Определение обрывов и переходных сопротивлений в обмотках якоря

Самый простой способ определить обрыв в обмотках якоря - это провести проверку электрического сопротивления обмоток при помощи омметра, прикоснувшись щупами последнего к двум смежным пластинам коллектора (см. рис. 2). При этом омметр регистрирует сопротивление Rэ, равное:

R3 = R//(N-1)*R

где N - количество обмоток, R - сопротивление одной обмотки, (N-1) х R - сопротивление последовательно включенных(N-1)обмоток, // - знак параллельного соединения.

Рис. 2. Схема подключения обмоток якоря к коллектору

Так как количество обмоток в якоре N, как правило, бывает не менее 20, то в случае обрыва обмотки, непосредственно к которой подключаются щупы омметра, показания последнего увеличиваются более чем в десять раз.
Однако при таком способе проверки сопротивления обмоток якоря потребуется достаточно большое время для проведения контроля, чтобы проверить все пластины коллектора. Кроме того, при измерении сопротивления низкоомных обмоток на результаты измерения будет существенно влиять сопротивление контакта между щупом и коллекторной пластиной.
Существует способ контроля сопротивления обмоток путем поворота якоря на 360 градусов (рис. 3), при этом к пластинам коллектора прижимаются два пружинящих контакта, сдвинутых на расстояние S, равное шагу Yk между пластинами коллектора (см. рис. За).
Пружинящие контакты прижимаются к пластинам коллектора и подключаются к омметру, якорь поворачивают, контакты последовательно пробегают все пластины, омметр регистрирует сопротивление обмоток. Диаметр контролируемых коллекторов может находиться в диапазоне от 15 до 45 мм, шагYk между пластинами коллектора также бывает различным: от 2 до 4 мм.
Поскольку пластины коллектора разделены между собой изоляционными прокладками (дорожками) шириной 0,4...1,0 мм, то при попадании пружинящего контакта на эту прокладку омметр будет регистрировать ложный обрыв.
Избавиться от этого путем увеличения толщины пружинящего контакта свыше 1,0 мм не удастся, поскольку диаметры коллекторов различных типов якорей различаются в три раза. Значит и кривизна контактируемой поверхности также будет сильно меняться, и вследствие этого не удастся обеспечить плотного прилегания всей поверхности торца контакта к пластине коллектора вне зависимости от его диаметра.
Надежное контактирование между пружинящим контактом и пластинами коллектора любого диаметра можно обеспечить, используя сдвоенные пружинящие контакты, как показано на рис. 3б.

Рис. 3. Измерение сопротивления обмоток якоря при помощи пружинящих контактов а) коллектор с пружинящими контактами б) коллектор со сдвоенными пружинящими контактами

При этом торцы сдвоенного контакта достаточно сдвинуть относительно друг друга на расстояние t = 1 мм, чтобы избавиться от регистрации ложных обрывов. Кроме того, использование сдвоенного пружинящего контакта позволяет применить более точную 4-про-водную схему измерения.

Функциональная схема устройства оперативного определения обрыва в обмотках якоря показана на рис. 4. Схема включает: источник постоянного тока Io, буферный каскад - инвертор (ОУ, R1, R2), цифровой вольтметр (мультиметр), компаратор напряжений СМР, световой индикатор обрыва HL1 и зуммер обрыва BF1.

Рис. 4. Функциональная схема определения обрыва в обмотках якоря а) 2-проводная схема измерения б) 4-проводная схема измерения

Пружинящие контакты А и В прижимаются к пластинам коллектора и на них подается фиксированный ток Io (мА) от источника тока. Напряжение на выходе ОУ будет равно:

U(мВ) = lo*(R3+0,001Rn)
(при условии R1=R2>>Rэ),

где: Ra - эквивалентное сопротивление обмоток, включенных между двумя смежными пластинами коллектора, Ом; Rn - переходное сопротивление между пружинящими контактами и пластинами коллектора, мОм.

В случае обрыва обмотки измеряемое сопротивление резко возрастает (более чем в 10 раз), загорается индикатор брака HL1 и звучит зуммер BF1. Диапазон сопротивления обмоток(секций)различных типов якорей достаточно большой - от 0,1 до 20 Ом.
Величина этого сопротивления напрямую связана с мощностью контролируемого якоря. Чем больше мощность якоря и чем большего сечения проводом выполнены его обмотки, тем меньше сопротивление обмоток якоря. 2-проводная схема измерения, изображенная на рис. 4а, имеет погрешность, связанную с увеличением измеряемого сопротивления на величину переходного сопротивления Rп.
Для якорей мощных электродвигателей, у которых сопротивление обмоток составляет десятые доли Ом, эта погрешность может быть существенной. Для устранения погрешности переходного сопротивления используется 4-проводная схема измерения, показанная на рис. 46. При такой схеме измерения величина переходного сопротивления Rn практически не влияет на выходное напряжение U, которое в этом случае пропорционально измеряемому сопротивлению Rэ:

U = lo*R3
(при условии R1=R2>>Rэ)

Сравнивая показания цифрового вольтметра различных секций обмоток якоря, можно судить о переходном сопротивлении между выводами секции и пластинами коллектора, то есть о качестве обжима или термоусадки (сварки) проводов в ламелях коллектора.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: