Как прозвонить электродвигатель мультиметром и выявить неисправность

При поломке бытового электроприбора приходится проверять по отдельности все его компоненты.

И если тестирование датчиков затруднений не вызывает — обычно достаточно проверить сопротивление, то с двигателем все не так просто.

Этот узел устроен куда сложнее, и чтобы выявить его неисправность, требуется знать методику проверки. Далее расскажем о том, как прозвонить электродвигатель мультиметром.

Какие электромоторы можно проверить мультиметром

Если в двигателе нет механических повреждений, что обычно определяется визуально, то его неисправность в большинстве случаев обусловлена следующим:

• произошел обрыв внутренней цепи;
• случилось замыкание, то есть появился контакт там, где его не должно быть.

Оба дефекта выявляются мультиметром. Сложности возникают только при проверке двигателей постоянного тока: у большинства из них обмотка имеет почти нулевое сопротивление и его приходится замерять косвенным методом, для чего понадобится собрать несложную схему.

Из двигателей переменного тока наиболее востребованы:

1. Трехфазные асинхронные двигатели работают и при однофазном питании.
2. Асинхронные одно- и двухфазные с короткозамкнутым ротором конденсаторные. К этому типу относится большинство двигателей бытовых приборов.
3. Асинхронные с фазным ротором. Такой ротор имеет трехфазную обмотку. Двигатели с фазным ротором применяются там, где требуется регулировка частоты вращения и понижение пускового тока: в крановом оборудовании, станках и пр.
4. Коллекторные. Применяются в ручном электроинструменте.
5. Асинхронные трехфазные с короткозамкнутым ротором.

Популярность моторов последнего типа объясняется рядом достоинств:

• простота конструкции;
• прочность;
• надежность;
• низкая стоимость;
• неприхотливость (не требует ухода).

Ремонт асинхронных двигателей

Из асинхронных моторов наиболее распространены двух- и трехфазные. Тестируются они по-разному. Рассмотрим каждую разновидность подробно.

Трехфазный мотор

Обмотка статора такого двигателя состоит из трех частей (фаз), разнесенных на 120 градусов и соединенных по схеме «звезда» или «треугольник». Двигатель работает при выполнении таких условий:

• намотка выполнена в правильном порядке;
• между витками, а также между токоведущими частями и корпусом есть надежная изоляция;
• во всех соединениях имеется хороший электрический контакт.

Сначала проверяется сопротивление изоляции между токоведущими частями и корпусом. Правильнее это делать мегомметром — тестером, способным генерировать напряжение до 2500 В и измерять сопротивления до 300 ГОм. Подойдет и более распространенный мультиметр: точно замерять сопротивление он не позволит, но пробой выявить способен. Переключатель диапазонов измерений устанавливают на максимальное значение — 2 или 20 МОм.

Трехфазные асинхронные двигатели

Замеры выполняют в таком порядке:

• проверяют работоспособность прибора, приложив щупы один к другому: в норме на дисплее отображается мизерное значение или число с двумя нулями впереди;
• касаются обоими щупами корпуса двигателя: при наличии контакта мультиметр также покажет мизерное сопротивление;
• продолжая удерживать один щуп на корпусе, вторым по очереди касаются выводов каждой фазы: в норме мегомметр показывает 500 – 1000 МОм или более, мультиметр — единицу (символизирует бесконечность).

Далее проверяют:

1. Целостность обмотки: данную операцию удобно выполнять, переключив мультиметр в режим прозвонки. Если в цепи обрыва нет, прибор подаст звуковой сигнал, то есть пользователю не приходится вчитываться в показания на дисплее. Концы каждой обмотки находятся в коробке выводов. Отсутствие звукового сигнала или высокое значение сопротивления на дисплее говорит об обрыве цепи.
2. Короткозамкнутые витки: их сопротивление (достаточно мультиметра) должно лежать в определенных пределах. Завышенное значение говорит об обрыве, низкое — о межвитковом замыкании.

В завершение замеряют сопротивление обмоток. Допускается разница не более 1 Ом.

При большем несоответствии, обмотка с меньшей индуктивностью подгорает из-за более высокой силы тока.

Двухфазный электрический двигатель

В статоре имеются две обмотки:

1. рабочая;
2. пусковая.

Замеряют мультиметром сопротивление каждой и сравнивают: в норме сопротивление пусковой вдвое выше, чем у рабочей.

Также двигатель проверяется на предмет замыкания между токоведущими частями и корпусом — по той же схеме, что и трехфазный.

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:

1. 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).
2. 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.
3. 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 двигателей постоянного тока

Порядок тестирования:

1. Проверка сопротивления обмоток: у таких моторов они имеют низкое сопротивление, потому его также определяют косвенно — по напряжению и силе тока. Потребуется два мультиметра: один используется как вольтметр, другой одновременно — как амперметр. На обмотку подается питание от батареи напряжением 4 – 6 В.  Сопротивление рассчитывают по формуле: R = U / I.
2. Замер сопротивления обмоток якоря и между пластинами коллектора. В норме мультиметр отображает равные значения.

Особенности проверки электромоторов с дополнительными элементами

Дополнительными элементами, электродвигатели оснащаются с целью оптимизации работы или защиты.

Чаще всего применяются:

1. Термопредохранители: отключают двигатель от электропитания по достижении температуры, опасной для изоляционных материалов. Располагаются на корпусе (крепятся скобой) или под изоляцией обмотки. Во втором случае проверку выполнить проще, поскольку выводы легкодоступны. Определить, с какими разъемными ножками связана защитная схема, можно при помощи мультиметра или индикатора фазы (похож на отвертку с лампочкой). В норме сопротивление между выводами термопредохранителя весьма мало (короткое замыкание).
2. Термореле: часто применяются вместо термопредохранителей. Обычно бывают нормально замкнутыми, но встречаются и разомкнутые. Для диагностики по нанесенной на корпус реле маркировке, в справочниках или Интернете, находят сопротивление его компонентов, затем проверяют мультиметром их фактическое значение. Для поиска в Сети, в строке набирают марку реле и следом «Data Sheet» («даташит»). Если термореле сгорело, по его параметрам подбирают аналог.
3. Трехвыводные датчики оборотов двигателя. Устанавливаются в стиральных машинах. Основной элемент датчика — металлическая пластина, на которой при пропускании через нее токов малой величины формируется разность потенциалов.

Запитывается датчик через два крайних вывода. Если коснуться их щупами мультиметра в режиме омметра, в норме он отобразит мизерное сопротивление.

Проверка третьего вывода возможна только в рабочем режиме, когда присутствует магнитное поле. Попытка прозвонить датчик на ходу, то есть при включенной стиральной машине, может привести к травме. Рабочий режим безопаснее сымитировать, демонтировав двигатель и запитав датчик отдельно. Импульсы на выходе датчика формируют путем поворота ротора.

Мультиметр позволяет выявить пусть не все, но многие поломки электродвигателя. В основном при помощи прозвонки выявляются обрывы и короткие замыкания. Полную диагностику проводят на специальных стендах, для измерения сопротивления изоляции требуется мегомметр.