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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Resolución de problemas en motores colectores mediante un generador y un osciloscopio. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Los motores eléctricos Los motores eléctricos colectores constituyen la base de las herramientas eléctricas portátiles: taladros eléctricos, punzonadoras eléctricas, sierras eléctricas, amoladoras, así como las máquinas domésticas: aspiradoras, molinillos de café, etc., todas ellas funcionan con corriente alterna monofásica. herramientas, los devanados de excitación (estator) están conectados a través de cepillos en serie con el devanado del inducido (Fig. 1).
Tales motores eléctricos se llaman en serie. Su uso en herramientas eléctricas portátiles se debe a la capacidad de regular su frecuencia de rotación en un amplio rango mediante un gran par de arranque, así como a su peso y dimensiones relativamente pequeños. Sin embargo, debido a la presencia de un devanado de armadura complejo y un colector con escobillas, los motores colectores son máquinas eléctricas laboriosas, costosas y menos confiables en comparación con las máquinas de CA sin escobillas. Los motores colectores no soportan sobrecargas prolongadas. Las principales razones de su daño son las sobrecargas prolongadas y el atascamiento frecuente de la herramienta de trabajo, por ejemplo, taladros en un muro de hormigón. Es por estas razones que una gran corriente alterna pasa a través de los devanados del motor, lo que, en primer lugar, sobrecalienta (quema) el cable y, en segundo lugar, debido a un fuerte campo magnético alterno, provoca la vibración de las vueltas del estator y los devanados del inducido. Como resultado de todo esto, el aislamiento de esmalte del cable se desprende y las espiras de los devanados se cortocircuitan o se rompen. Los signos externos de daños en el motor del colector son chispas en un círculo (debajo de los cepillos); reducción del número de revoluciones; caída de potencia; calentamiento rápido (sobrecalentamiento) de los devanados del estator y la armadura y la aparición de un olor a quemado. Al examinar el motor eléctrico desmontado, se pueden detectar rastros de quema de la armadura y los devanados del estator. Pero la imagen real (lo que se quemó) se puede obtener tomando medidas. Ambos devanados de excitación (estator) se verifican con un óhmetro electrónico, ya que tiene una precisión de medición de hasta décimas de ohm. Si la diferencia de resistencia de los devanados es superior a 0,2 ohmios, entonces en el devanado con menor resistencia, hay un cortocircuito de las espiras y debe ser reemplazado. Pero en la práctica, el devanado del estator rara vez se daña. Un óhmetro electrónico a veces puede detectar daños en los devanados del inducido, pero la mayoría de las veces esto no se puede hacer debido a la baja resistencia de sus devanados (pocas vueltas y alambre grueso). Por lo tanto, siguiendo las instrucciones de un taller para la reparación de herramientas eléctricas, el autor de este artículo desarrolló un esquema y un método para verificar la salud de las armaduras de los motores eléctricos colectores utilizando un generador y un osciloscopio. Aparentemente, un esquema similar se usa en alguna parte, pero el autor tuvo que comenzar todo desde cero. Este método se puede utilizar para comprobar los inducidos de cualquier motor eléctrico colector, incluidos los inducidos de los motores de arranque de automóviles. Posee alta sensibilidad y detecta el cortocircuito o circuito abierto de los devanados del inducido. La figura 2 muestra el diagrama de conexión de los devanados del generador, el osciloscopio y la armadura. El principio de funcionamiento de la instalación es el siguiente. Desde el generador, se suministra voltaje alterno con una frecuencia de 50 ... 200 kHz y un nivel estable a los enchufes para la desviación vertical del haz del osciloscopio Y (Fig. 2).
Desde otro enchufe del mismo generador, se suministra voltaje alterno con la misma frecuencia, pero con un nivel ajustable, a través de contactos deslizantes improvisados a las laminillas del colector (Fig. 2, 3) y luego a uno de los devanados de la armadura, donde es transformados en todos los devanados de la misma armadura.
Con la ayuda de contactos deslizantes, este voltaje se elimina de la laminilla del colector adyacente (devanado adyacente) y se alimenta a los enchufes de desviación horizontal del haz X del osciloscopio. El interruptor de barrido horizontal debe estar en "Sincronización externa" o "Barrido externo". posición (Fig. 2). Al cambiar la frecuencia del generador (50 ... 200 kHz), su nivel (0 ... 0,25 V), la posición del interruptor del osciloscopio V / div. (1 o 2 V), es necesario lograr una imagen de una figura de elipse en la pantalla del osciloscopio (Fig. 4, a). Además, lentamente, girando manualmente la armadura instalada en la máquina (Fig. 3), moviendo los contactos deslizantes a lo largo de las láminas del colector, observe las figuras en la pantalla del osciloscopio.
Al mover un paso, aparecerá una elipse de un tamaño ligeramente más pequeño en la pantalla del osciloscopio (Fig. 4, b), mientras que el tamaño anterior de la elipse en esta figura se muestra con una línea de puntos. En un ancla de trabajo, todas las elipses deben tener solo estos dos tamaños, alternándose uno tras otro. Si hay vueltas cerradas o una ruptura en los devanados del inducido, cuando los contactos deslizantes pasen a través de estos devanados dañados, aparecerá una gran variedad de figuras en la pantalla del osciloscopio (Fig. 5), que son muy diferentes de las figuras en la Fig. 4.
Si se detecta una armadura defectuosa de esta manera, entonces el motor eléctrico se puede restaurar de dos maneras: reemplazar la armadura por una nueva, hecha en fábrica, o rebobinar completamente todos los devanados de la armadura (solo en un taller especializado). En el primer caso, costará más, pero de manera más confiable (funcionará por más tiempo), en el segundo, será más barato, pero menos confiable. Una de las opciones para el diseño de la máquina con el anclaje instalado se muestra en la Fig.3. Los contactos deslizantes se pueden hacer a partir de placas de relé fig.3 o alambre de resorte (de un pin) fig.6.
En la instalación del autor se utilizó un generador G3-106 con frecuencia sintonizable de 20 Hz... 200 kHz y nivel ajustable y un osciloscopio S1-114 con pantalla rectangular de 15 cm de diagonal. Con este tamaño de pantalla, es más conveniente observar las cifras medidas. Para eliminar la influencia de un campo electromagnético alterno externo en los resultados de la medición, todas las conexiones en la instalación se realizan con un cable blindado. El autor expresa su agradecimiento a N. V. Kompanets, jefe del taller de reparación de herramientas eléctricas, por su ayuda en la preparación de este artículo. Autor: N. P. Vlasyuk
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