Проточка коллектора якоря своими руками

Как отремонтировать якорь в домашних условиях

Из-за якоря происходит треть поломок шуруповёрта. При каждодневном интенсивном режиме работы неисправности могут возникнуть уже в первые полгода, например, при несвоевременной замене щёток. При щадящем использовании шуруповёрт продержится год и более.

Якорь можно спасти, если не нарушена балансировка. Если во время работы прибора слышен прерывистый гул и идёт сильная вибрация, то это нарушение балансировки. Такой якорь подлежит замене. А отремонтировать можно обмотку и коллектор. Небольшие короткие замыкания устраняются. Если повреждена значительная часть обмотки, её можно перемотать. Изношенные и сильно повреждённые ламели проточить, нарастить или впаять. К тому же не стоит браться за ремонт якоря, если вы неуверены в своих возможностях. Лучше его заменить или отнести в мастерскую.

Проточка коллектора

Со временем на коллекторе образуется выработка от щёток. Чтобы от неё избавиться, необходимо:

Проточить коллектор, используя резцы для продольного обтачивания, то есть проходные резцы. Проходной прямой резец
Ещё нам необходим обратный конус для центрирования по подшипнику. Сделайте в нём отверстие до 8 мм.
Обратный конус
Так как медь тягучая, отрегулируйте станок на количество оборотов от 600 до 1500 в минуту.
Первичная подача по половине деления. Когда резец слегка коснётся изделия, произведите продольную проточку всего коллектора. По образовавшемуся блестящему рисунку вы увидите состояние ламелей, все неровности поверхностей.
Если коллектор ровный, то проточка будет равномерной.
Если есть ямки, то продолжайте проточку, пока поверхность не выровняется.
Для последнего прохода нужно подать резец на одну четвёртую от деления.
Для полировки возьмите наждачную бумагу с тысячной зернистостью и включите станок так, чтобы якорь вращался в ту сторону, в которую вращается во время работы.

Не забудьте очистить ротор от стружки, чтобы не произошло замыкания.

Видео по теме

Как перемотать якорь

Перед тем как разобрать якорь, запишите или зарисуйте направление обмотки. Оно может быть влево или вправо. Чтобы его определить правильно, посмотрите на торец якоря со стороны коллектора. Наденьте перчатки, возьмите острые кусачки или ножовку по металлу. Удалите лобовые части обмотки. Коллектор нужно почистить, а снимать необязательно. Аккуратно, не повреждая пазовые изоляторы, выбейте стержни оставшихся частей обмотки с помощью молотка и металлического зубила.

Видео: Снимаем обмотку

Надфилем, не повреждая плёнки изолятора, удалите остатки пропитки. Посчитайте проводники в пазу. Высчитайте число витков в секции и измерьте диаметр провода. Нарисуйте схему. Нарежьте из картона гильзы для изоляции и вставьте их в пазы.

Видео: Намотка влево и вправо

После намотки сварите выводы секций с петушками коллектора. Теперь проверьте обмотку тестером и индикатором короткого замыкания. Приступайте к пропитке.

Инструкция по пропитке (с учётом регулятора числа оборотов)

Убедившись в отсутствии проблем, отправьте якорь в электродуховку на прогрев для лучшего протекания эпоксидной смолы.
После прогрева поставьте якорь на стол под наклоном для лучшего растекания по проводам. Капните смолой на лобовую часть и медленно крутите якорь. Капайте до появления клея на противоположной лобовой части.
Пропитка под наклоном
Расположите якорь горизонтально и капайте на обе лобовые части. Крутите якорь до потери текучести.
Оставьте в вертикальном положении до полной полимеризации. Сушка якоря на воздухе до полимеризации

В конце процесса слегка проточите коллектор. Балансируйте якорь при помощи динамической балансировки и болгарки. Теперь проточите окончательно на подшипнике. Необходимо прочистить пазы между ламелями и отполируйте коллектор. Сделайте окончательную проверку на обрывы и замыкания.

Кратко об устройстве коллекторных электродвигателей

В коллекторных электродвигателях магнитные поля статора и ротора взаимодействуют под углом, максимально выгодным для придания валу момента вращения. Датчиком угла поворота (положения ротора) и одновременно системой переключения являются коллекторные щетки на роторе. Система катушек с магнитопроводами, создающая результирующее электромагнитное поле для придания момента называется якорем.

Принцип действия коллекторного электромотора на примере двигателя постоянного тока

В большинстве коллекторных электродвигателей якорем является ротор, электромагнитное поле которого «цепляется» за магнитные поля магнитов или статорных обмоток возбуждения. Поэтому под словом «якорь» часто понимают ротор коллекторного двигателя, так как переключение обмоток статора является более сложным и менее эффективным.

Якорь (ротор) электродвигателя

Коллекторные электродвигатели постоянного тока с магнитами используются в основном в детских игрушках и в электроприводных устройствах автомобилей. Для создания мощного магнитного поля и более сильного крутящего момента применяют катушки возбуждения, которые подключаются несколькими способами:

Последовательное соединение (ток коллектора и катушек возбуждения равен). Преимуществом является большой максимальный момент, который, впрочем, может стать недостатком на холостом ходу, раскручивая вал коллекторного электродвигателя до критически высоких оборотов;
Параллельное соединение. Преимуществом является хорошая стабильность оборотов ротора коллекторного двигателя при изменении нагрузки на валу, но максимальный момент меньше, по сравнению с последовательным возбуждением;
Смешанное возбуждение, при котором одна часть обмоток ротора и статора подключается последовательно, а другая – параллельно. Самый популярный пример применения смешанного возбуждения в коллекторных электродвигателях – автомобильный стартер;
Независимое возбуждение, при котором ток коллектора ротора и статора регулируется отдельно. Применяется в мощных коллекторных электродвигателях на электровозах.

Схемы подключения катушек возбуждения в двигателе постоянного тока

Оставляя в стороне теорию, следует заметить, что коллекторные электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением могут также работать от переменного напряжения, по сути, являясь универсальными. Данные двигатели имеют дополнительный вывод для подключения переменного напряжения и нашли широкое применение в различных электроинструментах, благодаря «гибким» характеристикам изменения скорости оборотов и момента вращения.

Схема подключения катушек возбуждения и обозначение универсального коллекторного двигателя

https://youtube.com/watch?v=1U9FQIflgVI

Статическая балансировка якоря электродвигателя своими руками

Залогом бесперебойной работы техники после перемотки якоря, является правильная балансировка. В крупных компаниях по ремонту электродвигателей, на специальном станке делают динамичную балансировку. Так как перемотать якорь самому в первый раз сложно, то выявить грубые ошибки, поможет приспособление для статической балансировки «На ножах». Его легко сконструировать самостоятельно.

Подберите два лезвия из стали. Они должны обладать хорошей прямолинейностью и чистотой обработки. Установите лезвия на жестком основании параллельно друг другу. Расстояние между лезвиями — размер якоря. В итоге должно получиться такое приспособление:

Схематичное изображение приспособления «На ножах», где 1 — якорь электродвигателя; 2 — стальные лезвия; 3 — основание; А и Б — точки для припаивания грузов.

Метод балансировки прост: якорь размещают на лезвиях и наблюдают за его перемещением. Якорь будет поворачиваться, так как самая тяжелая часть будет оказываться внизу. Задача – переместить центр тяжести как можно ближе к оси якоря, которая обозначена пунктиром. При качественной балансировке якорь остается неподвижным. Чтобы выровнять вес, на точки А и Б навешивают грузы из пластилина. Когда достигается равновесие, грузы снимают, взвешивают и припаивают металл, равный их весу.

Теперь вы знаете, как перемотать якорь своими руками. Благодаря навыкам балансировки, ваш инструмент не будет вибрировать и перегреваться, даже при мелких недочетах в укладке обмотки. Регулярная проверка контактов и плановая чистка корпуса, помогут свести к минимуму вероятность поломки техники.

Метод балансировки прост: якорь размещают на лезвиях и наблюдают за его перемещением. Якорь будет поворачиваться, так как самая тяжелая часть будет оказываться внизу. Задача — переместить центр тяжести как можно ближе к оси якоря, которая обозначена пунктиром. При качественной балансировке якорь остается неподвижным. Чтобы выровнять вес, на точки, А и Б навешивают грузы из пластилина. Когда достигается равновесие, грузы снимают, взвешивают и припаивают металл, равный их весу.

Как определить неисправность якоря болгарки

Признаками поломки якоря болгарки являются: повышенное искрение щёток на коллекторе мотора, вибрация мотора на малых оборотах, вращение рабочего вала в разные стороны. Если такие симптомы присутствуют, работу инструментом следует прекратить — это опасно. Подозрения легко проверить с помощью несложных тестов.

Визуальный осмотр снаружи

Поиск неисправности следует начать с визуального осмотра болгарки:

Провести общий осмотр инструмента.
Обратить внимание на целостность сетевого шнура, наличие напряжения в розетке.
При помощи индикатора напряжения убедиться, что ток поступает на коллектор двигателя и кнопку пуска.

Индикатором проверяют целостность электрической цепи

Осмотр прибора изнутри

Если с питанием всё в порядке, но болгарка не работает, придётся вскрыть корпус, чтобы получить доступ к мотору. Как правило, разборка не представляет сложностей. Но необходимо придерживаться простых правил, которые позволят избежать неприятностей во время обратной сборки:

Обязательно отключить прибор от сети перед разборкой.
Снять со шпинделя рабочий диск и защитный кожух.
Произвести вскрытие корпуса в хорошо освещённом месте, на чистой поверхности стола.
Запомнить расположение всех деталей и узлов перед разборкой. Рекомендуется зарисовать или сфотографировать внутреннее устройство прибора.
Шурупы и винты крепления складывать в отдельном месте, чтобы не потерялись.

Осматривать мотор лучше всего под ярким освещением, чтобы все мелкие детали были хорошо различимы. Якорь должен свободно вращаться вокруг своей оси, правильно работающие подшипники не должны при работе издавать звук. На якоре не должно быть следов оплавившейся проводки, обмотки контура должны быть целыми, без разрывов. Можно понюхать ротор. При межвитковом замыкании изоляционный лак подгорает и издаёт устойчивый специфический запах. Но для такой диагностики необходим определённый опыт.

Прозвонка цепей тестером

Если визуальный осмотр не дал явных результатов, продолжить обследование рекомендуется при помощи мультиметра. Выставив тумблер переключения режимов в положение омметра (диапазон 200 Ом), необходимо двумя щупами «прозвонить» две соседние ламели якоря. Если сопротивление на всех витках одинаковое, это значит, что обмотки исправны. Если же на каких-то парах тестер показывает другое сопротивление или обрыв цепи — в этой катушке неисправность.

Мультиметром в режиме измерения сопротивления проверяют целостность катушек

Разрыв проводки может произойти между обмоткой и сердечником. Следует внимательно обследовать места соединения катушек с ламелями коллектора в нижней части якоря, визуально проверить пайку контактов.

Проверка контактов лампочкой

Если нет тестера, выйти из положения можно с помощью простой лампочки на 12 вольт. Мощность может быть любой, оптимально 30–40 Вт. Напряжение от аккумулятора 12 вольт надо подать на вилку болгарки, вставив в разрыв одного провода лампочку. При исправном якоре, если вращать шпиндель рукой, лампочка должна гореть, не изменяя яркости. Если накал меняется — это верный признак межвиткового короткого замыкания.

Если же лампочка не горит, то это может говорить о следующем:

Возможно зависание щёток в нерабочем положении. Сработалась подпорная пружина.
Произошёл разрыв питающего контура.
Произошло замыкание или разрыв в обмотке статора.

Существуют и другие способы диагностики, но они требуют более сложного оборудования, которое в домашних условиях обычно не применяют. Опытный мастер определит поломку с высокой степенью точности, используя «пробойник» или простейший трансформатор с разрезанным тороидальным сердечником и одной первичной обмоткой.

Ремонт и восстановление коллектора электродвигателя

Необходимость в проведении такой работы, как ремонт коллектора электродвигателя может возникнуть по ряду причин, включая естественный износ или какие-либо повреждения в процессе эксплуатации. Наша компания принимает заказы на восстановление коллектора электродвигателя любого уровня сложности для промышленных машин (тяговые, крановые, лифтовые) и бытовой техники (мощностью менее 2 кВт). Имея все необходимое оборудование и колоссальный опыт в этом вопросе, мы гарантируем оперативность и высокое качество починки (восстановления) электроагрегатов. Даная услуга может предоставляться в комплексе работ при проведении капитального, срочного, текущего ремонт электромоторов в Москве .

К основным неисправностям коллектора, возникающим в процессе работы электродвигателя, относится:

наличие шероховатостей на поверхности;
возникновение желобков (износ под воздействием щеток);
выступание миканита между медными пластинами;
биение при вращении;
замыкание пластин.

Сложность ремонта определяется степенью и характером возникшей проблемы. В большинстве коллектор удаётся отремонтировать без полной разборки и без съема его с вала электродвигателя.

https://youtube.com/watch?v=SoroIfMD2wM

https://youtube.com/watch?v=arIRsKbDvXo

Замена якоря самостоятельно в домашних условиях

Практика показывает, что если решено заменить якорь болгарки, то менять его лучше всего вместе с опорными подшипниками и крыльчаткой охлаждения двигателя.

Для замены потребуются:

Новый якорь УШМ. Должен соответствовать вашей модели. Взаимозамена с другими моделями — недопустима.
Отвёртки, гаечные ключи.
Мягкая щётка и ветошь для протирки механизма.

Замена якоря начинается с разборки болгарки.

Внимание

Ремонт коллектора электродвигателя Капитальный ремонт с разборкой коллекторов производят в случаях: замыкания между смежными коллекторными пластинами; замыкания между коллекторными пластинами и втулками; замены поврежденных коллекторных пластин; полной замены изношенных пластин.

В первых трех случаях иногда удается устранить неисправность, не снимая коллектор с вала и не отпаивая все коллекторные пластины от обмотки якоря. Для сохранения в процессе ремонта правильной цилиндрической формы коллектора его стягивают по наружной поверхности хомутом, затем отворачивают гайку, сдвигают нажимной конус и осматривают внутреннюю поверхность коллектора.

Замыкание между пластинами чаще всего происходит вследствие попадания металлической стружки или капли припоя внутрь коллектора. Замыкание между пластинами и втулкой обычно происходит в углах миканитовой манжеты.

При ремонте в выточку «ласточкин хвост» вкладывают сегменты, вырезанные из формовочного миканита и выгнутые в горячем состоянии. Если перечисленные неисправности имеются на стороне коллектора, обращенной к якорю, то приходится отпаивать все соединения обмотки с коллекторными пластинами и снимать коллектор с вала с помощью винтового съемника. Для замены поврежденной коллекторной пластины ее отпаивают от обмотки, в стягивающем хомуте делают прорезь и устанавливают ее над поврежденной пластиной.

Повышенное биение коллектора на валу якоря может быть вызвано следующими причинами:

большим люфтом подшипника или разбитым посадочным местом подшипника;
износом резиновой амортизационной втулки заднего подшипника;
плохой балансировкой самого якоря. В этом случае даже при исправных подшипниках и амортизационной втулке при включении машины ощущается повышенная вибрация и замечается повышенный шум от вращения якоря. Подобный дефект устраняется балансировкой якоря на специальном балансировочном станке;
неравномерным износом коллектора или недостаточно точным изготовлением коллектора. Обнаружить повышенное биение коллектора можно с помощью микрометра, имеющего подпружиненную измерительную штангу. Измеренное таким образом биение коллектора не должно превышать 5 мкм. В противном случае поверхность коллектора нужно обработать в токарном приспособлении, в специальных призмах или другом приспособлении, дающем необходимую точность установки.
Коллекторы якорей высокооборотных электродвигателей должны тщательно проверяться на величину биения.

Плохой прижим щеток к коллектору возможен при износе щеток, ослаблении упругости пружины в щеткодержателе, а также при люфте или заедании щетки в щеткодержателе.

Несоответствие между типом коллектора и материалом используемых щеток. Имеется четыре группы разновидностей щеток , различающихся типом материала и предназначенных для соответствующих видов коллекторов.

Возможно, этому поспособствовала трещина в корпусе, которую можно заметить только при нагрузке.

Как проверить коллекторный электродвигатель- редкие поломки

Гораздо реже происходит обрыв или выгорание в обмотках или в местах их подключения, оплавление или замыкание графитовой пылью ламелей коллектора. В большинстве случаев это удается определить внешним осмотром

При этом обращайте внимание на:

Целостность обмоток.
Почернение обмоток либо всей, либо ее части.
Надежность контактов выводов проводов с ламелями коллектора. При необходимости перепаяйте.
Забита ли графитовой пылью пространство между ламелями. Если да то почистите.
Наличие характерного запаха горения изоляции проводов.

Если обнаружено визуально повреждение обмотки стартера или якоря, то их потребуется заменить на новые или сдать в перемотку.

Но не всегда визуально возможно определить повреждение обмоток, поэтому следует воспользоваться мультиметром для этих целей.

Причины неисправностей

Причинами поломки ротора может быть неправильная эксплуатация электроинструмента, которая представлена следующими факторами:

превышено допустимое время непрерывной работы, что является одной из основных причин выхода из строя бытовых болгарок;
проведение работ в условиях агрессивных сред с наличием песка, влаги, абразивной пыли и других подобных материалов;
работа в условиях, превышающих допустимую нагрузку;
некоторые механические неисправности влияют на дисбаланс вращающегося ротора, что в конечном итоге сказывается на нормальном функционировании электрической цепи ротора;
нестабильность сетевого напряжения во время работы электроинструментом.

Исправный ротор для Бош УШМ GWS6-100/GWS 850 MAX. Фото 220Вольт

Работа электроинструмента, сопряженная с действием указанных факторов, приводит к возникновению следующих неисправностей:

обрыв проводников катушек;
короткое замыкание между витками из-за подгоревшей изоляции;
изоляция теряет свои свойства, что может вызвать пробой обмотки на корпус сердечника;
нарушение коллекторных контактов;
частички обгоревшего изоляционного лака или оплавившегося припоя попавшие в зазоры, которые соприкасаются с вращающимся ротором, могут нанести механические повреждения элементам болгарки: трещины, скалывания, глубокие царапины.
ламели коллектора неравномерно изнашиваются, на них образуется нагар от короткого замыкания.

В основном это происходит при длительной работе коллекторного двигателя болгарки без перерыва на отдых. Изоляция обмотки от нагрева теряет свои характеристики, оплавляется, что приводит к короткому замыканию витков. Контакты, соединяющие обмотку якоря с ламелями коллектора, могут отпаяться, электрический ток прерывается и электропривод останавливается.

Как определить неисправность якоря болгарки

Визуальный осмотр снаружи

Поиск неисправности следует начать с визуального осмотра болгарки:

Осмотр прибора изнутри

Обязательно отключить прибор от сети перед разборкой.
Снять со шпинделя рабочий диск и защитный кожух.
Произвести вскрытие корпуса в хорошо освещённом месте, на чистой поверхности стола.
Запомнить расположение всех деталей и узлов перед разборкой. Рекомендуется зарисовать или сфотографировать внутреннее устройство прибора.
Шурупы и винты крепления складывать в отдельном месте, чтобы не потерялись.

Прозвонка цепей тестером

Проверка контактов лампочкой

Читать также: С какой силой затягивать гайки на колесах

Если же лампочка не горит, то это может говорить о следующем:

Возможно зависание щёток в нерабочем положении. Сработалась подпорная пружина.
Произошёл разрыв питающего контура.
Произошло замыкание или разрыв в обмотке статора.

Цены на ремонт якоря электродвигателя

Мощность, (кВт)	Частота вращения,об/мин
3000	1500	1000	750
До 1,5	2740	2806	3417	4057
2.2	3090	3245	4154	4897
3	3642	3901	4973	5179
4	5012	4652	5413	6804
5.5	5296	5301	5978	7511
7.5	6630	6919	7312	11021
11	8139	8147	9937	13182
15	12088	12049	11737	14803
18,5	13001	13345	15217	24450
22	15057	15805	23408	25522
30	17648	18202	25857	29275
37	23803	25949	30677	40080
45	29055	28737	38389	48070
55	34546	32811	41481	60759
75	44670	48812	64472	82899
90	47893	51078	78166	99898
110	67202	73052	95759	122517
132	80848	87962	114110	147423
160	98012	106439	138740	179116
200	123101	132548	173924	———-
250	154120	167435	———-	———
320	237156	—————	———-	————
кВт	3000 об/мин	1500 об/мин	1000 об/мин	750 об/мин

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ РАСЧЕТЕ:

Однофазные-1.5;
Иностранного производства -1.5;
Взрывобезопасные – 1.3;
Срочный – 1.5;
Двухскоростные – 1.5; Двухскоростные с независимыми обмотками – 2.
Старого образца типа АО, А, ВАО -1,5

Перемотка якоря электродвигателя

Как отремонтировать якорь в домашних условиях