Прибор для проверки катушек индуктивности на кз своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 15.09.2024

Электрические машины состоят из ротора и статора. Статор представляет собой неподвижные обмотки, уложенные в корпус. Якорь — это подвижная часть, поэтому на нее как правило попадают частички грязи и смазки и под воздействием температуры образуется окисленный налет. Он может послужить причиной неисправной работы или выхода из строя ротора электрической машины. Обнаруживается он визуальным осмотром. Нагар может стать причиной межвиткового замыкания в якоре. Как таковой, ротор электродвигателя при нормальных условиях эксплуатации не изнашивается. Со временем подлежат замене только токосъемные щетки, если их длина уже не соответствует допустимому размеру. Однако длительные нагрузки становятся причиной нагрева обмоток статора, что в результате и способствует образованию нагара. Межвитковое замыкание якоря может случиться при механических повреждениях. Недопустимо на трущихся поверхностях наличие сколов, вмятин, царапин и трещин. Замыкание между витками обмоток якоря происходит в случае выхода со строя подшипниковых узлов. Тогда якорь перекашивается, что приводит к повреждению ламелей. Еще одной причиной замыкания является воздействие влаги. При попадании капель воды на металлические поверхности начинается процесс коррозии. Ржавчина затрудняет вращение якоря, токовые нагрузки растут, происходит нагрев в следствии чего может отслаиваться припой, что в свою очередь при длительной эксплуатации может привести к межвитковому замыканию.

Диагностировать эту неисправность возможно и в домашних условиях. Проводят эту процедуру при помощи катушки индуктивности, называемую дросселем.

При помощи данного устройства, вам удастся узнать направление сброса, а также порядок, в котором катушки обмотки подключены к ламелям коллектора.

Таким образом, осуществляется проверка якоря на межвитковое замыкание.

Изготовить такой прибор своими руками совсем не трудно, достаточно ознакомится с содержанием нашей пошаговой инструкции.

Для сборки прибора , потребуется П — образное трансформаторное железо . Его можно извлечь из вибрационного насоса типа Малыш .

Разбираем конструкцию и достаем П — образное трансформаторное железо.Для этого п редварительно необходимо нагреть нижнюю часть насоса , чтобы полимер, которым залиты катушки, расплавился .

Далее при помощи подручного инструмента срезаем края на трансформаторном железе, как показано на фото. При обработке помните, что железо слоеное, поэтому все операции нужно выполнять внимательно, чтобы не образовались задиры. После на наждачном станке снимаем все острые кромки на изделии. Это необходимо для сохранения целостности эмаль-провода.

Соблюдать строгие размеры углов не обязательно, главное, чтобы якоря разных размеров легко располагались в приготовленом месте.

Следующим действием будет изготовление катушек. Чтобы выиграть в размере устройства и дроссель не оказался слишком громоздким, изготовим не одну, а две катушки, которые разместим по обеим сторонам П-образного железа. Для этого на понадобится:

картон;
мерительный инструмент;
карандаш;
острый нож;
ножницы.

Измеряем все размеры П-образного трансформаторного железа по их максимальным значениям. Далее переносим их на картон и вычерчиваем развертку корпуса будущей катушки. При этом обязательно нужно учесть размер паза сердечника. Далее тупым концом ножниц проводим по всем линиям перегиба. Это поможет изгибать картон без проблем. Вырезаем развертку. Таким же образом делаем выкройку на другую сторону. Теперь нам нужно подготовить крышки для катушек. Их понадобится 8 штук. Размечаем на картоне заготовки для крышек. Наружный контур вырезаем ножницами, внутренний острым ножом.

Далее склеиваем крышки с подготовленными развертками и получаем два остова будущих катушек.

Теперь необходимо намотать провод на катушки. Для этого воспользуемся расчетом трансформатора. Сначала определяем площадь сечения сердечника путем перемножения его длины и ширины. В нашем случае площадь составила 3,7 см х 2,2 см = 8,14 см 2 . Далее делим 13200/8,14=1621 виток. Это количество округляем до 1700 витков и поровну распределяем между двумя катушками, получается по 850 витков. Такое количество можно без проблем намотать в ручном режиме. При этом ошибка в 20-40 витков не повлияет на результат. Но все же лучше ошибиться в сторону увеличения. Перед началом наматывания необходимо сделать отверстия, в которые будут выходить концы провода. На свободный конец провода надевается термоусадочный кембрик. Конец провода вставляется в отверстие и далее идет процесс наматывания. По его окончании на другой конец припаиваем проводок с кембриком и вставляем в другое отверстие. Точно так наматываем вторую катушку.

После того , как обе катушки готовы , надеваем их на П — образный сердечник , при этом выводы проводов должны располагаться внизу с одной стороны . Важно , чтобы катушки были накручены идентично , витки направлены одинаково , а их окончания выведены в одну сторону . Далее следует соединение начал индукционных катушек и подача сетевого напряжения ( 220В ) на их концы .

Для тестирования самодельного дросселя воспользуемся прибором заводского изготовления. Сначала проверим якорь на межвитковое замыкание промышленным устройством и места прилипания пластины пометим мелом. При проверке ротора нашим дросселем пластина будет примагничиваться в тех же местах. Подведем итоги, прибор выполнен правильно, результаты идентичны.

Снимаем катушки с сердечника и изолируем изолентой. Ставим их обратно припаиваем питание. Дроссель готов к эксплуатации, можно приступать к проверке наличия межвиткового замыкания в якоре.

Для этого необходимо включить изготовленное нами устройство, в его вырез уложить якорь и не спеша повернуть его.

Проверка межвиткового замыкания при помощи аналогового тестера

Впрочем проверить якорь на межвитковое замыкание можно и при помощи мультимера. В этом случае удастся только узнать есть обрыв в обмотках якоря или нет. Более точным прибором будет аналоговый тестер. С его помощью замеряем сопротивление между каждыми двумя ламелями. Оно должно быть идентичным. После устанавливаем прибор на 200 кОм, Один щуп замыкаем на массу , а другой прикладываем к каждой ламели. Если якорь не звонится на массу то он скорее всего исправен или его нужно проверить при помощи дросселя.

Индикатор для обнаружение межвиткового замыкания якоря

Для обнаружение межвиткового замыкания якоря можно использовать нехитрый индикатор который можно собрать по приведенной ниже схеме.

Для того чтобы спаять такой элементарный индикатор понадобится немного денежных средств, свободное время и ваши руки.

Приобретаем 5 транзисторов, 8 резисторов, 4 конденсатора, 2 светодиода и батарейку. Кроме того самостоятельно наматываем две катушки.

Подготавливаем печатную плату и собираем прибор. Выполнять проверку межвиткового замыкания с помощью такого индикатора очень удобно. Весомым аргументом в пользу прибора является то, что ним можно без проблем находить межвитковое замыкание и на статорах как указано ниже в видео.

Если на якоре обнаружено межвитковое замыкание, что делать?

Нужно проверить все, если металлическая линейка притягивается в определенном пазу, это значит, что его катушках имеет место быть межвитковое замыкание.

Кроме того, внимательно просмотрите коллектор.

Если между его ламелями возникает замыкание, это также говорит о наличии межвиткового замыкания.

Чаще всего в таких ситуациях приходится полностью перематывать якорь, поскольку даже одна обмотка без нанесения повреждений остальным представляется весьма проблематичной.

Кроме того, узнать о наличии межвиткового замыкания можно, просто тщательно осмотрев провод и шинки якоря.

Например, при этом может быть обнаружено, что витки помяты или согнуты, а также что между ними виднеются различного рода частицы, проводящие ток, например, припой, протекший после пропайки.

В таком случае поломку можно ликвидировать, удалив инородные тела или исправив помятости на шинке.

Поэтому, якоря на межвитковое замыкание чинить намного проще, чем, кажется.

Кроме того, рекомендуется покрыть детали лаком после устранения замыкания.

Помимо всего прочего, еще одним признаком наличия межвиткового замыкания является искрение щеток.

Речь идет о ситуациях, когда наблюдаются местные нагревы обмотки.

Таковы основные признаки, по которым можно обнаружить межвитковое замыкание в якоре.

Радиолюбители, которые занимаются ремонтом электродвигателей, генераторов, дросселей и трансформаторов, и подобных устройств, где используются катушки индуктивности, часто сталкиваются с необходимостью проверки их работоспособности. Если обрыв в катушке можно легко вычислить с помощью обычного мультиметра, то выявить межвитковое замыкание обмотки, куда сложнее. Прибор индикатор межвиткового замыкания собранный своими руками легко решает эту проблемму.

Схема межвиткового тестора и его работа довольна проста и доступна для сборки даже начинающими электронщиками. Благодаря этому прибору сможно проверить практически любые трансформаторы, генераторы, дроссели и катушеки индуктивности номиналом от 200 мкГн до 2 Гн. Индикатор способен определить не только целостность исследуемой обмотки, но и отлично выявляет межвитковое замыкание, а кроме того им можно проверить p-n переходы у кремниевых полупроводниковых диодов.

Основой прибора является измерительный генератор. Он собран на биполярных транзисторах VT1, VT2. Частота генератора величина не постоянная и зависит от колебательного контура, который образуется емкостью С1, и подключаемой для проверки катушкой индуктивности, которая подсоединяется к контактам ХР1 и ХР2. Сопротивлением R1 задается требуемая глубина положительной обратной связи (ПОС), для обеспечения правильной работы измерительного генератора. Транзистор VT3, включен в диодном режиме, он создает необходимый сдвиг напряжения между эмиттером VT2 и базой VT4.

На биполярных элементах VT4, VT5 собран генератор импульсов, вместе с усилителем на VT6 он обеспечивает свечение светодионого индикатора в трех режимах работы: не горит совсем, светодиод мигает с постоянной частотой и просто горит. Выбор режима работы импульсного генератора задается напряжением смещения на базе VT4.

При сборке прибора проверки межвиткового замыкания можно проверять правильность схемы пошагово. Проверку работоспособности импульсного генератора осуществляем с помощью подключения переменного сопротивления на 1 кОм, как показано на промежуточной схеме. Перемещая движок этого резистора можно убедиться, что генераторработает правильно во всех режимах. При сопротивлении переменного резистора в 200-300 Ом, необходимо проверить, что световой индикатор мигает.

Работа прибора 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 прибра исправной катушки осуществляется ее проверка на межвитковое замыкание, а также произведя настройку с помощью резистора R1, измерительный генератор начнет возбуждаться. На эмиттере VT2 напряжение будет расти, это все приведет к росту напряжения смещения на базе VT4 и запуску генератора импульсов. Светодиод при этом должен мигать.

Если вдруг окажется, что проверяемая катушка имеет короткозамкнутые витки, то измерительный генератор не будет возбуждаться, а прибор сработает также, как и в случе замкнутых вконтактов (контрольный диод загорится).

Если измерительные контакты отсоединены или возникнет обрыв, тогда VT2 будет заперт. Напряжение на эмиттере, а значит и на базе VT4 увеличивается, поэтому VT4 открывается до режима насыщения, а колебания генератора будут сорваны. VT5, VT6 заперты, а индикаторный светодиод не загорается.

Еще одной полезной фишкой данной схемы является возможность проверки p-n переходов полупроводников. Подключая к устройству кремниевый диод или транзистор, индикатор должен начать мигать. При пробое перехода он просто горит, а в случае обрыва не светится совсем.

Если проверяется катушка небольшой индуктивности, интенсивность перестройки переменного сопротивления, может, оказаться чрезмерной. Можно легко выйти из этого положения последовательным включением в схему дополнительного переменного резистора с малым максимальным уровнем сопротивления до 1 кОм.

Этот вариант схемы прибора для проверки межвиткового замыкания был позаимствован из журнала Радиоконструктор от 03 2007 года. Такая конструкция способна автоматически определить, существует ли в катушке индуктивности обрыв, или обнаружить межвитковое замыкание.

В основе этой конструкции лежит принцип самоиндукции. На тестируемую индуктивность следуют импульсы звуковой частоты. Генератор собран на биполярных транзисторах VT1-VT2, а частота генерации импульсов зависит от емкостей C1-C2. VT3-VT4 развязывают генератор от испытуемой обмотки и обеспечивают требуемое значение импульсов тока, идущие на катушку.

Если индуктивность исправная, на ее выводах возникают импульсы обратной полярности. Диод D1 детектирует импульсы самоиндукции и шлет их на базу VT5. Биполярные транзисторы VT5-VT6 усиливают импульсы самоиндукции и подают усиленный звуковой сигнал на динамик.

Если в исследуемой обмотке имеется межвитковое замыкание – ее индуктивность резко снижается, ЭДС самоиндукции будет совсем небольшой и VT5 не откроется, динамик работать не будет.

VT7-VT8 отвечают за работу световых индикаторов HL1 и HL2. Когда в обмотке обрыв – светится HL2, если он отсутствует – открываются VT7—VT8 и светится HL1, а HL2 тухнет.

Подвариант сдоработкой питания от кроны, была спроектирована печатная плата размерами 45х70 мм.

Тестер разместил в старом корпусе от старого домофона. Ток, потребляемый при разомкнутых клеммах – 11 мА, при замкнутых – 38 мА, если идет проверка исправной катушки 65 мА. Частота генератора – 1000 Гц.

Собрал индикатор по этой схеме на кт315 транзисторах. Развел дорожки в Sprint-Layout.

Получилась такая плата. (кнопку переделал)

Для тестирования намотал на рабочий статор от дрели
один короткозамкнутый виток.
Но индикатор никак не хотел на него реагировать.
Реагировал на большое количество короткозамкнутых витков.
Все детали установил как были даны со схемой,
(кроме R3 установил 390ом на 365ом не нашел )
Как только не крутил R4 индикатор работал не стабильно.

Только после изменения параметров конденсаторов
и катушки L1 индикатор стал четко реагировать на
один короткозамкнутый виток и не реагировать на метал.
(Аж самому понравилось)

Реагирует на виток, который намотал и замкнул. Но индикатор стал работать по другому.

На форумах пишут:
при включении - должен гореть красный светодиод,
при приближении - должен загорется зеленый,
при КЗ - загорется красный.

У меня:
при включении - горит зеленый,
при приближении - тоже горит зеленый,
только при КЗ - горит красный.

Рабочий ротор. Нерабочий ротор. Реагирует на спаяный провод.

Индикатор короткозамкнутых витков (межвиткового замыкания) скачать архив со схемой ,параметрами деталей,
измененными параметрами и файлом Sprint-Layout
можно "здесь". , после прохождения антиробота и рекламы 15 секунд.

Может случиться, что намотанная катушка не содержит короткозамкнутых витков, а в процессе работы появляется сомнение в ее исправности. Как в этом убедиться? Не разбирать же трансформатор, чтобы снова проверить катушку. В таких случаях поможет другой прибор, который позволяет проверять трансформаторы, дроссели и другие катушки индуктивности в собранном виде.

Если не удастся найти переменный резистор на 1,2кO, соберите участок схемы возле R5 по следующей схеме:

Переменный резистор должен быть однооборотным и безындукционным, таким, как СП0, СП3, СП4 (либо иностранный эквивалент). Главное, чтобы дорожка была графитовой, а не проволочной.

Резисторы 100 O следует припаять к выводам R5, затем надеть на них кембрик либо термоусадочную трубку.

Транзисторы подходят любые из ряда: МП39Б, МП40(А/Б), МП41, МП41Б, МП42, МП42Б (или аналоги). Если изменить разводку платы – можно ставить транзисторы КТ361 (кроме КТ361А), КТ209Д или любые другие маломощные P-N-P с Ку=40…50.

Печатная плата:

(скачать в формате Sprint-Layout 5)

ВНИМАНИЕ! 13/05/2013 обновлена разводка платы, новая версия доступна доступна по той же ссылке. Помимо оригинальной версии для транзисторов МП39-42, в .lay файл включы также версии с транзисторами КТ361 (обычный монтаж) и КТ361 (поверхностный монтаж типоразмера 0805). В SMD-версию включены резисторы 1КОм, поэтому можно использовать обычный переменный резистор R5 на 1 килоом без навесных извращений а-ля 1960-ые.

Читайте также: