Aklaypart.ru

Авто Журнал
22 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шаговый двигатель как проверить работоспособность

Как проверить работу шаговых двигателей

Шаговые двигатели нашли широкое применение в современной промышленности и самоделках. Их используют там, где необходимо обеспечить точность позиционирования механических узлов, не прибегая к помощи обратной связи и точным измерениям.

Сегодня хочу поговорить об особой разновидности шаговых моторов — миниатюрные шаговые двигатели, которые применяются в конструкциях оптических систем. Мы подробно рассмотрим их устройство и способы управления такими крошечными моторчиками.

Шаговый двигатель — бесколлекторный (бесщёточный) электрический двигатель с несколькими обмотками (фазами), расположенными на статоре и магнитами (часто постоянными) на роторе. Подавая напряжения на обмотки статора, мы можем фиксировать положение ротора, а подавая напряжение на обмотки последовательно можно получить перемещение ротора из одного положения в другое (шаг), причём этот шаг имеет фиксированную угловую величину.

Мы не будем останавливаться на рассмотрении каждого типа шагового двигателя. Об этом в сети написано довольно много и хорошо, например здесь.

Хочу поговорить об особой разновидности шаговых моторов — миниатюрные шаговые двигатели, которые применяются в конструкциях оптических систем. Такие малыши имеются в свободной продаже. Но в сети, особенно в русскоязычной, очень мало информации по таким моторчикам. Потому, когда мне потребовалось использовать их в своём проекте, пришлось изрядно поискать информации и провести пару экспериментов.

Результатами своих поисков и экспериментами я поделюсь в этой статье.

Мы рассмотрим вопросы управления такими маленькими моторчиками, а именно:

Кратко об основных узлах частотного преобразователя.

Для начала необходимо понять, что же является главной частью каждого преобразователя частоты (ПЧ) и принцип его работы.

Принципиальная блок схема ПЧ

На картинке выше приведена силовая схема ПЧ с указанием основных его частей:

  1. Диодный мост. Зачастую, встречаются 4 диода у ПЧ с 1 фазным питанием (L/N) и 6 диодов, когда ПЧ с 3-х фазным питанием (L1/L2/L3 или R/S/T) .
  2. По середине схемы расположены дроссель (L) и конденсатор (С).
  3. На правой стороне схемы указан 3-х фазный транзисторный выходной мост (обычно обозначаются как U/V/W) и состоит из 6-и мощных IGBT транзисторов .

После того, как мы определили основные части ПЧ, следует заняться их диагностикой.
Зачастую у многих ПЧ небольших мощностей (приблизительно до 20 кВт), диодный мост и IGBT транзисторы всторены в единый модуль (матрица) и выглядит этот модуль как на рисунке ниже.

Для наглядности мы будем рассматривать диагностику на примере универсального преобразователя частоты фирмы INVT серии GD200A. Питание преобразователя 3-х фазное по 380В. Ниже приведена клеммная рейка данной серии ПЧ от 0,75кВт до 5,5кВт.

Клеммная рейка ПЧ 1,5кВт INVT GD200A

ВНИМАНИЕ: Убедитесь, что ПЧ отключен от питания и от мотора!

Признаки неисправности главного тормозного цилиндра

Среди симптомов, свидетельствующих о неисправности главного тормозного цилиндра, можно выделить основные признаки:

Проверка ГТЦ за 5 минут не снимая с машины: видео

  • увод авто в сторону при торможении;
  • перегрев колодок на одном колесе;
  • скрипы во время нажатия педали тормоза;
  • слишком мягкий или жесткий ход педали;
  • укороченный ход педали;
  • провалы педали тормоза;
  • удержание колес колодками после отпуска педали;
  • подтеки жидкости на корпусе ГТЦ.
Читать еще:  Чем очистить электрооборудование двигателя

Большинство признаков неисправности ГТЦ проявляются при нажатии педали тормоза и схожи с другими неполадками тормозной системы. В частности, провал педали может указывать на завоздушивание или разгерметизацию магистралей. Поэтому перед тем, как проверить исправность главного тормозного цилиндра, необходимо как минимум проверить уровень тормозной жидкости в бачке, а также состояние колодок, дисков и шлангов.

Как диагностировать неисправность главного тормозного цилиндра

Электронный переключатель – принцип действия

Для любых практических применений твердотельные реле следует рассматривать, прежде всего, как электронный переключатель. Соответственно, как любой иной коммутационный прибор, ТЭР применяется в схемах, где требуется управлять включением и последующим отключением питания от электрической нагрузки.

Поэтому нередко этот вид сетевых электрических коммутаторов связан с более распространёнными механическими устройствами:

  • кнопочные выключатели,
  • тумблеры,
  • электромеханические реле (ЭМР) и т.п.

Отмеченные виды коммутаторов наделены механическими контактами, замыкающимися / размыкающимися физически, — вручную или посредством подачи напряжения на катушку электромагнита. Работоспособность таких устройств легко проверить на испытательном стенде обычным цифровым (или стрелочным) мультиметром.

По факту тестирования в выключенном состоянии импеданс между нормально разомкнутыми клеммами будет высоким (разомкнутая коммуникационная цепь). С другой стороны, в состоянии замкнутой коммуникационной цепи, когда прибор включен, импеданс будет низким (фактически короткое замыкание).

Отличительной чертой твердотельных реле от механических / электромеханических реле, однако, является то, что выход прибора не содержит подвижных механических частей, в принципе. Механику под переключение тока нагрузки заменяют два тиристора, включенных обратно параллельно.

Электрическая схема прибора электронного действия (ТЭР), где используется оптико-электронная развязка по сетевому силовому потенциалу + управление через тиристоры

Когда входной сигнал подается на ТЭР, относительно небольшой ток (около 150 мА) течёт через оптический изолятор (схема запуска в некоторых конструкциях) с последующим переходом на затвор тиристора с прямым смещением. Ток управления включает тиристор, открывая канал току нагрузки в течение половины цикла переменного тока.

Когда полярность сети переменного тока меняется, первый тиристор отключается, тогда как второй тиристор проводит ток нагрузки в течение следующей половины цикла переменного тока. Эта операция постоянно повторяется до момента, пока входной сигнал не снят с клемм твердотельного реле.

Преимущественные стороны твердотельных реле

Отсутствие движущихся частей внутри конструкции твердотельного электронного реле — вот явная выгода и преимущество, по сравнению с электромеханическими приборами. Отсутствие движущихся механических частей исключает такое понятие как «дребезг контактов» (искрения контактов) каждый раз, когда через реле подаётся ток в нагрузку.

Следовательно, срок службы типичного твердотельного электронного реле увеличивается на 50 — 500 операций, по сравнению с эквивалентом ЭМИ, в зависимости от условий применения и температурных градиентов. Кроме того, отсутствием движущихся частей гарантируется отсутствие акустического шума в моменты переключений.

Эта особенность делает твердотельные электронные реле привлекательными для инженерии, направленной на разработку панелей или оборудования под использование в жилых или коммерческих структурах. Однако отсутствие движущихся частей изменяет подход к тестированию – проверке приборов. Очевидно – проверить твердотельное реле мультиметром так же, как электромеханическое не получится.

Читать еще:  Холодный запуск двигателя 4м40

Конструкция усилителя


Независимо от мощности и класса, все автоусилители конструктивно состоят из четырех главных блоков. При диагностике каждый узел проверяется отдельно, осматривается плата, прозванивается каждая радиодеталь. Главные элементы усилителя:

  1. Преобразователь напряжения на входе. Блок усиливает поступающее напряжение от бортовой сети, которое стандартно в пределах 12-14 В до 20 В.
  2. Усилитель мощности. В конструкции использованы биполярные транзисторы (выходные каскады), каждый из которых установлен на радиаторе для быстрого охлаждения. Радиаторы предохраняют элементы от нагрева, быстро рассеивают тепло. При осмотре проверяется качество соединений элементов – разгерметизация любого блока приведет к перегреву и поломке.
  3. Регулятор частоты. Узел меняет тембр звучания, при нарушении плавности изменяемого сопротивления на переменных резисторах происходит нарушение четкости звучания. Резисторы могут сгореть, потерять контакт с платой.
  4. Блок питания усилительного модуля. Состоит из большого количества радиокомпонентов, поломка любого из них приведет к выходу усилителя из рабочего состояния.

Демонтированный усилитель нужно разобрать, осмотреть каждый компонент на предмет прогара, вздутие транзисторов или радиаторов. На что акцентировать внимание:

  1. Предохранители. Проверяются все предохранители, которые напоминают прозрачную колбу с тугоплавкой нитью, и если нить разорвана и предохраняющий узел перегорел, необходима замена.
  2. Резисторы проверяются на наличие нагара, и если он есть, деталь перегорела.
  3. Проверка блока инвертора: выпрямители, которые работают парно, работоспособность трансформатора, транзисторов, конденсаторов.
  4. Вздувшийся конденсатор меняется. Если после визуального осмотра микросхема и блоки кажутся работоспособными, проверяются замеры мультиметром и осциллографом.

Как проверить исправность электродвигателя на стиральной машине?

Какой двигатель используется в стиралках? Всего их три разновидности:

  • Прямоприводной инвертор. Крепится на заднюю стенку бака без применения ремня.
  • Асинхронный.
  • Коллекторный.

Мы разберем, как проверить коллекторный двигатель, потому что он установлен в большинстве моделей.

Что может ломаться в движущем узле? Различают три основных неполадки. С ними пользователи сталкиваются чаще всего:

  • Износ щеток.
  • Обрыв обмоток и пробой на корпус.
  • Поломка ламелей.

Выяснить, что именно сломалось, поможет диагностика.

Как проверить щетки мотора?

Любая диагностика предусматривает демонтаж детали из корпуса. Предварительно отключите СМА от сети, перекройте впускной вентиль подачи воды.

  • Снимите верхнюю крышку, выкрутив винты крепления и сдвинув панель назад.
  • Отсоедините заливной шланг.
  • Выкрутите болты по периметру задней стенки. Уберите ее в сторону.

Под баком расположен электромотор. Отключите его проводку, выкрутите болты крепления. Потяните движок на себя и достаньте из корпуса.

Итак, узел перед вами. С обеих сторон его корпуса находятся щетки. Их стержни состоят из графитового материала, который стирается при контакте с ротором коллекторного двигателя. Тогда щетки прекращают передавать на ротор электричество и вращение останавливается. При сильном износе под стиралкой можно заметить искрение.

  • Отстегните проводку щеток.
  • Отодвиньте клемму и достаньте элемент.

При износе больше чем наполовину проводится замена. Обязательно менять одновременно две детали, независимо от степени истирания. Прочистите посадочные места от графитовой пыли. Прижмите пружину новой щетки и вставьте в гнездо. Верните на место клемму, подключите проводку.

Читать еще:  Шестнадцати клапанный двигатель принцип работы

Как правильно прозвонить обмотку ротора электродвигателя?

По причине замыкания или обрыва барабан в СМ может не полностью прокручиваться или совсем не вращаться. Во время замыкания мотор начинает нагреваться, отчего срабатывает защитный термостат и двигатель не запускается. Иногда при нагреве случается отслоение ламелей, что приводит к другой поломке.

Для диагностики обмотки вам понадобится тестер. Как проверить обмотку двигателя мультиметром:

  • Настройте тумблер на измерение сопротивления.
  • Прикоснитесь щупами к двум ламелям.
  • Исправные детали покажут значения от 20 до 200 Ом.
  • Если случился обрыв, значения на экране будут стремиться к бесконечности.
  • В случае замыкания показатели будут минимальными.

Чтобы исключить замыкание ротора, сделайте так:

  • Поверните тумблер в режим зуммера.
  • Один щуп приложите к железу ротора, другой прикладывайте к каждой ламели.

  • В исправном состоянии тестер не будет пищать.

Чтобы проверить, сгорел ли электродвигатель, необходимо выяснить сопротивление обмоток статора. Замкните проводки между собой, приложите к ним щуп мультиметра в режиме зуммера. Если послышится писк, значит, дело в замыкании.

Ремонт двигателя в таком случае — занятие бесполезное. Перемотать обмотку сложно и нецелесообразно. Дешевле заменить движок.

Осмотр ламелей

Как мы писали, при нагреве ламели могут отслаиваться. Тогда теряется контакт с ротором. Отслоение также случается, когда клинят подшипники. Или в стиралке с вертикальной загрузкой начинается цикл без закрытых створок барабана. Тогда работоспособность электродвигателя будет нарушена.

Если после осмотра вы заметили стружки, заусеницы, ламель можно проточить на токарном станке либо сдать в мастерскую.

На видео показана диагностика:

Теперь вы знаете, как прозвонить двигатель тестером и выполнить ремонт при необходимости. Не затягивайте с ремонтом, если услышали посторонние звуки, треск во время работы стиралки. Обнаружили поломку? Можно обратиться за помощью к мастеру, чтобы восстановить мотор.

Влияние разновидности микросхем на способы проверки

Способ и сложность проверочных работ во многом зависит от типа схемы:

  • Самые простые для проверки мультиметром являются микросхемы серии КР 142, имеющие три вывода. Проверка осуществляется подачей напряжения на вход и его измерением на выходе. На основании этих измерений делается вывод об исправности системы.
  • Более сложные для проверки – микросхемы серий К 155, К 176. Для проверочных мероприятий понадобятся: колодка и источник питания с определенным уровнем напряжения, который подбирается под конкретную систему. На вход подается сигнал, контролируемый на выходе с помощью мультиметра.
  • При необходимости проведения более сложных проверок используют не мультиметры, а специальные тестеры, которые можно собрать самостоятельно или купить в магазине радиоэлектроники. Тестеры позволяют проверить прозвонкой исправность отдельных узлов схемы. Данные проверки обычно отображаются на экране тестера, что позволяет сделать вывод о работоспособности отдельных элементов устройства.

При проведении проверок работоспособности микросхемы необходимо смоделировать нормальный режим ее работы. Для этого подаваемое напряжение должно соответствовать нормальному уровню, который соответствует конкретной системе. Проверять микросхемы на исправность рекомендуется на специальных проверочных платах.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector