Как проверить однофазный двигатель мультиметром?

Как прозвонить электродвигатель мультиметром

Для выявления неисправности электродвигателя в домашних условиях за неимением дорогостоящего профессионального оборудования ничего не остается, как прозвонить электродвигатель мультиметром. С его помощью можно определить большинство поломок, и вам не придется привлекать специалиста. Итак, что нужно сделать?

Подготовка

Перед тем, как проводить диагностику, следует:

• Обесточить агрегат. Если измерение сопротивления осуществляется в цепи, подключенной к электросети, прибор выйдет из строя.
• Откалибровать аппарат, то есть выставить стрелку в нулевое положение (щупы должны быть замкнуты).
• Осмотреть двигатель и выяснить, не затоплен ли он, нет ли запаха горелой изоляции или отломанных деталей и т.д.

Асинхронный, коллекторный, однофазный и трехфазный двигатели прозваниваются по одной и той же методике, небольшая разница в конструкции особой роли не играет, но есть нюансы, которые необходимо учитывать.

Этапы работы

Самые частые неисправности можно поделить на два вида:

• Наличие контакта в месте, где его не должно быть.
• Отсутствие контакта в месте, где он должен быть.

Для начала рассмотрим, как прозвонить 3-фазный электродвигатель мультиметром. Он имеет три катушки, соединенные по схеме «треугольник» или «звезда». На его работоспособность влияют надежность контактов, качество изоляции и правильная намотка.

• Для начала проверьте замыкание на корпус (имейте в виду, значение получится приблизительное, так как для точных показаний требуются более чувствительные приборы).
• Установите значения измерений на мультиметре на максимум.
• Соедините щупы друг с другом, чтобы убедиться в правильности настроек и исправности прибора.
• Соедините один из щупов с корпусом двигателя, если есть контакт, присоедините второй щуп к корпусу и следите за показаниями.
• Если сбоев нет, поочередно коснитесь щупом вывода каждой из трех фаз.
• Если изоляция качественная, проверка должна показать достаточно высокое сопротивление (несколько сотен или тысяч мегом).

Необходимо помнить, что при измерении сопротивления изоляции с помощью мультиметра показания будут выше допустимых, так как ЭДС прибора не превышает 9в. Двигатель же работает при 220 или 380в. По закону Ома значение сопротивления зависит от напряжения, поэтому делайте скидку на разницу.

Далее проверьте целостность обмоток, прозвонив три конца, входящих в борно двигателя. При наличии обрыва дальнейшая проверка не имеет смысла, поскольку прежде нужно устранить эту неисправность.

Затем проверьте короткозамкнутые витки. При соединении «треугольником» показателем неисправности будет большее значение в концах А1 и А3. При соединении «звездой» прибор показывает завышенное значение в цепи А3.

Важно

Зная, как прозвонить асинхронный электродвигатель мультиметром, вы сэкономите время и деньги, так как, возможно, выявятся только мелкие неисправности, которые вы легко устраните самостоятельно.

Для более серьезной и детальной диагностики требуются другие приборы, которые редко используются в быту по причине дороговизны.

Если вы не смогли найти повреждения с помощью мультиметра, обратитесь к специалисту.

Проверка коллекторного электродвигателя

Теперь перейдем к вышеупомянутым нюансам, ведь двигатели бывают разных видов. Как прозвонить коллекторный электродвигатель мультиметром? Схема его проверки выглядит следующим образом:

• Включите прибор на единицы Ом и измерьте попарно сопротивление ламелей коллектора.
• Затем измерьте сопротивление между корпусом якоря и коллектором.
• Проверьте обмотки статора.
• Измерьте сопротивление между корпусом и выводами статора.

Межвитковое замыкание определяется только специальным прибором. Существует способ измерения сопротивления якоря. Снимите с него щетки и подведите к пластинам напряжение до 6в, измерьте падение напряжения между ними.

Для проверки однофазного двигателя прозвоните рабочую и пусковую обмотки. Сопротивление первой должно быть в полтора раза ниже, чем второй.

Для примера возьмем однофазный мотор с тремя выводами, использующийся в стиральных машинах (чаще старого образца). Если между концами очень большое сопротивление, значит катушки соединены последовательно. Остается найти среднюю точку и таким образом определить концы каждой из них в отдельности.

Поскольку электродвигатели встречаются в каждом доме в бытовых приборах – это и холодильник, и пылесос, и многое другое – и они периодически ломаются, знать, как проверить однофазный электродвигатель мультиметром, просто необходимо. Если поломка не слишком серьезная, нести прибор в ремонтную мастерскую нецелесообразно. И у вас появится возможность набраться опыта и получить навыки, работая с двигателями разных типов и модификаций.

Коллекторные двигатели и основные неисправности якоря

Коллекторные электродвигатели рассчитаны на работу от бытовых сетей, напряжением 220В. Практически все они являются синхронными агрегатами. В отличие от асинхронных электродвигателей, коллекторные устройства состоят из неподвижного статора и вращающейся обмотки на валу – якоря. Напряжение на них подается с помощью щеточно-графитного устройства, которое и есть коллектор.

Основная причина, требующая проверки якоря и других деталей, состоит в появлении искр. Активное искрение свидетельствует об износе щеток и коллекторного узла или нарушении контактов. Кроме того, искры могут появиться в результате межвиткового замыкания, то есть, замыкания обмоток в коллекторе. Появление таких нарушений требует качественной диагностики, начиная с визуального осмотра и заканчивая проверкой мультиметром.

Первоначальный осмотр позволяет выявить оборванные или выгоревшие обмотки, а также выгорание в точках их подключения

Поэтому, в первую очередь следует обращать внимание на состояние обмоток и целостность витков. Если обмотки почернели полностью или частично, это уже указывает на определенные проблемы с якорем. Иногда изоляцию достаточно просто понюхать, чтобы определить характерный запах гари

Иногда изоляцию достаточно просто понюхать, чтобы определить характерный запах гари.

Более точную информацию можно получить путем проверки якоря мультиметром. Прозвонка выполняется поэтапно, захватывая все элементы двигателя:

• Вначале прозваниваются попарные выводы обмоток статора к ламелям. Сопротивления на каждом из них должны иметь одинаковое значение.
• Далее проверяется сопротивление между ламелями и корпусом якоря. В норме оно должно быть бесконечным.
• Целостность обмотки проверяется путем прозвонки выводов.
• После этого проверяется состояние цепи между корпусом статора и выводами якорной обмотки. При наличии пробоя на корпус, бытовое устройство категорически запрещается подключать к напряжению. В этом случае требуется обязательный ремонт или полная замена неисправных деталей.

После ремонта коллекторного электродвигателя нужно соединить все элементы между собой и подключить устройство к питанию 220В. Если агрегат работает нормально, значит ремонт выполнен правильно.

Самые часты причины поломки двигателя

• Вышедшие из строя электрические щетки;
• Обрыв обмотки в роторе и статоре;
• Коллекторные ламели.

Замена электощеток

Это токопроводящие графитовые кубики с проводами, которые трутся о коллектор.

Поводом для замены щеток двигателя может стать:

• потеря вращательной силы барабана или полная его остановка;
• непривычный шум во время работы стиральной машины.

Самая распространенная причина поломки – перегрузка бака. Также электрощетки быстро изнашиваются при использовании отжима на максимальных оборотах или вследствие замыкания в витках обмотки электродвигателя, проблемы с ремнем, который соединяет двигатель с барабаном, он может соскочить со шкива или порваться.

Также понять, о необходимости замены поможет визуальный осмотр щеток. Если в процессе работы они искрят или на поверхности имеется черный налет – детали нужно менять.

Конечно, это недорогой элемент двигателя, а ремонт можно произвести в домашних условиях. Достаточно приобрести подходящую модель щеток в специализированном магазине или сервисном центре. Главное правильно подобрать и заменить щетки на стиральной машине, они должны полностью соответствовать типу мотора и лучше, если это будет оригинальный набор от самого производителя стиральной машины.

Требуется замена ламелей

Это как раз та составная часть коллектора, по которой скользят электрощетки. По ним ток передается через обмотку ротора в двигатель. Сами пластины редко подвержены износу, причиной поломки может стать обрывание шнура в обмотке в тех местах, где крепятся ламели или их отслоение.

Происходит это, чаще всего, также из-за неправильной эксплуатации прибора, например, в автомате с вертикальной загрузкой, процесс стирки был запущен с незакрытыми створками барабана или выхода из строя подшипников.

Если отслоение небольшое, ремонт производится на специальном станке, путем проточки коллектора. В домашних условиях можно обойтись простой мелкой шкуркой. Принцип один и тот же – ламели затачиваются, затем пространство между ними тщательно вычищается от пыли и попавшей стружки.

Проверить электродвигатель на наличие данной неисправности можно путем неспешного прокручивания ротора, если появится характерный звук, то, скорее всего, причина в ламелях.

Обрыв или замыкание в обмотке ротора или статора

Это наиболее частые причины потери мощности двигателя или полное прекращение его работы, которые могут быть следствием:

• перегрева корпуса электродвигателя, возникшего вследствие коротких замыканий в обмотке. Нормальная температура не должна быть выше 80 градусов, если она поднимается до 90 градусов, срабатывает термостат, останавливающий мотор;
• нарушение изоляции обмотки. В этом случае ремонт в сервисном центре неизбежен. Чаще всего приходится менять весь двигатель. Делать обмотку заново в домашних условиях не рекомендуется.

Обрыв в обмотке можно обнаружить с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления между ламелями. Норма 0.1-0.4 Ом.

Измерение сопротивления изоляции обмоток

Для проверки двигателя на сопротивление изоляции, электрики используют мегомметр с испытательным напряжением 500 В или 1000 В. Этим прибором измеряют сопротивление изоляции обмоток двигателей рассчитанных на рабочее напряжение 220 В или 380 В.

Для электродвигателей с номинальным напряжением 12В, 24в используют тестер, так как изоляция этих обмоток не рассчитана на испытание под высоким напряжением 500 В мегомметра. Обычно в паспорте на электродвигатель указывается испытательное напряжение при измерении сопротивлений изоляции катушек.

Сопротивление изоляции обычно проверяется мегомметром

Перед измерением сопротивления изоляции нужно ознакомиться со схемой подключения электродвигателя, так как некоторые соединения звездой обмоток бывают подключены средней точкой к корпусу двигателя. Если обмотки имеет одну или несколько точек соединений, “треугольник”, “звезда”, однофазный двигатель с пусковой и рабочей обмоткой, тогда изоляция проверяется между любой точкой соединения обмоток и корпусом.

Если сопротивление изоляции значительно меньше 20 Мом, обмотки разъединяют и проверяют каждую отдельно. Для целого двигателя сопротивление изоляции между катушками и металлическим корпусом должно быть не ниже 20 Мом. Если электродвигатель работал или хранился в сырых условиях, тогда сопротивление изоляции может быть ниже 20 Мом.

Тогда электродвигатель разбирают и просушивают несколько часов накальной лампой 60 Вт, помещенной в корпус статора. При измерении сопротивления изоляции мультиметром, выставляют предел измерений на максимальное сопротивление, на мегомы.

Проверка коллекторных электромоторов

В месте прилегания щеток у коллекторных двигателей имеются секции или ламели.

Порядок проверки:

1. Мультиметром определяют сопротивление между соседними ламелями. В норме значения для каждой пары одинаковы. При обрыве (бесконечно высокое сопротивление) или коротком замыкании (мизерное сопротивление) меняют таходатчик двигателя.
2. Замеряется сопротивление между коллектором и корпусом ротора: в норме оно бесконечно высокое.
3. Прозванивают обмотки статора на целостность.
4. Проверяют сопротивление между корпусом статора и токоведущими частями: в норме — бесконечно высокое.

Далее определяют сопротивление катушки ротора. Оно крайне мало, потому замерить напрямую мультиметром нельзя — велика погрешность. Применяют косвенный метод:

Последовательно с катушкой соединяют высокоточный резистор малого номинала (около 20 Ом). Высокоточными называют резисторы с допуском не более 0,05%. В цветовой маркировке у них присутствует серая полоса (не путать с серебряной).
Цепь «катушка — резистор» подключается к источнику постоянного тока напряжением 12 В или выше. Чем больше напряжение, тем точнее измерения. В качестве источника на 12 В применяют автомобильный аккумулятор или компьютерный блок питания.
Снимают мультиметром падение напряжения на катушке

Здесь важно соблюдать полярность: щуп, включенный в порт COM (отрицательный потенциал), коротят со стороны «минуса» или массы; второй (подсоединяется в разъем «V/Ω») — со стороны «плюса».

Напряжение, мультиметр измеряет намного точнее сопротивления — с верностью до 0,1 мВ. На этом и основан косвенный метод.

Затем рассчитывают сопротивление катушки по формуле: Rкат = Uкат * Rрез / (12 – Uкат), где

• Rкат — сопротивление катушки, Ом;
• Uкат — падение напряжения на катушке, В;
• Rрез — сопротивление резистора, Ом;
• 12 — напряжение источника питания, В.

Проверка статора

Так же, как и при проверке ротора, здесь тоже необходим мультиметр, который должен определить межвитковое замыкание с помощью сигнала, издаваемого при поочерёдном замыкании всех концов проводки.

Необходимо также проверить машинку на пробои проводки. Для этого следует замкнуть одним концом мультиметр с корпусом стиральной машины, а другим поочерёдно замыкать по проводкам. Появление звука говорит о том, что нарушена изоляция и машинка может ударить током.

Устройство и принцип работы мегаомметра

Старение изоляции электропроводки, как и любой электрической цепи, невозможно определить мультиметром. Собственно, даже при номинальном напряжении 0,4 кВ на силовом кабеле, ток утечки через микротрещины в изоляционном слое будет не настолько большой, чтобы его можно было зафиксировать штатными средствами. Не говоря уже про измерения сопротивления неповрежденной изоляции жил кабеля.

В таких случаях применяют специальные приборы – мегаомметры, измеряющие сопротивления изоляции между обмотками двигателя, жилами кабеля, и т.д. Принцип работы заключается в том, что на объект подается определенный уровень напряжения и измеряется номинальный ток. На основании этих двух величин производится расчет сопротивления согласно закону Ома ( I = U/R и R=U/I ).

Характерно, что в мегаомметрах для тестирования используется постоянный ток. Это связано с емкостным сопротивлением измеряемых объектов, которое будет пропускать переменный ток и тем самым вносить неточности в измерения.

Конструктивно модели мегаомметров принято разделять на два вида:

• Аналоговые (электромеханические) — мегаомметры старого образца. Аналоговый мегаомметр
• Цифровые (электронные) – современные измерительные устройства.

  Электронный мегаомметр

Рассмотрим их особенности.

Электромеханический мегаомметр

Рассмотрим упрощенную электрическую схему мегаомметра и его основные элементы

Упрощенная схема электромеханического мегаомметра

Обозначения:

1. Ручной генератор постоянного тока, в качестве такового используется динамо-машина. Как правило, для получения заданного напряжения скорость вращения рукояти ручного генератора должна бить около двух оборотов в течение секунды.
2. Аналоговый амперметр.
3. Шкала амперметра, отградуированная под показания сопротивления, измеряемого в килоомах (кОм) и мегаомах (МОм). В основу калибровки положен закон Ома.
4. Сопротивления.
5. Переключатель измерений кОм/Мом.
6. Зажимы (выходные клеммы) для подключения измерительных проводов. Где «З» – земля, «Л» – линия, «Э» – экран. Последний используется, когда необходимо проверить сопротивление относительно экрана кабеля.

Основное преимущество такой конструкции заключается в его автономности, благодаря использованию динамо-машины прибор не нуждается во внутреннем или внешнем источнике питания. К сожалению, у такого конструктивного исполнения имеется много слабых мест, а именно:

Чтобы отобразить точные данные для аналоговых приборов важно минимизировать фактор механического воздействия, то есть мегаомметр должен оставаться неподвижным. А этого трудно добиться, вращая ручку генератора.
На отображаемые данные влияет равномерность вращения динамо-машины.
Часто в процессе измерения приходится задействовать усилия двух человек

Причем один из них выполняет сугубо физическую работу, — вращает ручку генератора.
Основной недостаток аналоговой шкалы – ее нелинейность, что также негативно отражается на погрешности измерений.

Заметим, что в более поздних аналоговых мегаомметрах производители отказались от использования динамо-машины, заменив ее возможностью работы от встроенного или внешнего источника питания. Это позволило избавиться от характерных недостатков, помимо этого у таких устройств существенно увеличились функциональные возможности, в частности, расширился диапазон калибровки напряжения.

Современная аналоговая модель мегаомметра Ф4102

Что касается принципа работы, то он в аналоговых моделях остался неизменным и заключается в особой градации шкалы.

Электронный мегаомметр

Основное отличие цифровых мегаомметров заключается в применении современной микропроцессорной базы, что позволяет существенно расширить функциональность приборов. Для получения измерений достаточно задать исходные параметры, после чего выбрать режим диагностики. Результат будет выведен на информационное табло. Поскольку микропроцессор производит расчеты исходя из оперативных данных, то класс точности таких устройств существенно выше, чем у аналоговых мегаомметрах.

Отдельно следует упомянуть о компактности цифровых мегомметров и их многофункциональности, например, проверка устройств защитного отключения, замеры сопротивления заземления, петель фаза/ноль и т.д. Благодаря этому при помощи одного устройства можно провести комплексные испытания и все необходимые измерения.

Какие неисправности в электродвигателе позволяет выявить мультиметр

Достаточно часто для проверки электродвигателей переменного тока используется мультиметр – многофункциональный электронный измерительный прибор. Он имеется в наличии практически у каждого домашнего мастера и позволяет выявить некоторые виды неисправностей в электрических приборах, в том числе и в электродвигателях.

Самыми распространенными неисправностями, которые возникают в электрических машинах такого типа являются:

• обрыв обмотки (ротора или статора);
• короткое замыкание;
• межвитковое замыкание.

Рассмотрим каждую из этих проблем подробнее и разберем методы выявления таких неисправностей.

Проверка на обрыв или целостность обмотки

Обрыв обмотки достаточно распространенное явление при обнаружении неправильной работы электродвигателя. Обрыв в обмотке может случиться как в статоре, так и в роторе.

Если была оборвана одна фаза в обмотке, соединенной по схеме «звезда» – то ток в ней будет отсутствовать, а в других фазах значения тока будет завышено, двигатель при этом работать не будет. Также может быть обрыв параллельной ветви фазы, что приведет к перегреву исправной ветви фазы.

Если была оборвана одна фаза обмотки (между двумя проводниками), соединенной по схеме «треугольник» — то ток в двух других проводниках будет значительно меньше, чем в третьем проводнике.

Если возник обрыв в обмотке ротора, то будут происходить колебания тока с частотой, равной частоте скольжения и колебания напряжения, при этом проявится гудение и обороты двигателя будут снижены, также возникнет вибрация.

Эти причины указывают на неисправность, но выявить саму неисправность можно при помощи прозвонки и измерения сопротивления каждой обмотки электродвигателя.

В двигателях, рассчитанных на переменное напряжение 220 В, прозваниваются пусковая и рабочая обмотки. Значение сопротивления пусковой обмотки должно быть больше, чем рабочей в 1,5 раза.

В электродвигателях на 380 В, которые подключаются по схемам «звезда» или «треугольник» всю схему необходимо разобрать и проверить каждую обмотку по отдельности. Сопротивление каждой из обмоток такого электродвигателя должно быть одинаковым (с отклонением не более пяти процентов). Но при обрыве дисплей мультиметра будет показывать высокое значение сопротивления, которое стремится к бесконечности.

Также обмотки двигателя можно проверить с помощью функции мультиметра «прозвонка» . Такой способ позволяет быстро выявить обрыв в цепи, так как при этом будет отсутствовать звуковой сигнал, в исправной цепи мультиметр будет издавать звук, а также возможна и световая индикация.

Проверка на короткое замыкание

Также распространенной неисправностью в электродвигателях является короткое замыкание на корпус. Для выявления этой неисправности (или её отсутствия) совершают следующие действия:

• устанавливаются значения измерения сопротивления мультиметром на максимум;
• щупы соединяют между собой для проверки исправности измерительного прибора;
• один щуп соединяют с корпусом электродвигателя;
• второй щуп присоединяют поочередно к выводам каждой фазы;

Результатом таких действий при исправном двигателе будет высокое сопротивление (несколько сотен или тысяч мегаом). «Прозвонкой» мультиметра проверить пробой на корпус даже удобнее: нужно осуществить в режиме прозвонки все те же действия, описанные выше и наличие звукового сигнала будет означать нарушение в целостности изоляции обмоток и короткое замыкание на корпус. К слову сказать, данная неисправность не только негативно влияет на работу самого оборудования, но и является опасной для жизни и здоровья человека при отсутствии специальных защитных устройств.

Проверка на межвитковое замыкание

Ещё одним видов неисправностей является межвитковое замыкание – короткое замыкание между разными витками одной катушки двигателя. При такой неполадке мотор будет гудеть и заметно снизится его мощность.

Выявить такую неисправность можно несколькими способами. Например, можно воспользоваться токовыми клещами или мультиметром.

При диагностике с помощью токовых клещей измеряют значения тока каждой из фаз обмотки статора и если значение тока в одной из них будет завышено, то там и находится замыкание.

Осмотр электродвигателя

• сломанные подставки или монтажные отверстия;
• краска посередине двигателя потемнела вследствие перегрева;
• наличие грязи и других посторонних частиц внутри электродвигателя.

Также осмотр включает в себя проверку маркировки на электродвигателе. Она нанесена на металлический шильдик, который прикреплен снаружи двигателя. Табличка с маркировкой содержит важную информацию о технических характеристиках данного прибора. Как правило, это такие параметры, как:

• сведения о компании-производителей двигателя;
• название модели;
• серийный номер;
• количество оборотов ротора в минуту;
• мощность прибора;
• схема подключения двигателя к тем или иным напряжениям;
• схема получения той или иной скорости и направления движения;
• напряжение – требования в плане напряжения и фазы;
• ток;
• размеры и тип корпуса;
• описание типа статора.

Статор на электродвигателе может быть:

• закрытым;
• обдуваемым посредством вентилятора;
• брызгозащитным и прочих типов.