втягивающее неисправно

Возможно, причина кроется в подгорании его пятаков. Большинство автовладельцев думают, что этот элемент стартера не ремонтопригоден, и в случае выхода его из строя ситуацию спасет лишь замена. Достаточно снять реле, после чего разобрать и извлечь круглые пятаки, которые необходимо зачистить наждачной бумагой, устройство собрать и установить обратно. Заметим, что пятаки имеют специальное антикоррозионное покрытие, поэтому их зачистка на наждаке является исключительно временной мерой

Если запуск удался – значит втягивающее неисправно. Возможно, причина кроется в подгорании его пятаков. Большинство автовладельцев думают, что этот элемент стартера не ремонтопригоден, и в случае выхода его из строя ситуацию спасет лишь замена. Достаточно снять реле, после чего разобрать и извлечь круглые пятаки, которые необходимо зачистить наждачной бумагой, устройство собрать и установить обратно. Заметим, что пятаки имеют специальное антикоррозионное покрытие, поэтому их зачистка на наждаке является исключительно временной мерой.

Если не работает стартер, вероятно на его клеммы не поступает напряжение. В системе запуска двигателя большинства транспортных средств предусмотрено специальное реле, назначение которого заключается в снижении пускового тока. Оно может внезапно перестать функционировать, что сделает невозможным подачу напряжения на клеммы стартера. Временным решением этой проблемы в пути станет установка любого аналогичного элемента, например, реле обогревателя заднего стекла.

Износ щеток стартера также является причиной, по которой невозможен запуск двигателя, либо он будет включаться через раз. Подгорание либо замыкание витков обмотки полностью выводит элемент из строя. В этом случае без его замены не обойтись. Также может заклинить вал детали, к примеру, из-за выработки его подшипников либо нарушении центровки.

Все дело в роторе

При следующих характерных признаках причину неисправности ротора следует искать в некачественной пайке его цепи:

перегрев ротора;
гудение;
торможение;
несимметричные показания токах в фазах.

Прежде чем начинать ремонтировать ротор, следует обследовать, насколько качественно была выполнена пайка его обмоток. При необходимости, стоит перепаять, то же самое нужно сделать с теми участками, которые вызывают опасения.

Также могут быть случаи, когда неисправность электродвигателя обусловлена тем, что ротор недвижим и разомкнут, хотя на трех кольцах одинаковое напряжение. В этом случае причина неисправности, скорее всего, кроется в разрыве проводов, соединяющие ротор с пусковым реостатом. Как правило, это обусловлено износом вкладышей, сдвигом щитов подшипников, из-за чего ротор начинает притягиваться к статору. Ремонт ротора – это замена вкладышей, а также регулировка щитов подшипников.

Помимо этого, щетки и коллектор могут искрить либо нагреваться. Это может произойти по нескольким причинам:

щетки пришли в негодность;
неверная установка щеток;
размеры щеток не соответствуют габаритам обоймы держателя;
некачественное соединение щеток с арматурой.

В этом случае достаточно в точности выставить щетки вместе с держателями.

Схемы подключения

Варианты подключения двигателя через конденсатор:

схема подключения однофазного двигателя с использованием пускового конденсатора;
подключение электродвигателя с использованием конденсатора в рабочем режиме;
подключение однофазного электродвигателя с пусковым и рабочим конденсаторами.

Все эти схемы успешно применяются при эксплуатации асинхронных однофазных двигателей. В каждом случае есть свои достоинства и недостатки, рассмотрим каждый вариант более подробно.

Схема с пусковым конденсатором

Идея заключается в том, что конденсатор включается в цепь только при пуске, используется пусковая кнопка, которая размыкает контакты после раскрутки ротора, по инерции он начинает вращаться. Магнитное поле основной обмотки поддерживает вращение длительное время. В качестве кратковременного переключателя ставят кнопки с группой контактов или реле.

Схема подключения пускового конденсатора

Поскольку схема кратковременного подключения однофазного двигателя через конденсатор предусматривает кнопку на пружине, которая при отпускании размыкает контакты, это дает возможность экономить, провода пусковой обмотки делают тоньше. Чтобы исключить межвитковое короткое замыкание, используют термореле, которое при достижении критической температуры отключает дополнительную обмотку. В некоторых конструкциях ставят центробежный выключатель, который при достижении определенной скорости вращения размыкает контакты.

Соединения, центробежный выключатель на валу ротора

Схемы и конструкции регулировки скорости вращения и предотвращения перегрузок электродвигателя на автомате могут быть различны. Иногда центробежный выключатель устанавливается на валу ротора или на других элементах, вращающихся от него с прямым соединением, или через редуктор.

Некоторые элементы

Под действием центробежных сил груз оттягивает пружины с контактной пластиной, при достижении установленной скорости вращения замыкает контакты, переключатель реле обесточивает двигатель или подает сигнал на другой механизм управления.

Бывают варианты, когда тепловое реле и центробежный выключатель устанавливаются в одной конструкции. В этом случае тепловое реле отключает двигатель при воздействии критической температуры или усилиями раздвигающегося груза центробежного выключателя.

Варианты схемы подключения конденсаторов

В связи с особенностями характеристик асинхронного двигателя конденсатор в цепи дополнительной катушки искажает линии магнитного поля, от круглой формы до эллиптической, в результате этого потери мощности увеличиваются, снижается КПД. Пусковые характеристики остаются хорошие.

Схема с рабочим конденсатором

Отличие этой схемы в том, что конденсатор после пуска не отключается, и вторичная обмотка на протяжении всей работы импульсами своего магнитного поля раскручивает ротор. Мощность электродвигателя в этом случае значительно увеличивается, форму электромагнитного поля можно попытаться приблизить от эллиптической формы к круглой подбором емкости конденсатора. Но в этом случае момент пуска более продолжительный по времени, и пусковые токи больше. Сложность схемы заключается в том, что емкость конденсатора для выравнивания магнитного поля подбирается с учетом токовых нагрузок. Если они будут меняться, то и все параметры будут не постоянными, для стабильности формы линий магнитного поля можно установить несколько конденсаторов с различными емкостями. Если при изменении нагрузки включать соответствующую емкость, это улучшит рабочие характеристики, но существенно усложняет схему и процесс эксплуатации.

Комбинированная схема с двумя конденсаторами

Оптимальным вариантом для усреднения рабочих характеристик является схема с двумя конденсаторами — пусковым и рабочим.

Рабочий конденсатор подключен постоянно в цепи обмоток, пусковой через выключатель запуска замыкается кратковременно

Самые распространенные неисправности электрических силовых агрегатов

Одной из наиболее частых механических проблем асинхронных двигателей является износ подшипников. При желании данную неисправность можно определить даже на звук: рабочий шум станет более заметным, а бонусом к нему может стать вибрация. Это также может привести к сильному нагреву торцевых частей вала и, как следствие, к высыханию смазки. В запущенных случаях при остановке вала можно услышать звук перекатывающихся шариков. Причиной всего этого может стать не только износ деталей в процессе эксплуатации, но и недостаточность смазки. Но и это не все. При появлении зазоров в подшипниках вал с ротором двигается в непривычных направлениях, что, в свою очередь, может приводить к новым неисправностям. Как правило, под удар попадают неравномерно вращающийся механизм и сам ротор, который повреждает магнитопривод статора и крышки силового агрегата.

Сравнение рабочего и пускового конденсатора

Сравнительная таблица применения конденсаторов для асинхронных двигателей, включенных на напряжение 220 В.

Таблица сравнения характеристик.

В связи с тем, что указанные типы конденсаторов имеют относительно большие габариты и стоимость, в качестве рабочего и пускового конденсатора можно использовать полярные (оксидные) конденсаторы. Они обладают следующим достоинством: при малых габаритах они имеют намного большую емкость, чем бумажные. Наряду с этим существует весомый недостаток: включать в сеть переменного тока напрямую их нельзя. Для использования совместно с двигателем, нужно применить полупроводниковые диоды.

Будет интересно Что такое танталовый конденсатор

Схема включения несложная, но в ней есть недостаток: диоды должны быть подобраны в соответствии с токами нагрузки. При больших токах диоды необходимо устанавливать на радиаторы. Если расчет будет неверным, или теплоотвод меньшей площади, чем требуется, диод может выйти из строя и пропустит в цепь переменное напряжение. Полярные конденсаторы рассчитаны на постоянное напряжение и при попадании на них напряжения переменного они перегреваются, электролит внутри них закипает и они выходят из строя, что может принести вред не только электромотору, но и человеку, обслуживающему данное устройство.

Напряжение 220 В – является напряжением опасным для жизни. В целях соблюдения правил безопасной эксплуатации электроустановок потребителей, сохранения жизни и здоровья лиц, эксплуатирующих данные устройства, применение данных схем включения должен проводить специалист.

Оценка вращения ротора

Выявление неисправностей электродвигателя переменного тока включает различные манипуляции с ротором. Зачастую возможность оценить степень вращения этого подвижного элемента осложняется из-за подключенного привода. К примеру, у силового агрегата пылесоса его можно без проблем раскрутить руками. А для того чтобы провернуть рабочий вал перфоратора, необходимо приложить некоторые усилия. Но а если вал соединен с червячным редуктором, то в этом случае из-за особенностей данного механизма провернуть его и вовсе не получится.

Именно по этой причине проверка вращения ротора производится только при выключенном приводе. Но что может затруднять его вращение? На это есть несколько причин:

Контактные площадки скольжения износились.
В подшипниках отсутствует смазка или же был использован неправильный состав. Иными словами, обычный солидол, которым принято заполнять шарикоподшипники, при сильной отрицательной температуре густеет. Это может служить причиной плохого запуска электрического механизма.
Наличие между статором и ротором грязи или посторонних предметов.

Как правило, причину неисправности электродвигателя в отношении подшипника определить нетрудно. Разбитая деталь начинает издавать шум, что дополнительно сопровождается люфтом. Для выявления этого достаточно пошатать ротор в вертикальной либо горизонтальной плоскости. Также можно попробовать вдвигать и вытаскивать ротор вдоль его оси. При этом стоит учесть, что незначительный люфт для большинства моделей силового агрегата является нормой.

Особенности трёхфазного двигателя

Асинхронные электродвигатели с тремя обмотками на статоре преобладают в различных отраслях сельского хозяйства. Их применяют для привода устройств вентиляции, уборки навоза, приготовления кормов, подачи воды. Популярность таких моторов обусловлена рядом преимуществ:

простота строения;
надёжность в работе;
при подключении в нормальном режиме не используются дорогие и дефицитные устройства;
количество технических обслуживаний невелико.

Подключить трехфазный двигатель на 220 можно пытаться, зная различия схем соединения обмоток. Количество фаз, на которое рассчитан двигатель, можно определить по числу зажимов в его клеммной коробке: у трёхфазного в ней будет 6 выводов, а у однофазного два или четыре. Обмотки мотора с тремя фазами соединяются по установленной схеме, называемой «звездой» или «треугольником». Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. При соединении в звезду концы обмоток соединены. В клеммной коробке эта схема соединения будет отображена использованием двух перемычек между зажимами с обозначениями «С6», «С4», «С5».

Если же обмотки двигателя соединяются в треугольник, то к каждому концу присоединяется начало. В клеммной коробке будут использованы три перемычки, которые будут соединять зажимы «С1» и «С6», «С2» и «С4», «С3» и «С5». Трехфазные двигатели рассчитаны на рабочее напряжение в 380 В. Но не всегда в быту имеется такое напряжение. Поэтому возникает проблема: как осуществить подключение электродвигателя через конденсатор к бытовой сети?

Наиболее приемлемый и общедоступный способ — применение фазосдвигающего конденсатора. В таком режиме может быть достигнута 50–60%-ная мощность от номинальной. Отметим, что не все асинхронные двигатели одинаково хорошо будут работать при включении в однофазную сеть. Наиболее приспособлены к данным условиям двигатели, имеющие короткозамкнутый ротор, выполненный в виде двойной клетки.

Оптимальная работа электродвигателя достигается лишь в случае, если емкость конденсатора будет изменяться по мере увеличения скорости вращения. Практически очень сложно осуществить это требование. В связи с этим принято двухступенчатое управление двигателем. Пуск осуществляется с помощью двух конденсаторов (пускового — Сп и рабочего — Ср). Затем, при наборе нужной скорости вращения, пусковой нужно отключить. Основная функция его состоит в увеличении пускового момента.

Будет интересно Чем отличаются параллельное и последовательное соединение конденсаторов

Расчет конденсатора для электродвигателя можно произвести таким образом. Расчетная формула имеет вид: Ср = К*(Iн/U). Здесь приняты следующие обозначения:

сила тока (номинальная) — Iн (А);
напряжение (номинальное) — U (В);

К — безразмерный коэффициент.

Значение К определяется тем, как включен двигатель. К = 2800, когда двигатель включен по схеме «звезда». Если же он включен по схеме «треугольник», то значение К = 4800.

Конденсаторы для запуска электродвигателя рекомендуется выбрать из бумажных, в частности:

бумажных, герметичных, в металлическом корпусе, маркировка КБГ-МН
бумажных, термостойких, условное обозначение БГТ;
металлобумажных, частотных, МБГЧ.

В случае необходимости поменять направление вращения двигателя достаточно поменять местами провода, подключенные к зажимам конденсатора. Запуск электродвигателя с помощью конденсатора лучше осуществлять по схеме «треугольник». В этом случае можно добиться максимальной выходной мощности (до 70 %). В качестве примера рассмотрим двигатель АО2. Его номинальная мощность 2,2 кВт, частота вращения — 1420 об/мин. Для его запуска в режиме холостого хода (или при наличии нагрузки) потребуются 2 конденсатора: первый емкостью 230 мкФ (рабочий) и второй емкостью 150 мкФ (пусковой).

Пусковые конденсаторы большой емкости.

Не заводится машина — плохой бензин?

Если стартер вращается, а детонации бензина ничего не мешает, а машина всё равно не заводится, то проблема, должно быть, связана с топливной системой. Если Ваш автомобиль оснащён впрыском топлива, есть ряд подсистем, которые могли бы быть виновниками. Вот только, к сожалению, тут уже потребуются серьёзные диагностические работы, чтобы понять это, но есть некоторые вещи, которые Вы можете проверить непосредственно в гараже, что может сэкономить Вам деньги, избегая поездки в ремонтную мастерскую. Вот некоторые вещи, которые необходимо проверить:

1. Электрические соединения: много электрических соединений существует в системе впрыска топлива. Каждый топливный инжектор имеет разъём на верхней части. Соединения есть на стороне воздуха на впуске и на головках цилиндров. В общем, Вы должны проверить каждое электрическое соединение, которое Вы сможете найти под капотом, чтобы убедиться в его надёжности.

2. Топливный насос и реле: для проверки топливного насоса опять-таки потребуется оборудование для диагностики. Но поскольку большинство из нас не имеют такого рода вещи, мы в первую очередь должны снова проверить электрические соединения в этой части. Проверьте положительную сторону топливного насоса. Убедитесь, что ключ находится в положении «включено». Если есть ток, переходите к следующему шагу. Если нет, Вы должны проверить предохранитель. Если предохранитель исправен, Ваша проблема, наиболее вероятно, в реле топливного насоса.

3. Топливный фильтр: если топливный насос работает нормально, но топливо по-прежнему не попадает в двигатель, проблема может быть в забитом топливном фильтре. Вы должны менять топливный фильтр каждые 10-20 тысяч километров (зависит от марки и модели автомобиля). В случае засора в топливном фильтре диагноз один — его замена.

В случае, если всё вышеперечисленное проверено и работает исправно, то Вам, к сожалению, прямой путь в автосервис, так как другие элементы топливной системы уже проверяются специальным диагностическим оборудованием. Кроме того, существует множество других причин, почему машина не заводится — выше мы перечислили лишь наиболее распространённые причины или те, которые Вы сможете определить и исправить самостоятельно, прибегнув к минимальному числу оборудования.