Как найти короткозамкнутый виток в трансформаторе

Если в Вашей школе физику преподавали хорошо, то, наверняка, Вам запомнился опыт, наглядно объяснявший явление электромагнитной индукции.

Внешне это выглядело примерно так: учитель приходил в класс, дежурные приносили какие-то приборы и расставляли на столе. После объяснения теоретического материала начинался показ опытов, наглядно иллюстрирующий рассказ.

Электромагнитная индукция

Для демонстрации явления электромагнитной индукции требовались катушка индуктивности весьма значительных размеров, мощный прямой магнит, соединительные провода и прибор под названием гальванометр.

Гальванометр внешним видом представлял собой плоский ящик размером чуть побольше стандартного листа формата А4, а за передней стенкой, закрытой стеклом помещалась шкала с нулем посередине. За этим же стеклом можно было увидеть толстую черную стрелку. Все это было достаточно различимо даже с самых последних парт.

Выводы гальванометра с помощью проводов соединялись с катушкой, после чего внутри катушки просто рукой перемещался вверх – вниз магнит. В такт перемещениям магнита из стороны в сторону перемещалась стрелка гальванометра, что свидетельствовало о том, что через катушку протекает ток. Правда, уже после окончания школы, один знакомый учитель физики рассказывал, что на задней стенке гальванометра имелась потайная ручка, которой от руки приводилась в движение стрелка, если опыт не удавался.

Сейчас такие опыты кажутся простыми и почти не заслуживающими внимания. Но электромагнитная индукция теперь применяется во многих электрических машинах и приборах. В 1831 году ее изучением занимался Майкл Фарадей.

В то время еще не было достаточно чувствительных и точных приборов, поэтому ушло немало лет на то, чтобы догадаться, что магнит должен ДВИГАТЬСЯ внутри катушки. Пробовались различной формы и силы магниты, намоточные данные катушек также менялись, магнит к катушке прикладывался по-разному, но только переменный магнитный поток, достигнутый движением магнита, привел к положительным результатам.

Исследованиями Фарадея было доказано, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутой цепи, (катушка и гальванометр в нашем опыте) зависит от скорости изменения магнитного потока, ограниченного внутренним диаметром катушки. При этом абсолютно безразлично, каким образом происходит изменение магнитного потока: то ли за счет изменения магнитного поля, то ли за счет перемещения катушки в постоянном магнитном поле.

Самоиндукция, ЭДС самоиндукции

Самое интересное в том, что катушка находится в собственном магнитном поле, созданном протекающим через нее током. Если в рассматриваемом контуре (катушка и внешние цепи) ток будет по каким-либо причинам изменяться, то будет изменяться и магнитный поток, вызывающий ЭДС.

Подобная ЭДС носит название ЭДС самоиндукции. Изучением данного явления занимался замечательный русский ученый Э.Х. Ленц. В 1833 году он открыл закон взаимодействия магнитных полей в катушке, приводящий к самоиндукции. Этот закон известен теперь как закон Ленца. (Не путать с законом Джоуля – Ленца)!

Закон Ленца говорит о том, что направление индукционного тока, возникающего в проводящем замкнутом контуре таково, что он создает магнитное поле, противодействующее изменению того магнитного потока, которое вызвало появление индукционного тока.

При этом катушка находится в собственном магнитном потоке, который прямо пропорционален силе тока: Ф = L*I.

В этой формуле присутствует коэффициент пропорциональности L, также называемый индуктивностью или коэффициентом самоиндукции катушки. В системе СИ единица измерения индуктивности называется генри (Гн). Если при силе постоянного тока 1А катушка создает собственный магнитный поток 1Вб, то такая катушка обладает индуктивностью в 1Гн.

Подобно заряженному конденсатору, имеющему запас электрической энергии, катушка, через которую протекает ток, обладает запасом магнитной энергии. За счет явления самоиндукции, если катушка включена в цепь с источником ЭДС, при замыкании цепи ток устанавливается с задержкой.

В точности так же он не сразу прекращается при отключении. При этом на выводах катушки действует ЭДС самоиндукции, значение которой значительно (в десятки раз) превышает ЭДС источника питания. Например, подобное явление используется в катушках зажигания автомобилей, в строчных развертках телевизоров, а также в стандартной схеме включения люминесцентных ламп. Это все полезные проявления ЭДС самоиндукции.

В некоторых случаях ЭДС самоиндукции носит вредный характер: если транзисторный ключ нагружен обмоткой катушки реле или электромагнита, то для защиты от ЭДС самоиндукции параллельно обмотке устанавливают защитный диод полярностью обратной ЭДС источника питания. Это включение показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Защита транзисторного ключа от ЭДС самоиндукции.

Как обнаружить короткозамкнутые витки

Часто возникают сомнения, а нет ли в трансформаторе или обмотках двигателя короткозамкнутых витков? Для подобных проверок используются различные приборы, например, RLC – мосты либо самодельные приборы — пробники. Однако, проверить наличие короткозамкнутых витков можно при помощи простой неоновой лампы. Лампа может подойти любая – даже от неисправного электрочайника китайского производства.

Для проведения измерения лампу без ограничительного резистора необходимо подключить к исследуемой обмотке. Обмотка должна иметь наибольшую индуктивность; если это сетевой трансформатор, то подключайте лампу к сетевой обмотке. После этого через обмотку следует пропустить ток силой в несколько миллиампер. Для этой цели можно воспользоваться источником питания с последовательно включенным резистором, как показано на рисунке 2.

В качестве источника питания можно использовать батарейки. Если в момент размыкания питающей цепи наблюдается вспышка лампы, то катушка исправна, короткозамкнутых витков нет. (Чтобы последовательность действий была понятней на рисунке 2 показан выключатель).

Подобные измерения можно проводить, используя в качестве батареек стрелочный авометр, такой как ТЛ-4 в режиме измерения сопротивления *1 Ом. В этом режиме указанный прибор дает ток около полутора миллиампер, что вполне достаточно для проведения описанных измерений. Цифровой мультиметр для этих целей использовать нельзя – его тока не хватает для создания необходимой силы магнитного поля.

Подобные измерения можно провести в точности также, если неоновую лампу заменить собственными пальцами: для повышения разрешающей способности «измерительного прибора» пальцы следует слегка послюнить. При исправной катушке Вы почувствуете достаточно сильный удар током, конечно не смертельный, но и не очень приятный.

Рисунок 2. Обнаружение короткозамкнутых витков с помощью неоновой лампы.

Описание, схемы и проверка короткозамкнутого витка в трансформаторе

Короткозамкнутые витки в трансформаторе — явление, вызывающее изменение магнитного потока, противодействующего или искривляющего постоянный поток. Это общая функция, но также он приводит к тому, что накопленная энергия рассеивается в магнитопровода. Для некоторых устройствах важно, чтоб явления были обнаружены и удалены.

Короткозамкнутый виток в трансформаторе: что это такое?

Короткозамкнутый дефект представляет собой нарастание потока магнитной энергии. Происходит это при включении электромагнита при средних показателях напряжения трансформатора. Падение потока наблюдается при отключении.

Находится на двух стержнях сердечника. Но в зависимости от конструктивных узлов и характеристик трансформатора изменяется.

Особенность его в том, что складываться основным энергетическим потоком. Устанавливается параметр в сторону отставания, при этом угол, наблюдаемый между первичным и вторичным токами, уменьшается. При этом изменяется не только величина потока, но фаза, что является важным показателем. В обязательном порядке используются специальные механизмы для определения этого угла.

Механизм образования витков

Механизм образования завихрений в трансформаторе стандартный для любых типов оборудования. Общий поток при прохождении делится на первый поток, который распределяется по плоскостям, которые не охвачены витками полюса. Второй поток электромагнита находится на плоскости, которая принадлежит кв. На втором образуется ЭДС, приводящая к токовому импульсу. При этом возникает определенного значения угол, который определяется индуктивностью.

Одновременно с прохождением потока возникает сила притяжения. Она складывается из двух составляющих, которые сдвинуты во времени. Пульсация (амплитудные соотношения) определяется сугубо углом сдвига, который возникает между двумя потоками в области действия. Угол никогда не превышает значение 90 градусов. Обычно его значение лежит между 50 и 80 градусами. Объясняется это тем, что достигнуть сдвига потоков на прямой угол невозможно.

Чем опасно появления короткозамкнутых витков в обмотке трансформатора

Появление на обмотке считается дефектом оборудования, которое следует устранять. Электротехническая схема указывает, что подтвержденной частью обмотки является первичная. Та, на которой есть они, является вторичной. Для устранения дефектов используются методики, основанные на знании о параметрах возникающей магнитной связи между частями обмотки.

Действие напряжения импульса неразрывно связно не только с поврежденной частью обмотки. Воздействие влияет на работу первичной части, которая дефектов не имеет. Проявляется действие короткозамкнутых контуров прежде всего в резких и ничем не обусловленных скачках напряжения. Обратите внимание, что:

• для устранения проблемы необходим расчет параметров витка;
• если характеристики первичного и вторичного витков похожи, то скачок напряжения будет максимальным;
• идентичные характеристики витков приводят к увеличению рассеивающего коэффициента.

В результате наличия витков короткозамкнутого контура возникают скачки напряжения. Но это не единственная серьезная проблема, требующая рассмотрения и решения. Поражается вторичная обмотка из-за рассеивания магнитного потока, возникает короткое замыкание в этой части. Явление грозит выходом их строя конструктивных узлов механизма и тех приборов, которые оно питает (по крайней мере одновременное их отключение от сети или переброс в атомический режим работы от аккумуляторов). Также возникает опасность поражения электрическим током. Безусловно, диагностика трансформатора (обязательная визуальная и при помощи прибора) является обязательным методом безопасности на производстве.

Как обнаружить короткозамкнутые витки

Обнаружение должно стать первостепенной задачей. Эти негативные явления проявляются в половине случаев при самостоятельной сборке трансформатора, в большей части при изготовлении контурных катушек и дросселей. Выявит и устранить дефект обязательно, так как имеющийся недостаток скажется отрицательным образом на эффективности устройства, приведет к поломке, которую тяжело починить, вызывает риск безопасности сотрудника, обслуживающего прибор.

Определение происходит по внешним признакам первоначально. Если наблюдаются видимые изменения технических показателей без причин на это, слышно потрескивание, то следует провести диагностику. Причинами возникновения являются дефекты катушки. Например, наложение перекрестным, а не симметричным образом витков, пользование намотки низкого качества от непроверенного производителя, повреждение изоляции в ходе работ или при перемещении прибора, механических повреждениях. Но действенным способом нахождения витка является неиспользование электронных приборов. Только с их помощью можно определить источник поражения обмотки, выявить его характеристики.

Какой прибор используют для обнаружения

Короткозамкнутый виток не обнаруживаются при помощи омметра в стандартных по комплектации трансформаторах. Используется осциллограф с большой точностью.

Специалист собирает компактное устройство самостоятельно или же выставляет необходимые характеристики на стандартном. Собирается по схеме с использованием резистора (сопротивление минимум 10 Ом), обмотки, которая подлежит исследованию.

Прибор для определения короткозамкнутых витков по своей сути является генератором звуковой частоты, функционирующим беспрерывно. Отвечает за генерацию резистов, при этом если установить катушку трансформатора на основание прибора, то явление генерации по физическим причинам остановится. Устройство покажет, что есть дефекты тем, что отключит светодиод, перестанет работать.

Собрать прибор можно в домашних условиях. Понадобится ферритный стержень, провод (выбирается определенное число витков), карточная гильза, светодиод, несколько элементов для питания. В качестве плоскости сборки используют обычную плату.

Как проверить на короткозамкнутые витки тороидальный трансформатор

Тороидальный трансформатор проверить стандартным образом нельзя. Используется автомобильный генератор с частотой от 85 кГц (до 30 витков). Подключается конец провода в два входа, который отвечает тороид.

После установки проводов в клеммы и расположения резистора происходит установка амплитуды и измерение. Наличие короткозамкнутого витка констатируется по искажению напряжения.

Описание, схемы и проверка короткозамкнутого витка в трансформаторе

Короткозамкнутый виток в трансформаторе: что это такое?

Короткозамкнутый дефект представляет собой нарастание потока магнитной энергии. Происходит это при включении электромагнита при средних показателях напряжения трансформатора. Падение потока наблюдается при отключении.

Находится на двух стержнях сердечника. Но в зависимости от конструктивных узлов и характеристик трансформатора изменяется.

Особенность его в том, что складываться основным энергетическим потоком. Устанавливается параметр в сторону отставания, при этом угол, наблюдаемый между первичным и вторичным токами, уменьшается. При этом изменяется не только величина потока, но фаза, что является важным показателем. В обязательном порядке используются специальные механизмы для определения этого угла.

Замыкание классического статора

Даже такое изделие подвержено межвитковому замыканию. Первым делом специалист обязательно проверяет обмотку статора на факт сопротивления. Но это не самый надежный метод. Многие факторы влияют на мультиметр, из-за чего он может отображать ошибочные данные. Итоговый результат во многом зависит от перемотки двигателя, а также от старости самого железа. Обычными клещами можно измерить ток и сопротивление. Если у мастера есть необходимый опыт, то он может определить поломку даже по звуку работающего двигателя. Но в этом случае обязательно должны быть рабочие подшипники, которые качественно смазаны. При желании мастер может задействовать осциллограф, но такой агрегат отличается большой стоимостью. Из-за этого приобрести агрегат могут далеко не все. На двигателе не должно быть следов масла, подтеков. Недопустимо наличие посторонних запахов. Качественным тестером проверяют обмотки на факт сопротивления. Если результаты отличаются друг от друга более чем на 11%, то причина поломки может крыться в замыкании.

Механизм образования витков

Механизм образования завихрений в трансформаторе стандартный для любых типов оборудования. Общий поток при прохождении делится на первый поток, который распределяется по плоскостям, которые не охвачены витками полюса. Второй поток электромагнита находится на плоскости, которая принадлежит кв. На втором образуется ЭДС, приводящая к токовому импульсу. При этом возникает определенного значения угол, который определяется индуктивностью.

Одновременно с прохождением потока возникает сила притяжения. Она складывается из двух составляющих, которые сдвинуты во времени. Пульсация (амплитудные соотношения) определяется сугубо углом сдвига, который возникает между двумя потоками в области действия. Угол никогда не превышает значение 90 градусов. Обычно его значение лежит между 50 и 80 градусами. Объясняется это тем, что достигнуть сдвига потоков на прямой угол невозможно.

Чем опасно появления короткозамкнутых витков в обмотке трансформатора

Появление на обмотке считается дефектом оборудования, которое следует устранять. Электротехническая схема указывает, что подтвержденной частью обмотки является первичная. Та, на которой есть они, является вторичной. Для устранения дефектов используются методики, основанные на знании о параметрах возникающей магнитной связи между частями обмотки.

Действие напряжения импульса неразрывно связно не только с поврежденной частью обмотки. Воздействие влияет на работу первичной части, которая дефектов не имеет. Проявляется действие короткозамкнутых контуров прежде всего в резких и ничем не обусловленных скачках напряжения. Обратите внимание, что:

• для устранения проблемы необходим расчет параметров витка;
• если характеристики первичного и вторичного витков похожи, то скачок напряжения будет максимальным;
• идентичные характеристики витков приводят к увеличению рассеивающего коэффициента.

В результате наличия витков короткозамкнутого контура возникают скачки напряжения. Но это не единственная серьезная проблема, требующая рассмотрения и решения. Поражается вторичная обмотка из-за рассеивания магнитного потока, возникает короткое замыкание в этой части. Явление грозит выходом их строя конструктивных узлов механизма и тех приборов, которые оно питает (по крайней мере одновременное их отключение от сети или переброс в атомический режим работы от аккумуляторов). Также возникает опасность поражения электрическим током. Безусловно, диагностика трансформатора (обязательная визуальная и при помощи прибора) является обязательным методом безопасности на производстве.

Межвитковое замыкание: причины, способы проверки и методы ремонта

Во время эксплуатации любого оборудования периодически возникают поломки разного характера, которые требуют качественного ремонта. Распространенные сегодня электродвигатели не являются тому исключением. Такие агрегаты могут выходить из строя в результате межвиткового замыкания. В такой ситуации может сгореть исправный, на первый взгляд, двигатель. Именно поэтому специалисты стараются своевременно определить замыкание межвиткового типа, чтобы качественно устранить причину неисправности.

Как обнаружить короткозамкнутые витки

Обнаружение должно стать первостепенной задачей. Эти негативные явления проявляются в половине случаев при самостоятельной сборке трансформатора, в большей части при изготовлении контурных катушек и дросселей. Выявит и устранить дефект обязательно, так как имеющийся недостаток скажется отрицательным образом на эффективности устройства, приведет к поломке, которую тяжело починить, вызывает риск безопасности сотрудника, обслуживающего прибор.

Определение происходит по внешним признакам первоначально. Если наблюдаются видимые изменения технических показателей без причин на это, слышно потрескивание, то следует провести диагностику. Причинами возникновения являются дефекты катушки. Например, наложение перекрестным, а не симметричным образом витков, пользование намотки низкого качества от непроверенного производителя, повреждение изоляции в ходе работ или при перемещении прибора, механических повреждениях. Но действенным способом нахождения витка является неиспользование электронных приборов. Только с их помощью можно определить источник поражения обмотки, выявить его характеристики.

Если коротит проводка

> Электропроводка > Если коротит проводка

В практической электротехнике есть две проблемы: нет контакта там, где он должен быть, и есть контакт там, где его быть не должно. Эта ситуация называется короткое замыкание, или, как иногда говорят электрики, «коротит».

Виды короткого замыкания

КЗ есть трёх видов:

• Коротит между проводниками. В этом случае оно возникает между рядом расположенными проводами или кабелями, а также в местах их соединения. Проявляет себя срабатыванием защиты при КЗ фаза-ноль или фаза-фаза, а также проблемами с включением или отключением освещения при нарушении изоляции в кабелях, идущих к выключателю;
• Между кабелем и рядом расположенными металлическими конструкциями или трубами, в которых проложена электропроводка. Если металлоконструкции заземлены, а КЗ между ними и фазным проводом, то сработает защита. При замыкании нулевого провода или в том случае, если отсутствует заземление, ток утечки отсутствует, и защитный автомат может не сработать. Однако есть опасность поражения людей электрическим током, поэтому необходимо устанавливать УЗО – устройство защитного отключения;
• Между витками в обмотках трансформатора или электродвигателя. Короткозамкнутый виток греется и нагревает устройство.

Причины короткого замыкания

Основных причин КЗ несколько:

• Халатность при монтаже. Плохо заизолированные соединения и торчащие из них или клемника отдельные жилы многожильного кабеля часто приводят к короткому замыканию;
• Некачественное или с нарушением ПУЭ соединение проводов и кабелей. В этом случае место соединения греется, изоляция плавится, и возникает КЗ;
• Превышение допустимого тока. Приводит к повреждению изоляции;
• Механическое повреждение целостности изоляции. Возникает вследствие перегрева, физического воздействия, а в электродвигателях и трансформаторах от вибрации.

Внешние признаки короткого замыкания

Самым надёжным методом определить КЗ является проверить целостность изоляции мегомметром или тестером. Однако есть способы, как найти короткое замыкание без приборов:

• визуальный осмотр соединения или клемника;
• срабатывание защитного автомата при подключении к нему подозрительного участка электропроводки;
• КЗ в электродвигателе или трансформаторе проявляет себя повышенным током потребления, громким гудением, а в трёхфазных двигателях – неравномерным током в разных фазах.

Витковое замыкание

Скрытая проводка в деревянном доме ПУЭ

Замыкание между соседними витками обмоток электродвигателя или трансформатора называется витковое или межвитковое замыкание.

Появляется из-за нарушения изоляции обмотки вследствие перегрева.

В появившихся короткозамкнутых витках наводятся напряжение, величина которого зависит от их количества, и ток, зависящий от сопротивления провода.

При эксплуатации такого устройства место нарушения изоляции и замкнутые витки греются. При этом короткозамкнутый виток разрушает изоляцию в соседних витках, они вовлекаются в процесс, ток КЗ растёт, и устройство выходит из строя.

Устранение короткого замыкания

Если в обмотках трансформатора или электродвигателя есть короткозамкнутый виток, его необходимо перемотать в специализированной мастерской. Но если коротит проводка, то её можно отремонтировать.

Поиск повреждённого участка

Прежде всего, необходимо найти место повреждения. Вначале поочерёдно отключаются все электроприборы, и выкручиваются лампочки. Коротить может в них.

Если проблема остаётся, то производится визуальный осмотр мест соединений – скруток и клемников. КЗ видно по обгоревшей или оплавившейся изоляции.

Иногда изоляция нарушается не на соединениях, а в месте выхода кабеля из трубы или стенки.

Если визуальный осмотр результатов не дал, то порядок действий следующий:

1. пометить провода на скрутках или клемниках, привязав к ним бирки;
2. запомнить, а лучше зарисовать схему соединения;
3. последовательно отключаются участки электропроводки, начиная с дальнего по схеме от вводного автомата до тех пор, пока не будет найден повреждённый.

Какой прибор используют для обнаружения

Короткозамкнутый виток не обнаруживаются при помощи омметра в стандартных по комплектации трансформаторах. Используется осциллограф с большой точностью.

Специалист собирает компактное устройство самостоятельно или же выставляет необходимые характеристики на стандартном. Собирается по схеме с использованием резистора (сопротивление минимум 10 Ом), обмотки, которая подлежит исследованию.

Прибор для определения короткозамкнутых витков по своей сути является генератором звуковой частоты, функционирующим беспрерывно. Отвечает за генерацию резистов, при этом если установить катушку трансформатора на основание прибора, то явление генерации по физическим причинам остановится. Устройство покажет, что есть дефекты тем, что отключит светодиод, перестанет работать.

Собрать прибор можно в домашних условиях. Понадобится ферритный стержень, провод (выбирается определенное число витков), карточная гильза, светодиод, несколько элементов для питания. В качестве плоскости сборки используют обычную плату.

Как проверить исправность трансформатора 220 В мультиметром

Трансформаторы получили широкое применение в радиоэлектронике. Они являются преобразователями переменного напряжения и, в отличие от других радиоэлементов, выходят из строя редко. Для определения их исправности нужно знать, как проверить трансформатор мультиметром. Этот способ достаточно простой, и необходимо понять принцип работы трансформатора и его основные характеристики.

Основные сведения о трансформаторах

Для преобразования номиналов переменного напряжения применяются специальные электрические машины — трансформаторы.

Трансформатор — это электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения и тока одной величины в переменный ток и напряжение другой величины.

Устройство и принцип действия

Используется во всех схемах питания потребителей, а также для осуществления передачи электроэнергии на значительные расстояния. Устройство трансформатора достаточно примитивно:

1. Ферромагнитный сердечник выполнен из ферромагнетика и называется магнитопроводом. Ферромагнетики — это вещества, обладающие самопроизвольной намагниченностью, параметры (атомы обладают постоянным спиновым или орбитальным магнитными моментами) сильно изменяются благодаря магнитному полю и температуре.
2. Обмотки: первичная (подключается сетевое напряжение) и вторичная (питание потребителя или группы потребителей). Вторичных обмоток может быть больше 2-х.
3. Дополнительные составляющие применяются для силовых трансформаторов: охладители, газовое реле, индикаторы температуры, поглотители влаги, трансформаторы тока, системы защиты и непрерывной регенерации масла.

Принцип действия основан на нахождении проводника в переменном электрическом поле. При движении проводника, например, соленоида (катушка с сердечником), на его выводах можно снять напряжение, которое зависит прямо пропорционально от количества витков. В трансформаторе реализован этот подход, но осуществляет движение не проводник, а электрическое поле, образованное переменным током. Он движется по магнитопроводу, выполненному из ферромагнетика. Ферромагнетик — это специальный сплав, идеально подходящий для изготовления трансформаторов. Основные материалы для сердечников:

1. Электротехническая сталь содержит большую массовую долю кремния (Si) и соединяется под действием высокой температуры с углеродом, массовая доля которого не более 1%. Ферромагнитные свойства нечетко выражаются, и происходят потери на вихревые токи (токи Фуко). Потери прямо пропорционально растут с увеличением частоты. Для решения этой проблемы и происходит добавление Si в углеродистую сталь (Э42, Э43, Э320, Э330, Э340, Э350, Э360). Расшифровывается аббревиатура Э42: Э — электротехническая сталь, содержащая 4% — Si с 2% магнитных потерь.
2. Пермаллой — вид сплава, и его составляющими частями являются никель и железо. Этот вид характеризуется высоким значением магнитной проницаемости. Применяется в маломощных трансформаторах.

При протекании тока по первичной обмотке (I) в ее витках образуется магнитный поток Ф, который распространяется по магнитопроводу на II обмотку, вследствие чего в ней образуется ЭДС (электродвижущая сила). Устройство может работать в 2-х режимах: нагрузки и холостого хода.

Коэффициент трансформации и его расчет

Коэффициент трансформации (k) является очень важной характеристикой. Благодаря ему можно выявить неисправности. Коэффициент трансформации — это величина, показывающая отношение количества витков I обмотки к числу витков II обмотке. По k трансформаторы бывают:

1. Понижающими (k > 1).
2. Повышающими (k < 1).

Найти его просто, и для этого необходимо узнать отношение напряжений каждой из обмоток. При наличии более 2-х обмоток расчет производится для каждой из них. Для точного определения k нужно пользоваться 2-мя вольтметрами, так как напряжение сети может изменяться, и эти изменения нужно отслеживать. Подавать нужно только напряжение, указанное в характеристиках. Определяется k несколькими способами:

По паспорту, в котором указаны все параметры устройства (напряжение питания, коэффициент трансформации, сечение провода на обмотках, количество витков, тип магнитопровода, габариты).

1. Расчетный метод.
2. При помощи моста Шеринга.
3. При помощи специальной аппаратуры (например, УИКТ-3).

Рассчитать k несложно, и существует ряд формул, позволяющих сделать это. Нет необходимости учитывать потери магнитопровода, применяемые при изготовлении на заводе. Исследования показали взаимосвязь магнитопровода (железняк) и k. Для улучшения КПД трансформатора нужно уменьшить магнитные потери:

1. Использование специальных сплавов для магнитопровода (уменьшение толщины и спецобработка).
2. Уменьшение количества витков при использовании толстого провода, а на высоких частотах большое сечение является пространством для создания вихревых токов.

Для этих целей применяют аморфную сталь. Но и она обладает ограничением, называемым магнитострикцией (изменение геометрических размеров материала под действием электромагнитного поля). При использовании этой технологии удается получать листы для железняка толщиной в сотые доли миллиметров.

Расчетные формулы

При отсутствии соответствующей документации нужно производить расчеты самостоятельно. В каждом конкретном случае способы расчета различны. Основные формулы расчета k:

1. Без учета возможных погрешностей: k = U1 / U2 = n1 / n2, где U1 и U2 — U на I и II обмотках, n1 и n2 — количество витков на I и II обмотках.
2. При учете погрешностей: k = U1 / U2 = (e *n1 + I1 * R1) / (e * n2 + I2 * R2), где U1 и U2 — напряжения на I и II обмотках; n1 и n2 — кол-во витков на I и II обмотках; е — ЭДС (электродвижущая сила) в каждом из витков обмоток; I1 и I2 — силы токов I и II обмоток; R1 и R2 — сопротивления для I и II.
3. По известным мощностям при параллельном подключении обмоток: kz = Z1 / Z2 = ku * ku, где kz — k по мощности, Z1 и Z2 — мощности на первичной и вторичной обмотках, ku — k по напряжению (k = U1 / U2).
4. По токам при последовательном подключении обмоток: k = I1 / I2 = n2 / n1. При учете результирующего тока холостого хода (ток потерь Io): I1 * n1 = I2 * n2 + Io.

Проверка исправности

В основном трансформаторы применяются в блоках питания. Намотка и изготовление самого трансформатора с нуля — сложная задача и под силу не каждому. Поэтому за основу берется уже готовый и модернизируется путем изменения количества витков вторичной обмотки. Основные неисправности трансформатора:

1. Обрыв выводов.
2. Повреждение магнитопровода.
3. Нарушение изоляции.
4. Сгорание при КЗ.

Диагностика начинается с визуального осмотра. Первоначальная диагностика включает в себя осмотр выводов трансформатора, его катушек на предмет обугливаний, целостность магнитопровода.

При изношенных выводах необходимо зачистить их, а в некоторых случаях при обрыве — разобрать трансформатор, припаять их и прозвонить тестером.

При поврежденном магнитопроводе нужно его заменить или узнать из справочников об аналогичном для конкретной модели, так как он ремонту не подлежит. Можно заменить отдельные пластины.

При КЗ необходимо провести диагностику на работоспособность при помощи измерительных приборов (проверка трансформатора мультиметром).

При пробитой изоляции происходит контакт между витками обмоток или на корпус. Определить эту неисправность достаточно сложно. Для этого необходимо произвести следующие действия:

1. Включить прибор в режим измерения сопротивления.
2. Один щуп должен быть на корпусе, а другой нужно присоединить к каждому выводу трансформатора поочередно.
3. Прибор должен во всех случаях прозвонок показывать бесконечность, что свидетельствует об отсутствии КЗ на корпус.
4. При любых показаниях прибора пробой на корпус существует, и нужно полностью разбирать трансформатор и даже разматывать его обмотки для выяснения причины.

Для поиска короткозамкнутых витков нужно определить, где I обмотка (вход), а где II (выход) у неизвестного трансформатора. Для этого стоит воспользоваться следующим алгоритмом:

1. Выяснить сопротивление первичной обмотки трансформатора 220 вольт при помощи измерений мультиметра в режиме «сопротивления». Необходимо записать показания прибора. Выбрать обмотку с наибольшим сопротивлением.
2. Взять лампочку на 50 Вт и подключить ее последовательно с этой обмоткой.
3. Включить в сеть на 5−7 секунд.

После этого отключить и проверить обмотки на нагрев. Если заметного превышения температуры нет, то приступить к поиску короткозамкнутых витков. Как проверить трансформатор на межвитковое замыкание: необходимо воспользоваться мегаомметром при напряжении 1000 В. При измерении пробоя изоляции необходимо прозванивать корпус и выводы обмоток, а также независимые между собой обмотки, например, вывод I и II.

Нужно определить коэффициент трансформации и сравнить его с документом. Если они совпадают — трансформатор исправен.

Существуют еще два метода проверки:

1. Прямой — подразумевает проверку под нагрузкой. Для его осуществления необходимо собрать цепь питания I и II обмоток. Путем измерения значений тока в обмотках, а затем по формулам (4) определить k и сравнить его с паспортными данными.
2. Косвенные методы. Включают в себя: проверку полярности выводов обмоток, определение характеристик намагничивания (используется редко). Полярность находится при помощи вольтметра или амперметра магнитоэлектрического исполнения с определением полярности на выходе. При отклонении стрелки вправо — полярности совпадают.

Проверка импульсного трансформатора достаточна сложная, и ее может произвести только опытный радиолюбитель. Существует много способов проверки исправности импульсников.

Таким образом, трансформатор можно легко проверить мультиметром, зная основные особенности и алгоритм проверки. Для этого нужно выяснить тип трансформатора, найти документацию по нему и рассчитать коэффициент трансформации. Кроме того, необходимо произвести визуальный осмотр прибора.

Как обнаружить короткозамкнутые витки

В практической электротехнике есть две проблемы: нет контакта там, где он должен быть, и есть контакт там, где его быть не должно. Эта ситуация называется короткое замыкание, или, как иногда говорят электрики, «коротит».

Виды короткого замыкания

КЗ есть трёх видов:

• Коротит между проводниками. В этом случае оно возникает между рядом расположенными проводами или кабелями, а также в местах их соединения. Проявляет себя срабатыванием защиты при КЗ фаза-ноль или фаза-фаза, а также проблемами с включением или отключением освещения при нарушении изоляции в кабелях, идущих к выключателю;
• Между кабелем и рядом расположенными металлическими конструкциями или трубами, в которых проложена электропроводка. Если металлоконструкции заземлены, а КЗ между ними и фазным проводом, то сработает защита. При замыкании нулевого провода или в том случае, если отсутствует заземление, ток утечки отсутствует, и защитный автомат может не сработать. Однако есть опасность поражения людей электрическим током, поэтому необходимо устанавливать УЗО – устройство защитного отключения;
• Между витками в обмотках трансформатора или электродвигателя. Короткозамкнутый виток греется и нагревает устройство.

Причины короткого замыкания

Основных причин КЗ несколько:

• Халатность при монтаже. Плохо заизолированные соединения и торчащие из них или клемника отдельные жилы многожильного кабеля часто приводят к короткому замыканию;
• Некачественное или с нарушением ПУЭ соединение проводов и кабелей. В этом случае место соединения греется, изоляция плавится, и возникает КЗ;
• Превышение допустимого тока. Приводит к повреждению изоляции;
• Механическое повреждение целостности изоляции. Возникает вследствие перегрева, физического воздействия, а в электродвигателях и трансформаторах от вибрации.

Внешние признаки короткого замыкания

Самым надёжным методом определить КЗ является проверить целостность изоляции мегомметром или тестером. Однако есть способы, как найти короткое замыкание без приборов:

• визуальный осмотр соединения или клемника;
• срабатывание защитного автомата при подключении к нему подозрительного участка электропроводки;
• КЗ в электродвигателе или трансформаторе проявляет себя повышенным током потребления, громким гудением, а в трёхфазных двигателях – неравномерным током в разных фазах.

Витковое замыкание

Скрытая проводка в деревянном доме ПУЭ

Замыкание между соседними витками обмоток электродвигателя или трансформатора называется витковое или межвитковое замыкание.

Появляется из-за нарушения изоляции обмотки вследствие перегрева.

В появившихся короткозамкнутых витках наводятся напряжение, величина которого зависит от их количества, и ток, зависящий от сопротивления провода.

При эксплуатации такого устройства место нарушения изоляции и замкнутые витки греются. При этом короткозамкнутый виток разрушает изоляцию в соседних витках, они вовлекаются в процесс, ток КЗ растёт, и устройство выходит из строя.

Устранение короткого замыкания

Если в обмотках трансформатора или электродвигателя есть короткозамкнутый виток, его необходимо перемотать в специализированной мастерской. Но если коротит проводка, то её можно отремонтировать.

Поиск повреждённого участка

Прежде всего, необходимо найти место повреждения. Вначале поочерёдно отключаются все электроприборы, и выкручиваются лампочки. Коротить может в них.

Если проблема остаётся, то производится визуальный осмотр мест соединений – скруток и клемников. КЗ видно по обгоревшей или оплавившейся изоляции.

Иногда изоляция нарушается не на соединениях, а в месте выхода кабеля из трубы или стенки.

Если визуальный осмотр результатов не дал, то порядок действий следующий:

1. пометить провода на скрутках или клемниках, привязав к ним бирки;
2. запомнить, а лучше зарисовать схему соединения;
3. последовательно отключаются участки электропроводки, начиная с дальнего по схеме от вводного автомата до тех пор, пока не будет найден повреждённый.

Межвитковое замыкание якоря, статора, трансформатора. Как определить замыкание между витками.

Электродвигатели часто выходят из строя, и основной причиной для этого является межвитковое замыкание. Оно составляет около 40% всех поломок моторов. От чего возникает замыкание между витками? Для этого есть несколько причин.

Нормальную нагрузку можно узнать из паспорта на оборудование, либо на табличке мотора. Лишняя нагрузка может возникнуть из-за поломки механической части электромотора. Подшипники качения могут послужить этой причиной. Они могут заклинить от износа или отсутствия смазки, в результате этого возникнет замыкание витков катушки якоря.

Замыкание витков возникает и в процессе ремонта или изготовления двигателя, в результате брака, если двигатель изготавливали или ремонтировали в неприспособленной мастерской. Хранить и эксплуатировать электромотор необходимо по определенным правилам, иначе внутрь мотора может проникнуть влага, обмотки отсыреют, как следствие возникнет витковое замыкание.

С витковым замыканием электродвигатель работает неполноценно и недолго. Если вовремя не выявить межвитковое замыкание, то скоро придется покупать новый электродвигатель или полностью новую электрическую машину, например, электродрель.

При замыкании витков обмотки двигателя повышается ток возбуждения, обмотка перегревается, разрушает изоляцию, происходит замыкание других витков обмотки. Вследствие повышения тока может послужить причиной выхода из строя регулятора напряжения. Витковое замыкание выясняется сравнением обмоточного сопротивления с нормой по техусловиям. Если оно снизилось, обмотка подлежит перемотке, замене.

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.

1. Увеличение нагрузки на валу вследствие заклинивания привода либо приводимых механизмов.
2. Перекос напряжения питания, который может быть вызван проблемами питающей сети либо внутренними проблемами привода.
3. Пропадание фазы, которое может произойти на любом участке питания двигателя – от питающей трансформаторной подстанции до обмотки двигателя.
4. 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.

Прибор для обнаружения короткозамкнутых витков

Прибор, принципиальная схема которого приведена на рисунке, предназначен для обнаружения короткозамкнутых витков и обрывов обмоток в трансформа­торах, катушках и рамках измерительных головок (без металлического каркаса).

Кроме того, его можно использовать как вольтметр для измерения напряжений по­стоянного тока до 250 В при пределах измерения 0,5; 5; 25 и 250 В. Точность изме­рения не хуже ±2,5%. Питание осуществляется от одной батареи 3336Л.

Прибор содержит блокинг-генератор, собранный на транзисторе T1, и вольт­метр.

Блокинг-генератор выполнен по обычной схеме и при подаче на него напряже­ния питания кнопкой Кн1 вырабатывает колебания частотой около 85 кГц. К обмот­ке II трансформатора Тр1 блокинг-генератора через выпрямитель на диодах Д1 и Д2 подключен измерительный прибор ИП1.

Он регистрирует величину тока вы­прямителя. Отклонение стрелки прибора устанавливают резисторами R2 «Усиле­ние» и R4 «Чувствительность». При включенной кнопке Кн1, т. е.

генерации бло- кинг-генератора, добиваются резисторами R2 и R4 отклонения стрелки измери­тельного прибора на последнюю отметку шкалы.

Трансформатор блокинг-генератора намотан на стержневом сердечнике из феррита, на свободный конец которого одевают катушку, проверяемую на наличие короткозамкнутых витков. Если короткозамкнутых витков нет, то катушка не оказы­вает влияния на работу блокинг-генератора и стрелка прибора отклонится на по­следнюю отметку шкалы при нажатии кнопки Кн1.

Если же короткозамкнутые витки имеются, то за счет большого вносимого зату­хания в контуре блокинг-генератора колебания не возникают и стрелка прибора останется на нулевой отметке шкалы.

При проверке обмотки катушки на обрыв один из выводов подключают к гнезду «5 В», а другой — к штепселю «Пробник».

Стрелка прибора отклонится до какой-то отметки шкалы в зависимости от сопротивления обмотки. При обрыве об­мотки стрелка останется на нулевой отметке шкалы.

Вольтметр прибора состоит из измерительной головки ИП1 и добавочных рези­сторов R5-R9. Кроме измерения напряжений в различных устройствах, вольтмет­ром можно контролировать напряжение батареи питания. Для этого необходимо нажать на кнопку Кн2 и батарея будет подключена к вольтметру.

Трансформатор прибора выполнен на каркасе из электрокартона толщиной 0,5 мм; диаметр каркаса — 9, а длина — 70 мм. Все обмотки намотаны в один слой, виток к витку. Обмотка I содержит 40, обмотка II — 120, а III — 250 витков провода ПЭВ-2 0,15. В трансформаторе применен стержневой сердечник из феррита М400НН 160×8.

В приборе применена измерительная головка М592 на 50 мкА с сопротивлени­ем рамки 2,25 кОм. Резисторы R1, R3 — УЛМ, R2vR4 — СПО-0,25.

Прибор собран в корпусе от омметра М57 размерами 1 20x70x40 м м .

Налаживание блокинг-генератора сводится к определению правильности вклю­чения обмоток / или //. Если обмотки включены правильно, то при нажатии на кноп­ку Кн 1 стрелка прибора ИП1 отклонится на какую-то отметку шкалы. Если же от­клонения стрелки не произойдет, то необходимо поменять выводы одной из об­моток.

Налаживание вольтметра заключается в подборе добавочных резисторов так, чтобы сопротивление их было близко к рассчитанным по формуле:

где R^B – суммарное сопротивление добавочных резисторов, Ом; U — макси­мальная величина измеряемого напряжения, В; iP — ток полного отклонения стрел­ки прибора, мА; RP — сопротивление рамки прибора, Ом.

Проверка асинхронного электродвигателя

Кроме коллекторных, в быту можно встретить и асинхронные двигатели, устанавливаемые в некоторых моделях стиральных машин или в компрессорах холодильников. Гораздо чаще они используются в компрессорах, насосах, различных станках и другом оборудовании. Несмотря на высокую надежность, данные электродвигатели также подвержены поломкам и неисправностям. В этих конструкциях роль якоря выполняют обмотки статора, поэтому визуальный осмотр нужно начинать именно с них.

Часто обмотки перестают работать, когда они отсырели или, произошел обрыв витков. Поэтому если двигатель очень долго не эксплуатировался, необходимо выполнить проверку сопротивления изоляции с помощью мегомметра. При отсутствии мгаомметра, агрегат в целях профилактики рекомендуется разобрать и сушить обмотки статора в течение нескольких суток.

Вполне возможно, что причина неисправности кроется не в самом электродвигателе, а связана с какими-либо другими факторами. Поэтому, прежде чем начинать ремонтировать сам агрегат, следует убедиться в наличии напряжения, проверить магнитные пускатели, кабели подключения, тепловое реле. Если в схеме имеется конденсатор, его тоже нужно проверить. При исправности всех перечисленных элементов, можно приступать к разборке двигателя для первичного осмотра. Проверка должна проводиться при полном отсутствии электропитания. Необходимо предотвратить самопроизвольное или ошибочное включение агрегата.

В процессе осмотра, кроме других деталей, особенно тщательно проверяются обмотки статора. Они должны быть целыми, без торчащих или оторванных проводков

Особое внимание следует обращать на черные пятна, указывающие на возможное подгорание проводов. В исправном состоянии проводники имеют темно-красный цвет

Почернение наступает при выгорании электроизоляционного лака, наносимого на их поверхность. При осмотре может быть выявлено полное или частичное выгорание обмотки и межвитковое замыкание. При частичном выгорании двигатель будет работать и быстро нагреваться. Поэтому обмотка в любом случае перематывается полностью.

Если внешний осмотр не дал результатов, дальнейшую диагностику нужно проводить с помощью измерительных приборов. Чаще всего для этих целей используется мультиметр, позволяющий определить целостность обмотки, наличие или отсутствие пробоя на корпус.

В двигателях на 220В прозваниваются пусковая и рабочая обмотки. Сопротивление пусковой должно быть в 1,5 выше, чем у рабочей. В электродвигателях на 380В, подключаемых звездой или треугольником, схема разбирается, после чего поочередно прозванивается каждая обмотка. Сопротивление на каждой из них должно быть одинаковым, с отклонением не более чем на 5%. Также все обмотки обязательно прозваниваются между собой и на корпус. Если значение сопротивления не бесконечно, это свидетельствует о наличии пробоя обмоток на корпус или между собой. В этом случае требуется их полная перемотка.

Отдельно проверяется сопротивление изоляции обмоток двигателя. В этом случае мультиметр не поможет, потребуется мегомметр на 1000В, подключаемый к отдельному источнику питания. При выполнении измерений один провод прибора касается корпуса двигателя в неокрашенном месте, а другой провод поочередно соединяется с каждым выводом обмотки. Если сопротивление изоляции составляет менее 0,5 Мом, значит двигатель требует просушки

При выполнении измерений нужно соблюдать осторожность и не касаться измерительных проводов. Измеряемое оборудование должно быть обесточено, продолжительность измерений составляет не менее 2-3 минут

Наибольшую сложность представляет поиск межвиткового замыкания. Его невозможно выявить при визуальном осмотре. Для трехфазных двигателей применяются специальные измерители индуктивности, которые в норме показывают одинаковое значение на всех обмотках. При наличии повреждения, индуктивность у такой обмотки будет наиболее низкой.

Во время эксплуатации любого оборудования периодически возникают поломки разного характера, которые требуют качественного ремонта. Распространенные сегодня электродвигатели не являются тому исключением. Такие агрегаты могут выходить из строя в результате межвиткового замыкания. В такой ситуации может сгореть исправный, на первый взгляд, двигатель. Именно поэтому специалисты стараются своевременно определить замыкание межвиткового типа, чтобы качественно устранить причину неисправности.

Схема прибора для проверки межвиткового замыкания

Схема прибора описывалась в журнале «Радио» №7 за 1990 год, но до сих пор не потеряла свою актуальность благодаря своей простоте и надежности. С таким пробором проверка межвиткового замыкания осуществляется за считанные секунды.

Собранный для сайта тестер немного отличается от этой схемы. О внесенных изменениях в схему читаем в конце статьи.

Основу тестера составляет измерительный генератор. Он собран на транзисторах VT1, VT2. Частота этого генератора не постоянная и зависит от колебательного контура, который образуется конденсатором С1, а также подключаемой катушкой, она подсоединяется к ХР1 и ХР2. Резистором R1 устанавливается нужная глубина положительной обратной связи, для обеспечения надежной работы измерительного генератора. VT3, включен в диодном режиме, он создает нужный сдвиг напряжения между эмиттером VT2 и базой VT4.

VT4, VT5 представляют собой генератор импульсов, вместе с усилителем мощности на транзисторе VT6 способен обеспечить горение светодиода в трех различных режимах: не горит, мигает с постоянной частотой, а также простое свечение. Выбор режима работы генератора импульсов определяется напряжением смещения на базе транзистора VT4.

При сборке устройства целесообразно проверять правильность схемы постепенно. Проверку работоспособности генератора импульсов можно осуществить подключением переменного резистора на 1 кОм, как показано на схеме. Вращая движок этого резистора можно убедиться, что генератор импульсов работает правильно во всех режимах

При установки сопротивления 200-300 Ом, важно убедиться, что происходит мигание светодиода

Работа тестера осуществляется следующим образом. Если выводы тестера замкнуты, измерительный генератор не возбуждается вовсе, VT2 будет открытым. Напряжения на эмиттере VT2, а значит, на базе транзистора VT4 будет недостаточно, что бы заработал генератора импульсов. VT5, VT6 в таком случае будут открыты, а диод будет гореть постоянно, что сигнализирует о целостности цепи.

В случае подключения к измерительным выводам устройства исправной катушки, припустим, осуществляется проверка трансформатора на межвитковое замыкание, а также произведя подстройку с помощью R1, измерительный генератор начнет возбуждаться. На эмиттере VT2 напряжение будет увеличиваться, это все приведет к увеличению напряжения смещения на базе VT4, а также пуска генератора импульсов. Диод должен мигать.

Если окажется, что обмотка, которую проверяют, имеет короткозамкнутые витки, тогда измерительный генератор не будет возбуждаться, а прибор заработает также, как и в случе замкнутых выводов (контрольный диод засветится).

Когда измерительные выводы будут отключены или появится обрыв, тогда VT2 будет закрыт. Напряжение на его эмиттере, а это значит, что и на базе VT4 возрастает. Он открывается до насыщения, а колебания генератора импульсов будут сорваны. VT5, VT6 закроются, а контрольный диод не засветиться вовсе.

Еще одной особенностью этого тестера есть возможность проверки p-n переходов. Подключая к аппарату кремниевый диод или транзистор (анод к ХР1, катод к ХР2), контрольный светодиод должен мигать. При пробое светодиод просто горит, а в случае обрыва не светится.

Вместо VT1— VT3 можно ставить КТ358В или КТ312В. КТ361Б легко заменяются на КТ502, КТ209. При использовании светодиода необходимо последовательно с ним включать сопротивление около 30-60 Ом.; питания прибора осуществляется от источника — 3В. При использовании кроны целесообразно применить стабилизатор на 3,3В.

Иногда в крайнем правом положении переменного резистора, а также разомкнутых щупах тестера диод может засветиться. Необходимо изменить сопротивление резистора R3 (немного его увеличить), добиться, чтобы диод потух.

Когда проверяются катушки небольшой индуктивности, интенсивность перестройки переменного резистора, возможно, будет чрезмерной. Можно с легкостью выйти из этого положения включением последовательно с резистором R1 дополнительного переменного резистора с небольшим максимальным сопротивлением, например 1 кОм.

Проверка обмоток двигателя

Электронный тестер роторов – это стандартный цифровой мультиметр. Прежде чем приступать к тестированию замыкания, следует проверить мультиметр и его готовность к работе. Переключатель выставляют на измерение сопротивления и касаются щупами друг друга. Прибор должен показать нули. Выставляют максимальную величину измерения и проводят проверку:

• сначала следует проверить ротор на обрыв цепи. Прикасаясь черным щупом к контактному кольцу, красным нужно прозвонить обмотки. Стрелка прибора зашкалила, значит, обмотка имеет обрыв цепи витков. Ротор следует отдавать в перемотку;
• замеряем сопротивление для определения возможности короткого замыкания на корпус. На контактное кольцо крепим черный щуп, красным следует прозвонить на замыкание корпус ротора. В случае низкого показания значения сопротивления и звукового сигнала, такой якорь необходимо отдавать в ремонт;
• проведение прозвона на межвитковое замыкание витков ротора. Подкрепляем щупы на контактные кольца якоря. При значении на шкале прибора, от 1,5 Ом до 6 Ом, мы проверяли исправный прибор. Все другие значения на шкале означают неисправность мультиметра.

На этом проверка ротора закончена. Следует еще раз напомнить основные этапы определения неисправности. Прежде чем проверять, болгарку или любой другой прибор следует обесточить. Перед проведением замеров, следует визуально осмотреть корпуса, изоляцию и отсутствия нагаров на статоре и роторе.

При разборке инструмента в первый раз, записывайте все свои шаги. Это позволит иметь подсказку в следующий раз, избежать появления лишних деталей при сборке. При выходе щетки за край щеткодержателя менее 5 мм, такие щетки следует заменить. Проверить межвитковое замыкание можно электронным тестером, то есть мультиметром.

Устранение неисправностей

В отдельных случаях, возможно достаточно быстрое устранение неисправностей собственными силами. Все места, имеющие дефекты, легко определяются визуально и по запаху подгоревшей изоляции. Если дефект носит незначительный локальный характер, то поврежденный участок провода заменяется, места соединений зачищаются и протравливаются раствором хлорида цинка. После этого, производится лужение, скручивание и окончательное припаивание.

Запаянные места обматываются х/б лентой, пропитываются лаком и просушиваются. В случае серьезных повреждений электрообмотки, может понадобиться ее полная перемотка.

Неисправности трансформатора

Опытные специалисты привыкли в работе использовать универсальный индикатор межвиткового замыкания, который существенно упрощает поиск возникших поломок. Но даже профессионалы должны помнить о том, что выбор наиболее подходящего источника питания и его местоположения напрямую зависит от количества питаемых изделий и типа подключения. У трансформатора есть довольно распространенная неисправность – непредвиденное замыкание витков между собой.

Эту проблему не всегда можно определить при помощи классического мультиметра. Агрегат нужно тщательно осмотреть на предмет наличия визуальных дефектов. Провод обмоток обладает лаковой изоляцией. В случае ее пробоя между витками возникает сопротивление, которые выше 0. В такой ситуации может возникнуть перегрев оснащения. При визуальном осмотре на трансформаторе не должно быть следов копоти, обуглившихся частиц, вздутия заводской заливки, почернений. Мастер может узнать номинальное напряжение из прилагаемой к агрегату документации. Если отличие показателей составляет 45% и больше, то обмотка вышла из строя. Чтобы не усугубить ситуацию, ремонт столь ответственного элемента лучше доверить специалистам, которые обладают всеми необходимыми навыками.

Причины неисправности генератора и способы их устранения

Генератор представляет собой сложное устройство, являющееся обязательной частью любого авто. Владельцу машины следует знать возможные причины неисправностей генератора, способы устранения их, и уметь выполнять их профилактику.

Выделяют 2 вида генераторов: переменного тока и постоянного тока. Нынешние автомобили оборудуют генераторами переменного тока, имеющими диодный встроенный мост (выпрямитель), который преобразовывает переменный ток в постоянный.

Каждый электроприбор в авто рассчитан на тот или иной диапазон напряжения, обычно — от 13,8 до 14,7 В. Поскольку генератор прикрепляется к коленвалу, напряжение, выдаваемое им, отличается на разных оборотах двигателя авто. Реле-регулятор сглаживает и регулирует выдаваемый ток.

Разновидности неисправностей генератора

Все неисправности этого агрегата подразделяют на 2 категории — электрические и механические. Практически любая механическая неисправность является результатом длительной эксплуатации, приводящей к разрушению корпуса, креплений, подшипников, ременного привода, прижимных пружин и других частей. Электрические неисправности — это обрыв обмотки, выход из строя диодного моста, выгорание щёток и их износ, биение ротора, пробои, выход из строя реле-регулятора.

Нужно проводить регулярную проверку натяжения ремня привода и его износа.

«Дедовский» метод диагностики неисправностей

Суть метода заключается в сбрасывании клемм с аккумулятора. Категорически запрещенный метод для современных авто. Следствием перепадов напряжения может стать выход из строя всей бортовой электроники. По этой причине генератор следует проверять исключительно путём замера электрического напряжения в электросети или диагностики снятого узла с использованием специального стенда. Вначале замеряют напряжение на аккумуляторных клеммах, запускают мотор и снимают показания уже во время его работы. До момента запуска двигателя напряжение должно составлять примерно 12 В, а после запуска — 13,8-14,7 В. В случае отклонения в сторону увеличения имеет место «перезарядка», указывающая на выход из строя реле-регулятора, отклонение в сторону уменьшения говорит об отсутствии поступления тока, что указывает на неисправность генератора либо цепей.

Причины неисправностей

• Износ, коррозия. Нынешние генераторы оборудованы закрытыми подшипниками, заменяемыми после завершения срока службы либо пробега авто. Узлы электрической части полностью заменяются.
• Низкое качество комплектующих.
• Несоблюдение правил эксплуатации.
• Факторы внешнего характера (жидкости, соль, температурные колебания, дорожная «химия»).

Износ подшипников является наиболее распространённым вариантом неисправности. Его признаки — вой либо свист во время работы. В таком случае необходимо заменить подшипники. Когда натяжение приводного ремня ослабевает, это тоже может привести к низкой эффективности работы генератора. Основным признаком в этом случае является свист при разгоне автомобиля.

Устранение неисправностей генератора

Неисправности механического типа устраняют посредством замены неисправного узла на исправный. Для генераторов старых моделей необходима проточка контактных колец. Причиной изменения приводных ремней является их износ, максимальное растяжение либо завершение срока эксплуатации. Роторные либо статорные обмотки заменяются.

Электрические неполадки устраняют в результате проверки других составляющих электрической цепи, а также непосредственно деталей генератора и выходного электрического напряжения. Распространённой проблемой является перезаряд генератора либо недостаточное напряжение. Устранение первой неисправности возможно путём проверки и замены регулятора напряжения или диодного моста, тогда как низкое напряжение является чуть более сложной проблемой. Возможные причины низкого напряжения — повышение нагрузки на бортовую сеть, пробой диода, поломка регулятора напряжения и некоторые иные.

Описание

Сложное межвитковое замыкание может возникнуть по причине нарушения изоляционного слоя ответственных элементов в многофункциональных электротехнических агрегатах. В классическом двигателе, кроме распространенного замыкания на корпус, часто присутствуют и другие проблемы. Чаще всего это может быть спровоцировано выходом из строя обмотки ротора или же статора. Специалистам удалось установить, что классическое межвитковое замыкание возникает в результате перегрева мотора. Когда на устройство воздействует повышенная температура, то сложно избежать разрушения нанесенного производителем лака, который выполняет роль надежной оболочки. Из-за этого витки оголяются и начинают постепенно взаимодействовать друг с другом, вызывая тем самым короткое замыкание. Даже если это точечная проблема, двигатель все равно не будет функционировать как раньше. Ликвидировать поломку можно только при помощи качественной перемотки.

Самодельное приспособление

Устранить межвитковое замыкание электродвигателя можно при помощи агрегата, сооруженного в домашних условиях. Для сборки нужно подготовить транзисторы КТ209 и КТ315, переменные резисторы на 47 кОм и 1 кОм. Питание изделия можно обеспечить при помощи батареи, а также высококачественного стабилизатора. Дополнительно нужно установить зеленый светодиод, который будет сигнализировать о включении агрегата, а оранжевый – контрольный. Последовательно с этими элементами включают резистор на 30 Ом. Стоит отметить, что рабочая плата имеет компактные размеры, за счет чего легко поместится в небольшой корпус.

Порядок проверки

Проверка трансформатора начинается с определения обмоток. Сделать это можно при помощи маркировки на устройстве. Должны быть указаны номера выводов, а также обозначения их типа, что позволяет установить больше информации по справочникам. В отдельных случаях имеются даже поясняющие рисунки. Если же трансформатор установлен в какой-то электронный прибор, то прояснить ситуацию сможет принципиальная электронная схема этого прибора, а также подробная спецификация.

Итак, когда все выводы определены, приходит черед тестера. С его помощью можно установить две наиболее частые неисправности – замыкание (на корпус или соседнюю обмотку) и обрыв обмотки. В последнем случае в режиме омметра (измерения сопротивления) перезваниваются все обмотки по очереди. Если какое-то из измерений показывает единицу, то есть бесконечное сопротивление, то налицо обрыв.

Здесь имеется важный нюанс. Проверять лучше на аналоговом приборе, так как цифровой может выдавать искаженные показания из-за высокой индукции, что особенно характерно для обмоток с большим числом витков.

Когда ведется проверка замыкания на корпус, один из щупов подсоединяют к выводу обмотки, в то время как вторым позванивают выводы всех прочих обмоток и самого корпуса. Для проверки последнего потребуется предварительно зачистить место контакта от лака и краски.

Элементарная проверка

Первым делом необходимо аккуратно установить индуктор на платформе тормозного изделия и включить его в сеть. Переключатель следует перевести в положение 4. Якорь аккуратно укладывают на полюса индуктора, после чего закрепляют на валу приспособление для проворачивания якоря. Можно включить стенд. Мастеру предстоит аккуратно прижать щупы контактного агрегата к двум соседним коллекторам якоря. Немного проворачивая механизм, нужно отыскать положение, при котором показания механизма будут находиться на максимальной отметке. При помощи резистора устанавливают стрелку устройства на максимально удобную отметку шкалы. Необходимо постепенно проворачивать якорь, не меняя при этом пространственного положения щупов. Мастеру остается только считать показания прибора.

Проверка асинхронного электродвигателя

Кроме коллекторных, в быту можно встретить и асинхронные двигатели, устанавливаемые в некоторых моделях стиральных машин или в компрессорах холодильников. Гораздо чаще они используются в компрессорах, насосах, различных станках и другом оборудовании. Несмотря на высокую надежность, данные электродвигатели также подвержены поломкам и неисправностям. В этих конструкциях роль якоря выполняют обмотки статора, поэтому визуальный осмотр нужно начинать именно с них.

Часто обмотки перестают работать, когда они отсырели или, произошел обрыв витков. Поэтому если двигатель очень долго не эксплуатировался, необходимо выполнить проверку сопротивления изоляции с помощью мегомметра. При отсутствии мгаомметра, агрегат в целях профилактики рекомендуется разобрать и сушить обмотки статора в течение нескольких суток.

Вполне возможно, что причина неисправности кроется не в самом электродвигателе, а связана с какими-либо другими факторами. Поэтому, прежде чем начинать ремонтировать сам агрегат, следует убедиться в наличии напряжения, проверить магнитные пускатели, кабели подключения, тепловое реле. Если в схеме имеется конденсатор, его тоже нужно проверить. При исправности всех перечисленных элементов, можно приступать к разборке двигателя для первичного осмотра. Проверка должна проводиться при полном отсутствии электропитания. Необходимо предотвратить самопроизвольное или ошибочное включение агрегата.

В процессе осмотра, кроме других деталей, особенно тщательно проверяются обмотки статора. Они должны быть целыми, без торчащих или оторванных проводков

Особое внимание следует обращать на черные пятна, указывающие на возможное подгорание проводов. В исправном состоянии проводники имеют темно-красный цвет

Почернение наступает при выгорании электроизоляционного лака, наносимого на их поверхность. При осмотре может быть выявлено полное или частичное выгорание обмотки и межвитковое замыкание. При частичном выгорании двигатель будет работать и быстро нагреваться. Поэтому обмотка в любом случае перематывается полностью.

Если внешний осмотр не дал результатов, дальнейшую диагностику нужно проводить с помощью измерительных приборов. Чаще всего для этих целей используется мультиметр, позволяющий определить целостность обмотки, наличие или отсутствие пробоя на корпус.

В двигателях на 220В прозваниваются пусковая и рабочая обмотки. Сопротивление пусковой должно быть в 1,5 выше, чем у рабочей. В электродвигателях на 380В, подключаемых звездой или треугольником, схема разбирается, после чего поочередно прозванивается каждая обмотка. Сопротивление на каждой из них должно быть одинаковым, с отклонением не более чем на 5%. Также все обмотки обязательно прозваниваются между собой и на корпус. Если значение сопротивления не бесконечно, это свидетельствует о наличии пробоя обмоток на корпус или между собой. В этом случае требуется их полная перемотка.

Отдельно проверяется сопротивление изоляции обмоток двигателя. В этом случае мультиметр не поможет, потребуется мегомметр на 1000В, подключаемый к отдельному источнику питания. При выполнении измерений один провод прибора касается корпуса двигателя в неокрашенном месте, а другой провод поочередно соединяется с каждым выводом обмотки. Если сопротивление изоляции составляет менее 0,5 Мом, значит двигатель требует просушки

При выполнении измерений нужно соблюдать осторожность и не касаться измерительных проводов. Измеряемое оборудование должно быть обесточено, продолжительность измерений составляет не менее 2-3 минут

Читать также: Наружное освещение территории жилого дома

Наибольшую сложность представляет поиск межвиткового замыкания. Его невозможно выявить при визуальном осмотре. Для трехфазных двигателей применяются специальные измерители индуктивности, которые в норме показывают одинаковое значение на всех обмотках. При наличии повреждения, индуктивность у такой обмотки будет наиболее низкой.

Во время эксплуатации любого оборудования периодически возникают поломки разного характера, которые требуют качественного ремонта. Распространенные сегодня электродвигатели не являются тому исключением. Такие агрегаты могут выходить из строя в результате межвиткового замыкания. В такой ситуации может сгореть исправный, на первый взгляд, двигатель. Именно поэтому специалисты стараются своевременно определить замыкание межвиткового типа, чтобы качественно устранить причину неисправности.