Как работает коллекторный двигатель со щеточным механизмом в бытовой технике

Какие электромоторы можно проверить мультиметром?

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

Современные электродвигатели разделяются на несколько видов, которые перечислены ниже:

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

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

Разборка мотора пошагово

Для демонтажа двигателя необходимо иметь определенный инструмент и знать последовательность действий, а также нюансы, характерные моторам некоторых марок пылесосов.

Материалы и инструменты для разборки двигателя

Чтобы демонтировать мотор, нужно иметь под рукой такой инструмент, как плоскогубцы, ножовка, круглый напильник, небольшие тиски, два деревянных бруска, ключ на 12.

Алгоритм разборки

При разборке мотора правильно придерживаться следующего алгоритма действий.

Извлечение щёток. Процесс не вызывает никаких затруднений. В некоторых двигателях приходится открутить пару болтов, а в других ─ и того проще.
Снятие кожуха крыльчатки. Его края приходится местами отогнуть от корпуса двигателя, а затем снять, легко постукивая молотком.
Снятие крыльчатки. Эта процедура самая сложная и опасная, поэтому способы ее осуществления вынесены в отдельный подраздел.
Удаление подшипников. Манипуляция проводится при помощи съёмника.

Способы снятия крыльчатки

Снять крыльчатку с двигателя ─ задача непростая, так как гайка, которую следует открутить, находится в очень неудобном месте. Обычно для этого процесса используют три способа.

Как избежать поломки

Ни один аккумулятор в ручном пылесосе не защищен от возможной поломки. Даже при бережной эксплуатации батарея может дать сбой. Однако есть несколько рекомендаций, позволяющих максимально продлить срок применения:

стоит устанавливать только фирменные запчасти от Xiaomi. Неизвестно, как поведет себя устройство, при наличии другой батареи;
регулярное использование увеличивает срок службы пылесоса. Ручной агрегат питается от перезаряжаемого аккумулятора, который при регулярной эксплуатации позволит провести больше уборочных циклов;
когда устройство не используется, следует сразу подключать его к электросети;
крайне не рекомендуется полностью разряжать батарею вплоть до непроизвольного отключения;
если в ближайшее время не планируется использование пылесоса, лучше отсоединить аккумулятор от девайса.

Также стоит учитывать, что пылесос должен храниться в сухом и прохладном месте. Запрещено оставлять его в ванной комнате или в подвальном помещении. Непригодные условия могут повлиять не только на аккумулятор, но и на общую работу агрегата. Батарея должна полностью заряжаться не менее 1 раза в месяц, чем чаще, тем лучше.

Как заменить неисправный аккумулятор в ручном пылесосе

Можно самостоятельно попробовать заменить запчасть. Для этого придется посетить официальный магазин Xiaomi или салоны дилеров, только там можно приобрести оригинальную комплектацию для устройств данной фирмы.

Если встал вопрос о покупке аккумулятора через сторонние интернет сайты или форумы, следует помнить, что в таком случае гарантия на гаджет полностью сгорает. Мастера сервисного центра не несут ответственности за работоспособность ручных пылесосов с неоригинальными запчастями.

Тем, кто не разбирается в бытовой технике и не сможет самостоятельно подобрать нужную батарею, стоит обратиться в сервисный центр. Специалисты установят точную причину возникновения поломки, устранят проблему и дадут полноценную гарантию на работу домашнего помощника.

При первых же признаках «умирающего» аккумулятора рекомендуется не ждать, пока он окончательно выйдет из строя, а постараться как можно скорее заменить деталь на новую. Своевременное устранение неполадок и использование оригинальной комплектации существенно продлит срок использования пылесоса. Если быстрая смена батареи невозможна, лучше отложить уборку с помощью этого девайса до лучших времен.

Схема регулятора с обратной связью

Обратная связь необходима для стабилизации оборотов электродвигателя, которые могут изменяться под воздействием нагрузки. Сделать это можно двумя способами:

Установить таходатчик, измеряющий число оборотов. Такой вариант позволяет производить точную регулировку, но при этом увеличивается стоимость реализации решения.
Отслеживать изменения напряжения на электромоторе и, в зависимости от этого, увеличивать или уменьшать «открытый» режим полупроводникового ключа.

Последний вариант значительно проще в реализации, но требует небольшой настройки под мощность используемой электромашины. Ниже приведена схема такого устройства.

Регулятор мощности с обратной связью

Обозначения:

Резисторы: R1 – 18 кОм (2 Вт); R2 — 330 кОм; R3 – 180 Ом; R4 и R5– 3,3 кОм; R6 – необходимо подбирать, как это делается будет описано ниже; R7 – 7,5 кОм; R8 – 220 кОм; R9 – 47 кОм; R10 — 100 кОм; R11 – 180 кОм; R12 – 100 кОм; R13 – 22 кОм.
Конденсаторы: С1 — 22 мкФ х 50 В; С2 — 15 нФ; С3 – 4,7 мкФ х 50 В; С4 – 150 нФ; С5 — 100 нФ; С6 – 1 мкФ х 50 В..
Диоды D1 – 1N4007; D2 – любой индикаторный светодиод на 20 мА.
Симистор Т1 – BTA24-800.
Микросхема – U2010B.

Данная схема обеспечивает плавный запуск электрической установки и обеспечивает ее защиту от перегрузки. Допускается три режима работы (выставляются переключателем S1):

А – При перегрузке включается светодиод D2, сигнализирующий о перегрузке, после чего двигатель снижает обороты до минимальных. Для выхода из режима необходимо отключить и включить прибор.
В — При перегрузке включается светодиод D2, мотор переводится на работу с минимальными оборотами. Для выхода из режима необходимо снять нагрузку с электродвигателя.
С – Режим индикации перегрузки.

Настройка схемы сводится к подбору сопротивления R6, оно вычисляется, в зависимости от мощности, электромотора по следующей формуле: . Например, если нам необходимо управлять двигателем мощностью 1500 Вт, то расчет будет следующим: 0,25/ (1500 / 240) = 0,04 Ом.

Для изготовления данного сопротивления лучше всего использовать нихромовую проволоку диаметром 0,80 или1,0 мм. Ниже представлена таблица, позволяющая подобрать сопротивление R6 и R11, в зависимости от мощности двигателя.

Таблица для подбора номиналов сопротивлений в зависимости от мощности двигателя

Приведенное устройство может эксплуатироваться в качестве регулятора оборотов двигателей электроинструментов, пылесосов и другого бытового оборудования.

Профилактика поломок

Пылесосы ломаются чаще других бытовых приборов, что связано с установкой в них коллекторных электродвигателей, имеющих высокую частоту вращения. Охлаждение мотора основано на воздушном обдуве, поэтому время работы прибора без воздушной струи должного напора составляет не более 10-15 минут. Если вовремя не выключить пылесос, то возникнут серьезные неисправности, требующие капитального ремонта. Во избежание этих последствий следует придерживаться некоторых правил эксплуатации, основанных на соблюдении режимов работы.

Степень загрязнения фильтра влияет на то, как сильно греется двигатель. Для обеспечения нормального функционирования фильтрующий элемент необходимо регулярно очищать от мусора и пыли.
Нельзя допускать попадания в двигатель влаги, поэтому фильтр лучше систематически менять на новый, чем стирать в воде. Кроме того, это значительно снижает пропускную способность и может стать причиной перегрева.
Пылесос нуждается в специализированном уходе. Эксперты рекомендуют минимум дважды в год заменять смазывающее вещество на подшипниках и ежегодно проверять степень износа графитовых щеток мотора.
При возникновении первых признаков неисправности нужно переходить к их устранению, что будет гарантией длительной эксплуатации и стабильной работы пылесоса на протяжении многих лет.

Итак, пылесос – это важный бытовой прибор, который используется практически ежедневно. Несмотря на простую конструкцию, поломки достаточно часто возникают и в зарубежных, и в отечественных моделях. Стоимость ремонта в сервисных центрах нередко необоснованно завышена, учитывая тот факт, что некоторые проблемы можно устранить за несколько минут путем банальной замены поврежденной детали. При этом большинство работ можно реализовать самостоятельно.

Дальнейшая разборка

Снятие верхней крышки крепления двигателя

Она просто надета сверху и обжата по периметру в четырех местах.

Созданные на заводе вмятины можно аккуратно выровнять пассатижами.

Затем крышка просто отводится рукой и снимается с корпуса двигателя.

Колесо воздушного насоса

Под крышкой расположен вентилятор. На нем заметно небольшое повреждение пластиковой детали корпуса.

Внутри крышки хорошо видны оставшиеся после продувки двигателя слои пыли. Их же можно рассмотреть на фото вентилятора около входных лопаток.

Она же прилипла на шайбе и под ней.

Выворачиваем крепежные винты отверткой.

Разборка якоря

Крепление осуществляется:

винтами через верхнюю лапку с отсеком под обойму верхнего подшипника;
выступами с пазами в крышке;
нижней обоймой подшипника.

Винты крепления ротора в статоре двигателя

Доступ к ним получаем сразу после снятия пластмассового корпуса вентилятора.

Раскручиваем их

Параллельно обращаем внимание на количество строительной пыли внутри корпуса, оставшейся даже после его продувки извне

Выступы крепежной пластины, входящие в пазы корпуса статора

Они расположены рядом с крепежными винтами и осуществляют дополнительное крепление ротора.

Аккуратно направляем их плоской отверткой на выход из пазов.

Затем удерживаем крепежную пластину пальцами руки через внутренние отверстия или подвешиваем ее на опоре. Ротор еще держится за счет крепления внешней обоймы нижнего подшипника. У меня, кстати, он оказался дополнительно приклеенным.

Выступающий конец оси вала с резьбой необходимо защитить от повреждения куском сухой доски из твердых пород древесины и нанести по нему удар молотком. Ротор будет выбит из статора.

Внешний осмотр

На роторе хорошо заметны следы нагара от графитовой пыли, образованные в результате горения щеток и клей на обойме подшипника.

Загрязнения пластин попробовал убрать традиционным аккуратным способом: отмыть спиртом или его раствором с помощью ватки.

Нагар довольно сильно прикипел к металлу, очень плохо растворялся. Пришлось работать стальным воронилом. На фото ниже показан предварительный результат очистки, требующий дополнительной полировки поверхностей.

Но, для проведения электрических замеров этого вполне достаточно. Затем идет прочистка пазов между коллекторными пластинами от мусора, пыли и нагара, способных шунтировать цепочки обмотки ротора. Вначале работал воронилом, а затем — скребком из древесины не хвойных пород.

Принцип работы регулятора на симисторе

Напомним, что симистором принято называть модификацию тиристора, играющего роль полупроводникового ключа с нелинейной характеристикой. Его основное отличие от базового прибора заключается в двухсторонней проводимости при переходе в «открытый» режим работы, при подаче тока на управляющий электрод. Благодаря этому свойству симисторы не зависят от полярности напряжения, что позволяет их эффективно использовать в цепях с переменным напряжением.

Помимо приобретенной особенности, данные приборы обладают важным свойством базового элемента – возможностью сохранения проводимости при отключении управляющего электрода. При этом «закрытие» полупроводникового ключа происходит в момент отсутствия разности потенциалов между основными выводами прибора. То есть тогда, когда переменное напряжение переходит точку нуля.

Дополнительным бонусом от такого перехода в «закрытое» состояние является уменьшение числа помех на этой фазе работы

Обратим внимание, что не создающий помех регулятор может быть создан под управлением транзисторов

Благодаря перечисленным выше свойствам, можно управлять мощностью нагрузки путем фазового управления. То есть, симистор открывается каждый полупериод и закрывается при переходе через ноль. Время задержки включения «открытого» режима как бы отрезает часть полупериода, в результате форма выходного сигнала будет пилообразной.

Форма сигнала на выходе регулятора мощности: А – 100%, В – 50%, С – 25%

При этом амплитуда сигнала будет оставаться прежней, именно поэтому такие устройства неправильно называть регуляторами напряжения.

Алгоритм проверки мотора пылесоса Самсунг

Закрепить двигатель пылесоса так, чтобы он держался прочно, не деформировался от давления.
Взять для проверки сетевой шнур с вилкой и двумя клеммами, которые нужно установить на место, откуда вы сняли рабочие клеммы при демонтаже двигателя.
Запустите двигатель и, если вы увидите мощные искры, то нужно поменять щетки.

Если мотор не подает совсем никаких признаков жизни, то нужно искать место обрыва. Попробуйте для начала осмотреть мотор визуально. Очень часто обрыв происходит в месте крепления, и вы увидите его. А если повезет еще больше, то даже сможете зачистить и припаять оторвавшийся провод без того, чтобы разбирать мотор для пылесоса samsung. В любом другом случае потребуется полная разборка двигателя пылесоса и проверка якоря межвитковое замыкание. Как разобрать двигатель пылесоса? Главное, аккуратно открутить центральную гайку, а дальше нужно просто снять с вала все нанизанные на него детали. Далее можно приступить к проверке якоря.

Для проверки вам понадобится тестер. Проверяем тестером сопротивление между ламелями якоря, касаясь щупами соседних ламелей. Если сопротивление вдвое больше указанного в качестве нормы, то такой якорь имеет обрыв. Существует и специальный индикатор межвиткового замыкания, который при наличии обрыва сигналит красным светом. Правила настройки использования прибора подробно расписаны в инструкции к индикатору межвиткового замыкания. Также следует проверить сопротивление между ламелями и корпусом якоря. На дисплее должен высветиться показатель бесконечности.
Затем нужно проверить выводы обмотки стартора в режиме прозвонки. Если цепь оборвана, нужна перемотка двигателя или же новый мотор для пылесоса samsung. В специализированном магазине ALM-zapchasti можно приобрести оригинальный двигатель для пылесоса Самсунг и любой другой бытовой техники.

Как проверить электродвигатель мультиметром

Проверка электродвигателя мультиметром – один из простых способов обнаружить неисправность двигателя и узнать причину поломки. При помощи мультиметра прозваниваются синхронные и асинхронные двигатели с короткозамкнутым и фазным ротором, а также коллекторные двигатели и двигатели постоянного тока. Чтобы результаты тестирования были верными, необходимо правильно подойти к процедуре проверки цепей. Для безопасной проверки двигатель отключается от электрической сети. Первое, что нужно сделать в рамках тестирования асинхронных агрегатов – проверить обмотку электродвигателя. Для оценки состояния обмоток в трехфазном двигателе необходимо снять с клемм токопроводящие перемычки.

Проверка замыкания обмоток на корпус двигателя

Мультиметр переводится в режим измерения сопротивления с максимальным пределом и калибруется. Для этого в стрелочных приборах щупы замыкаются, и при помощи настроечного винта показания на измерительной шкале устанавливается «0». Только после настройки мультиметра начинается проверка работы двигателя. В приборах с цифровой индикацией этот шаг пропускается. В исправном двигателе сопротивление изоляции составляет в среднем 1000 МОм. В ходе эксплуатации значение сопротивления снижается. При сопротивлении, равном менее 500 кОм, принято прекращать эксплуатацию двигателя. Для проверки один вывод мультиметра приложить к одной из клемм двигателя, а второй — к винту заземления корпуса. Если изоляция нарушена, мультиметр покажет почти нулевое сопротивление вместо требуемой бесконечности.

Проверка проводов обмоток на предмет обрыва Следующий этап – проверка наличия обрыва провода в обмотках электродвигателя. Для этого диапазон измерения сопротивления в мультиметре устанавливается на самый низкий предел и производится калибровка на «0». После этого при помощи мультиметра проверяется сопротивление каждой обмотки электродвигателя. Если инструмент показывает единицу, значит сопротивление цепи стремится к бесконечности, то есть в обмотках есть обрыв.

Проверка статора на межвитковые замыкания Следующий этап диагностики электродвигателя – проверка обмоток статора на предмет наличия замыканий между витками. Для этой операции нужно проверить мультиметром каждую обмотку, после чего сравнить все показания. У полностью исправного двигателя сопротивление на всех обмотках будет одинаковым. Если же на одной из обмоток значение сопротивления сильно отличается от других, значит есть межвитковое замыкание.

Проверка коллекторного электродвигателя В рамках диагностики коллекторного электродвигателя в первую очередь нужно проверить якорь двигателя. Тестер настраивается в режим измерения сопротивления с наименьшим пределом и калибруется по стандартной схеме, после чего щупы прикладываются к

диаметрально противоположным ламелям, на которые выведены обмотки якоря. Сопротивление во всех обмотках не должно отличаться друг от друга. Разница в показаниях свидетельствует о наличии в обмотке обрыва.

Далее на мультиметре устанавливается максимальный режим измерений и проверяется наличие коротких замыканий обмоток якоря на его корпус. Для этого одним щупом касаются ламели, а другой корпуса якоря. При отсутствии замыканий показания мультиметра должны стремиться к бесконечности. Межвитковые замыкания обмоток якоря без специального прибора, к сожалению, установить нельзя.

Также в ходе диагностики коллекторного электродвигателя надо проверить наличие замыкания обмоток статора на корпус. Принцип проверки аналогичен тому, как проверяется замыкание обмоток у трехфазных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Как выбрать конденсатор

Есть несколько нюансов, которые касаются количества подсоединяемых конденсаторов.

По сути, схема подключения электродвигателя запитана на кнопку «Пуск» и на тумблер отключения питания. Чтобы запустить мотор, необходимо нажать на кнопку «Пуск» и удерживать ее до полного включения двигателя. Это можно контролировать даже на слух.

Иногда есть необходимость, чтобы электродвигатель работал то в ту, то в другую сторону. Это тоже несложная схема, в которую необходимо установить дополнительный тумблер переключения направления вращения ротора.

Один конец тумблера (основной) запитывается на конденсатор, второй на ноль, третий на фазу. Если при такой схеме подключения мотор набирает слабо обороты, или его мощность снижается, то придется установить дополнительно пусковой конденсатор.

Емкость конденсатора

Есть несколько параметров устанавливаемых в электродвигатель конденсаторов, которые придется рассчитывать под необходимый номинал мощности мотора. И один из них – это емкость. Чтобы ее определить, можно воспользоваться несколькими формулами.

Есть более простой вариант определения емкости, в нем присутствует соотношение – на каждые 1,0 кВт мощности необходимо присоединять 70 мкФ. Кстати, в данном случае приходится именно подбирать.

Поэтому рекомендуется использовать конденсаторы разной емкости. Подключая их в схему, производится запуск движка, который должен работать корректно. Если необходимо уменьшить или увеличить емкость, то добавляется или уменьшается один из конденсаторов.

Что касается емкости пускового конденсатора, то он должен быть в 2,5-3,0 раза больше, чем у рабочего.

Пример подбора конденсаторов по емкости

Теперь данные подставляем в формулу: C=4800*(3/220)=65 мкФ. Конечно, такого конденсатора нет, но его можно заменить несколькими, соединенными параллельно между собой. К примеру, 10 штук по 6 мкФ, и один 5 мкФ. При этом емкость пускового прибора будет находиться в диапазоне 160-200 мкФ.

Обратите внимание, что этот расчет делается на номинальную мощность мотора. Поэтому если электрический агрегат будет работать без нагрузки, то будет все время греться

Поэтому стоит продумать ситуацию, для чего можно просто снизить емкость установленного блока конденсаторов.

Но данная ситуация – палка о двух концах. Все дело в том, что снижая емкость, снижается и мощность. Поэтому совет: установить в схему минимальный показатель емкости (в нашем случае 160 мкФ), а после проверки начинать поднимать его до оптимального значения.

И все же учитывайте тот факт, что работа без нагрузки – это быстрый выход из строя электродвигателя, который был переделан из прибора, подключаемого к сети 380В в сеть на 220В.

Тип конденсаторов

Какие же конденсаторы используются при подключении электродвигателя 380 на 220 вольт? Чаще всего это марки КБП, МБГП, МПГО, МБГО, все они бумажного типа в герметичном металлическом корпусе. У всех этих типов есть один недостаток – большие габаритные размеры при небольшой емкости. Поэтому связка из нескольких изделий – достаточно большая, что неудобно во всех отношениях.

Есть на рынке так называемые электролитические конденсаторы.

И третий тип конденсаторов – это полипропиленовые элементы металлизированного типа, марка СВВ. Их форма может быть круглой или пластинчатой. Приборы высокого качества, небольших размеров и большой емкости. Их-то и рекомендуют сегодня устанавливать специалисты, когда стоит вопрос, как подключить электродвигатель 380 вольт на 220.

Напряжение конденсатора

Рабочее напряжение – один из основных параметров, на которые надо обязательно обращать внимание. Здесь две позиции:. Поэтому совет: умножаете напряжение в сети на 1,15 – это и будет напряжение конденсатора

Поэтому совет: умножаете напряжение в сети на 1,15 – это и будет напряжение конденсатора.

Для того чтобы найти сопротивление обмотки двигателя пылесоса нужно измерить показатель между соседними ламелями и он должен быть одинаковым. В этом случае сопротивление полоски исчезающее мало, для измерения используется двумя приборами, амперметром и вольтметром. Оба они работают в мультиметре. Для этого устанавливается последовательно с объектом измерения резистор на 20 Ом. Результат определяют, одновременно снимая показания с амперметра и вольтметра. Подсчет сопротивления ведется по формуле R=U/I.

Чтобы измерить целостность обмотки двигателя пылесоса, ищут пару и прозванивают каждую по очереди, измеряя сопротивление. Показание «бесконечность» означает обрыв, установить место повреждения невозможно – прозвонка двигателя пылесоса показала его непригодность к дальнейшей эксплуатации. Если один вывод работает в разных парах, значит найдено КЗ.

Есть и добавочные способы, как проверить двигатель пылесоса на исправность. Пробой на корпус определяется, если хотя бы один провод в контакте с корпусом покажет 0. Измерение между корпусом и медными пластинами должно равняться бесконечности. Если при измерении сопротивления между ламелями ротора, в двух соседних пластинах сопротивление больше в 2 раза, чем в других контактах – нужно искать обрыв.

Межвитковое замыкание в домашних условиях не определяется. Но если все замеры проведены, а электродвигатель не запускается, возможно, это именно тот случай, когда неисправность определяют специальным прибором.

Выводы и полезное видео по теме

Пошаговый ремонт двигателя прибора:

Плохое всасывание воздуха – поиск причин, их устранение:

Чтобы ваш электроприбор служил вам годами, следите за чистотой фильтрующих элементов, своевременно смазывайте и меняйте подшипники, правильно храните пылесос.

В случае же появления мелких неисправностей – не спешите тратить денежные средства на мастерскую. Благодаря предложенным инструкциям вы сможете самостоятельно выполнить ремонт узла, детали пылесоса и сэкономить свои финансы.

Поделитесь с читателями вашим опытом ремонта пылесоса. Расскажите, в чем заключалась неисправность прибора, как удалось отремонтировать технику. Пожалуйста, оставляйте комментарии к статье, задавайте вопросы и участвуйте в обсуждениях. Форма для связи расположена ниже.

Пылесосы — устройство, о котором Вы не беспокоитесь, пока он при включении вдруг перестает работать/не всасывает и пр . К счастью, это довольно простая машина и ее легко отремонтировать самостоятельно. В этом руководстве мы расскажем об основных неисправностях и их устранении. Сначала проверьте основные предметы, затем пройдите к разбору.