Far funzionare di nuovo un motore elettrico

Hai un motore elettrico progettato per funzionare a corrente alternata, ma non funziona. Cosa puoi fare tu stesso? Questa istruzione riguarda una procedura di triage per far ripartire il motore del condensatore in una serie di passaggi semplici e logici.

Suppongo che tu abbia un motore monofase da 1/4 o 1/2 di potenza, anche possibilmente fino a 1 potenza. Potrebbe avere un condensatore, ma potrebbero essercene anche due. Il design del motore può essere l'avvio del condensatore o il funzionamento del condensatore. Questi tipi di motori sono ciò che troverai nella maggior parte delle applicazioni domestiche e di officina. I motori industriali speciali (CC, trifase) presenteranno alcune differenze e non ne so ancora nulla.

La causa più comune di guasto HVAC durante l'estate calda è un condensatore del motore. (Il tuo condizionatore d'aria non funziona, ma emette solo un ronzio.) Sapendo che, puoi utilizzare ciò che trovi in ​​questo Instructable per controllare il tuo sistema e sostituire il condensatore anche prima che si guasta.

Nota: questo Instructable è scritto per condividere alcune cose utili che ho imparato, oltre ad alcuni strumenti e risorse che troverai utili. Lo scopo è quello di dare al lettore abbastanza aiuto per fare alcuni test accurati e risolvere alcuni problemi di base. Per favore, non chiedermi di diagnosticare il tuo motore a distanza e di dirti come ripararlo. Non sono attrezzato per farlo. Prendi un libro come quello che ho comprato (vedi passaggio 6), cerca alcuni articoli su Internet e guarda alcuni video. Quindi eseguire alcuni test accurati in un ordine logico. Ragionare le cose. Preparati a rinunciare ai tuoi presupposti. Essere pazientare. Potresti riaccendere anche il motore.

Materiale-

  • Grasso per cuscinetti
  • 16-3 cavo di alimentazione e spina (se necessario per sostituire un vecchio cavo)

Utensili-

  • Utensile a leva tondo appuntito (per il sollevamento delle guarnizioni dei cuscinetti)
  • Martello, punzone e superficie piana (per levigare le guarnizioni dei cuscinetti prima della reinstallazione)
  • Pistola per saldatura e saldatura
  • cacciaviti
  • Driver del dado
  • Voltohmmetro
  • Misuratore di capacità (opzionale, ma bello da avere - Vedi passaggio 5.)

Passaggio 1: centrifuga a mano

Ruotare l'albero del motore a mano. Si gira abbastanza liberamente per correre? Ci sarà sempre un po 'di resistenza, ma l'albero dovrebbe girare relativamente liberamente.

Tuttavia, un motore più vecchio potrebbe avere cuscinetti con grasso secco. Se i cuscinetti non sono arrugginiti all'interno, è possibile che vi si formi del grasso nuovo. e migliorarli notevolmente. A volte faccio leva delicatamente un sigillo del cuscinetto da un lato, inserisco del grasso per cuscinetti in esso, annullo qualsiasi danno al sigillo del cuscinetto e lo tocco di nuovo in posizione. Non è una procedura raccomandata, ma immagino sia adatta per un motore che uso solo occasionalmente nella mia officina.

I cuscinetti possono anche essere cuscinetti a manicotto in bronzo. Nel peggiore dei casi, potrebbe essere necessario andare in un negozio di cuscinetti e acquistare un fiammifero per un cuscinetto a sfere gravemente bloccato, ma quelli non sono economici. Eventualmente, il tuo motore funzionerà di nuovo come nuovo senza soldi spesi o molto pochi.

Passaggio 2: aggiungere potenza per alcuni secondi

Cosa succede quando si applica l'alimentazione al motore? Si spera che non ci siano scintille o scosse dal telaio del motore e l'interruttore automatico non scatti immediatamente. Se hai una di queste cose, cerca i fili sfilacciati nel cavo di alimentazione che toccano un altro filo sfilacciato o in cortocircuito verso il telaio di ferro del motore.

Alimenta solo per un paio di secondi. Gli avvolgimenti della bobina all'interno del motore si riscaldano rapidamente su un motore che non funziona e le bobine possono essere distrutte. Quindi il motore deve essere riavvolto per funzionare di nuovo. È probabile che il motore abbia fatto un ringhio quando hai aggiunto potenza. È anche probabile che gli avvolgimenti di partenza non funzionino correttamente, ma potrebbe esserci più di una ragione per questo.

Il grafico mostra lo schema elettrico per questo tipo di motore. La parte di carica iniziale viene eccitata per solo un paio di secondi. Quindi l'interruttore centrifugo blocca i componenti del circuito di avvolgimento di avviamento. Nei passaggi successivi verranno eseguiti test per eliminare le probabili cause.

La seconda foto mostra il motore in funzione mentre è collegato a un amperometro CA. La targhetta sul motore dice che funziona con un assorbimento di corrente di 7, 3 Amp. Il misuratore è impostato su 15 Amp. gamma. La lettura effettiva è leggermente inferiore a 7 Amp. Prendere una tale lettura mentre il motore è effettivamente in funzione conferma che tutto va bene. Questa foto è stata fatta dopo che il motore funzionava perfettamente. Una lettura precedente quando l'avvolgimento iniziale non funzionava in quanto doveva agganciare l'ago, il che indicava anche un problema.

Passaggio 3: verificare la presenza di pantaloncini e aperture

Scollegare il motore dalla fonte di alimentazione. Accedere ai collegamenti tra il cavo di alimentazione e gli avvolgimenti del motore. Rimuovere la piastra di copertura della scatola di giunzione, se presente. (Realizzare alcune foto che mostrano le connessioni in modo da poterle eseguire nuovamente correttamente, se è necessario smontarle.) Se non è presente una scatola di giunzione sul motore, rimuovere l'estremità del motore in cui il cavo di alimentazione si collega agli avvolgimenti.

Inoltre, collega i due terminali del condensatore con un cacciavite per rimuovere qualsiasi carica che potrebbe scuoterti. Rimuovere il filo da un lato del condensatore per evitare letture spurie causate dal passaggio di corrente attraverso un canale posteriore.

Usa un ohmmetro. Molti suggeriscono un'impostazione intorno a 2000 Ohm. Collegare un cavo al telaio di ferro del motore. Collegare l'altro cavo a ciascuno dei fili che fuoriescono dal motore, compresi quelli che si collegano al condensatore. Tutte le letture dovrebbero indicare circuiti aperti (nessun percorso per l'elettricità). Se una delle letture indica un percorso per l'elettricità, ricontrolla per essere sicuro di ricevere una lettura accurata. Se trovi ancora la prova di un percorso per l'elettricità, uno degli avvolgimenti è in cortocircuito verso il telaio del motore. Ciò potrebbe indicare che il motore deve essere riavvolto. Ma prima fai un'ispezione visiva per verificare una spiegazione più semplice. Una volta ho strappato un sottile filo smaltato da uno degli avvolgimenti mentre inserivo il rotore. Il filo ha una graffiatura che lo ha lasciato nudo in un punto. Quindi è stato spinto vicino al telaio di ferro del motore, dove è andato in corto circuito e ha mostrato un percorso di perdita. Sono stato in grado di rivestire il filo con un liquido isolante e spingerlo di mezzo.

Hai controllato i pantaloncini. Ora controlla se si apre . Segui i fili il meglio che puoi. Gli avvolgimenti di partenza utilizzano un filo più sottile degli avvolgimenti di marcia. Utilizzare l'Ohmmeter per verificare la presenza di rotture in entrambi gli avvolgimenti. La resistenza su ciascun avvolgimento sarà relativamente bassa, ma l'avvolgimento di partenza mostrerà una resistenza leggermente superiore. Se uno degli avvolgimenti mostra un circuito aperto, osservare da vicino dove si collegano i fili a un terminale o a un filo più pesante. Tali giunzioni sono i luoghi più comuni in cui può avvenire una giunzione aperta. (Una volta ho riparato uno strumento Dremel "morto". Non c'era alcuna indicazione di un circuito aperto in nessuna delle bobine dell'armatura. Ma la bobina di campo mostrava un circuito aperto tra i due pin del terminale. Ho guardato da vicino e ho visto una rottura in cui il filo della bobina attaccato a uno dei pin del terminale. Ho raschiato lo smalto dal filo meglio che potevo e ho fatto un ponte di saldatura al pin del terminale. Non era un giunto di saldatura perfetto, ma il Dremel ha funzionato di nuovo.) Se non si è in grado per trovare l'interruzione nel circuito della bobina e ripararlo, il motore dovrà essere riavvolto.

Verificare con un ohmmetro per accertarsi che il ripristino della protezione ad alta temperatura fornisca e il percorso elettrico attraverso di esso e che non sia rotto in modo da aprire il circuito e impedire al motore di funzionare.

Passaggio 4: l'interruttore centrifugo

I motori elettrici di avvio del condensatore utilizzano una bobina di avviamento e un condensatore per creare un campo magnetico in avanzamento nello statore (telaio esterno del motore con le sue bobine). Questo campo magnetico che avanza dà al rotore qualcosa da inseguire, provocando la rotazione del rotore. (Ad esempio, metti un magnete a barra sopra un tavolo di vetro. Porta un altro magnete a barra da sotto il tavolo. Sposta il magnete sotto il tavolo. Il magnete sopra il tavolo insegue il magnete sotto il tavolo in una forma grezza di un motore elettrico. Il campo magnetico che avanza nello statore sostituisce il movimento della mano sotto il tavolo.) La bobina di partenza verrà distrutta se rimane accesa nel circuito per più di pochissimi secondi. La maggior parte dei motori utilizza un interruttore centrifugo per scollegare l'avvolgimento di avviamento dal circuito non appena l'albero del motore raggiunge la maggior parte della sua velocità.

Vedi il primo grafico. Non è davvero possibile fare una foto dell'interruttore centrifugo in tutte le sue parti in quanto è in posizione all'interno del motore, quindi ho fatto un disegno di vista laterale che mostra la relazione delle parti. Vedere le caselle di testo. L'interruttore centrifugo normalmente presenta un circuito chiuso, se funziona correttamente. In un motore più vecchio completamente assemblato, i contatti dell'interruttore potrebbero essersi bucati e bruciati, oppure le sue parti potrebbero essere usurate in modo tale che non vi sia pressione sufficiente per chiudere i contatti quando il motore non è in funzione o si avvia per la prima volta. Osserva attentamente il tuo motore e trova i fili che portano ai contatti degli interruttori fissi. (Uno può andare al condensatore e uno può essere su un palo nella scatola di giunzione.) Collegare un ohmmetro ai fili dei punti di contatto. C'è un'indicazione di un percorso elettrico attraverso i contatti dell'interruttore? In caso contrario, aprire il motore e provare a trascinare della carta vetrata molto fine attraverso i punti di contatto per pulire e lucidare entrambi.

Se l'interruttore è usurato, la bobina di plastica sull'albero del motore potrebbe non esercitare una pressione sufficiente sulla piastra che trattiene i contatti per consentire loro di chiudersi completamente. Vedi la seconda foto . Ho testato i miei contatti di commutazione con il motore completamente assemblato. Ho inserito un cacciavite attraverso un'apertura sulla parte anteriore del motore e ho applicato delicatamente una leggera pressione verso l'estremità dell'albero (lontano dal motore) per chiudere i contatti mentre era collegato a un ohmmetro.

Assicurarsi che il rotore sia correttamente centrato end-to-end nel motore. Le rondelle di spinta possono essere usate per spostarle un po ', se c'è spazio per le rondelle.) Ho creato una rondella diversa dalla lamiera di acciaio calibro 16 per adattarla all'estremità della bobina. I contatti sul mio motore ora si chiudono e il motore funziona. Ma voglio anche saldare le linguette che si piegheranno intorno all'estremità della bobina, quindi sono certo che la rondella si ritrae quando i pesi centrifughi allontanano la bobina dai contatti fissi. Non voglio che la rondella galleggi nei contatti e li prema inavvertitamente chiusi mentre il motore è in funzione. Ciò potrebbe surriscaldare e distruggere gli avvolgimenti di partenza. (Ho guardato di nuovo il mio libro [Vedere il passaggio 6.]. Un'altra opzione è quella di mettere un distanziale sotto la parte fissa dell'interruttore centrifugo per avvicinarlo alla bobina.)

Potrebbe essere possibile acquistare una nuova porzione fissa di un interruttore centrifugo, sebbene non siano tutti uguali. Non ho visto nessuno elencato da nessuna parte. È anche possibile acquistare un interruttore elettronico per sostituire l'interruttore centrifugo. Un interruttore elettronico non risponde alla velocità dell'albero motore come fa un interruttore centrifugo, ma ha una disconnessione temporizzata. Consente di innestare gli avvolgimenti di avviamento per 7, 4 secondi, quindi interrompe il circuito. Gli interruttori elettronici costano poco più di $ 40.

Passaggio 5: il condensatore

Non è insolito che un condensatore elettrolitico si asciughi e si guasti alle apparecchiature audio dopo 20 anni o meno. Tuttavia, la sostituzione di un condensatore di avviamento senza prima verificare la presenza di avvolgimenti aperti o in corto, un reset aperto e un interruttore centrifugo difettoso non farà funzionare il motore, se il condensatore non è davvero il tuo problema.

Molti motori hanno una copertura a cupola all'esterno del motore e il condensatore è sotto di esso. I condensatori del motore sono generalmente un cilindro con terminali in alto. Tuttavia, alcuni condensatori nei motori più vecchi possono anche essere piatti, come una piccola pila di schede indice 4 x 6. Questi possono essere posizionati nella base del motore in modo che le apparenze esterne sembrino che il motore non abbia condensatore.

Un condensatore può gonfiarsi o perdere liquido quando non funziona. Potrebbe persino aprirsi. Ma può anche sembrare perfettamente normale. Esistono varie procedure di test per i condensatori, ma questi test non sono infallibili. Un condensatore può superare diversi test e comunque fallire sotto un carico.

Se non lo si è già fatto, utilizzare un cacciavite per cortocircuitare l'eventuale carica residua nel condensatore del motore. Fallo un paio di volte, solo per sicurezza.

Se il tuo condensatore ha sicuramente bisogno di essere sostituito, copia i numeri di tensione e capacità speriamo che siano ancora leggibili su di esso. Puoi sempre utilizzare un condensatore sostitutivo valutato per una tensione superiore rispetto al condensatore originale del tuo motore, ma le cifre della capacità dovrebbero corrispondere il più vicino possibile. Quindi, a un condensatore CA da 230 volt può sostituire un condensatore CA da 125 volt. La capacità darà una gamma, come 220 microfarad a 260 microfarad. Un condensatore valutato da 210 microfarad a 250 microfarad dovrebbe essere abbastanza vicino per funzionare bene. (Se vedi le valutazioni in millifarad, 1 millifarad equivale a 1000 microfarad.)

Ecco alcuni modi per testare il tuo condensatore . Scegli quelli che si adattano a ciò che hai a disposizione.

Procedura A - Con almeno un filo rimosso dal condensatore e senza alimentazione al circuito del motore, collegare un ohmmetro ad entrambi i terminali del condensatore. È preferibile un misuratore analogico, ma non obbligatorio. La lettura dovrebbe aumentare a un numero elevato e scendere improvvisamente a zero o a un circuito aperto. Se c'è una lettura costante di un certo valore, il condensatore è in corto. Se la lettura non sale inizialmente, qualcosa all'interno del condensatore si rompe e c'è un circuito aperto.

Procedura B: rimuovere entrambi i fili dal condensatore. Collegalo al cavo della lampada e in serie con una lampadina a incandescenza di circa 60 Watt. Collegalo a una presa a muro. La lampadina dovrebbe accendersi, sebbene possa essere più fioca del solito.

Procedura C: qui puoi ottenere un contatore che legge il valore di capacità di un condensatore per meno di $ 20 più spese di spedizione. I test di cui sopra ti danno un'idea del funzionamento di un condensatore, ma non ti danno alcun indizio sull'effettiva capacità del condensatore. (Un condensatore elettrolitico essiccato può sembrare buono, ma la sua capacità è troppo bassa per avviare il motore.) Un misuratore lo cambia. Cerca istruzioni per i circuiti del misuratore di capacità. Almeno uno utilizza un modulo Arduino. Circa 25 anni fa avevo una rivista di elettronica con un circuito domestico per un misuratore di capacità basato su un 555 IC. (Ecco un dispositivo simile che puoi realizzare.) Ora ho un multimetro digitale con lettura della capacità. Alcuni misuratori di capacità utilizzano un generatore di segnale ad alta frequenza che fa parte del misuratore. Questi possono essere usati "nel circuito" e forniscono una lettura accurata senza feedback attraverso altre parti del circuito.

I condensatori possono fornire buone letture su un metro ed essere comunque deboli o guasti. Un misuratore ESR misura la resistenza interna che influenza le prestazioni effettive.

Procedura C ': il libro menzionato nel passaggio successivo fornisce un altro test. Implica la misurazione del flusso di corrente (amperaggio) utilizzato dal motore all'accensione. Una formula matematica indica quante microfarad produce il tuo condensatore, dati i parametri del test. È utile perché è un test sotto carico.

Procedura D - Non è sempre possibile acquistare più apparecchiature di prova che non è possibile utilizzare più di una o due volte. Se tutto il resto (cortocircuiti e aperture, interruttore centrifugo, reset, ecc.) Si verifica nel tuo motore e il condensatore dà indicazioni che dovrebbe essere buono, ma il motore continua a non funzionare, un nuovo condensatore costa da $ 10 a $ 20 spediti a casa tua . Nel peggiore dei casi, otterrai una quantità relativamente piccola di denaro, e potrebbe essere il tuo condensatore ha un difetto che non si mostra nei test che sei in grado di condurre. Nel migliore dei casi, il motore potrebbe funzionare.

Al termine, ripristinare le connessioni al condensatore, sia quello vecchio che quello nuovo.

Passaggio 6: personale

Ho esaminato le descrizioni dei prezzi e dei contenuti prima di decidere di acquistare questo libro . (Non compro alcun beneficio se acquisti il ​​libro, né qualcuno dei miei amici o parenti.) È stato molto utile. Dove qualcosa mancava di dettagli sufficienti per me sono andato online e ho cercato materiale aggiuntivo o video su YouTube. Il libro ora è intriso di inchiostro dalle mie sottolineature e note marginali. Ho comprato il libro perché alcune persone che conosco in qualche modo pensano di sapere abbastanza per aiutarle a risolvere i loro problemi con i motori elettrici.

Ho il motore di avvio del condensatore monofase Craftsman 1/2 HP di 61 anni mostrato in molte delle foto. (C'è un timbro 10 56 [ottobre 1956] sulla piastra del motore.) Funzionava quando l'ho comprato in una vendita di strumenti usati circa due anni fa, ma i cuscinetti a sfera suonavano ruvidi quando l'albero veniva girato a mano. Ho aperto il motore e imballato i cuscinetti con grasso nuovo. Ho levigato i sigilli nel miglior modo possibile e li ho rimessi. Il motore aveva un sacco di segatura fine imballata all'interno. L'ho pulito. L'albero del motore ruotava liberamente e senza intoppi quando girato a mano senza alimentazione.

Quando ho assemblato il motore e alimentato, l'albero ruotava di circa 1/8 di giro, si bloccò e ringhiò . Ho controllato i pantaloncini e si apre, ma le bobine vanno bene. Sono sempre sospettoso dei condensatori più vecchi, e questo ha 61 anni. Ho fatto diversi test del condensatore. Li ha superati tutti. Ero ancora assolutamente certo che il condensatore fosse difettoso.

Ho dormito sul problema. Mi sono reso conto di aver ipotizzato che l'interruttore centrifugo funzioni . Avevo oliato i pesi in modo che si muovessero liberamente. Ho pulito in modo che la bobina scorra liberamente. Quando ho collegato un ohmmetro ai fili che passano su entrambi i lati della parte fissa dell'interruttore centrifugo, i punti di contatto non hanno fornito un percorso elettrico, anche se li avevo puliti e lucidati con carta vetrata fine. Ho inserito un cacciavite ad angolo dalla parte anteriore del motore completamente assemblato. Sono stato in grado di spingere leggermente la piastra di contatto con il cacciavite. Improvvisamente il mio Ohmmeter indicò un buon percorso per l'elettricità. Avevo visto un paio di punti di usura sulla piastra di contatto in cui la bobina strofinava su di essa. Ho fatto una rondella per fungere da distanziatore tra la piastra di contatto e la bobina. Il mio motore fa le fusa come un gattino contento. Tuttavia, la lavatrice potrebbe spostarsi per esercitare pressione sui contatti dell'interruttore centrifugo e innestare l'avvolgimento di avviamento mentre il motore è in funzione. Ciò potrebbe causare l'esaurimento dell'avvolgimento di partenza. Ho controllato il mio libro e un'altra opzione è quella di aggiungere un distanziatore tra il telaio del motore e la parte fissa dell'interruttore centrifugo. Alla fine l'ho fatto, usando una rondella comune per ogni vite di montaggio, e ho rimosso la rondella che avevo realizzato.

Dopo 61 anni il cavo ricoperto di gomma presenta diverse crepe. Ho comprato un nuovo cavo . Il vecchio cavo era a due fili. Ho acquistato tre fili e collegherò il filo di terra al telaio del motore per renderlo conforme agli standard odierni.

Ho avuto un po 'di esperienza con i cablaggi domestici per la maggior parte della mia vita, ma i motori elettrici erano ancora un mistero al di là di una comprensione molto elementare. Il libro che ho comprato ha colmato le lacune. Ora realizzo alcuni test logici di base e una deduzione ponderata mi aiuterà a risolvere i problemi motori di base che posso aspettarmi di vedere.

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