Rembobinage du moteur triphasé

Bonjour à tous, je suis Niko et, dans cet instructable, je vais vous montrer comment rembobiner et renouveler un ancien moteur électrique triphasé.

Si vous recherchez le rembobinage d'un moteur monophasé, vous pouvez le trouver ici .

Dans ce insctructables, je vais faire un pas en avant. Dans les prochaines étapes, je vais vous montrer comment analyser le bobinage des moteurs, démonter le moteur, retirer les roulements, calculer le nouveau bobinage, rembobiner le moteur, le réassembler avec de nouveaux roulements et tester le moteur. Le rembobinage est un processus très long. Il a fallu environ deux jours pour le rembobiner, remplacer toutes les anciennes pièces et le remonter.

Si vous avez des questions, vous pouvez facilement m'envoyer un message.

Étape 1: analyser le moteur

J'ai eu ce moteur à mon université.

Le moteur asynchrone triphasé est le moteur le plus utilisé dans le monde. Il a une très bonne efficacité et de faibles coûts de fabrication et de maintien. Le rotor et le stator sont deux parties principales du moteur. Le rotor est généralement fabriqué en cage d'écureuil et il est inséré dans le trou du stator. Le stator est composé d'un noyau en fer et d'un enroulement.

Le stator est utilisé pour générer un champ magnétique. 3 phases génère un champ magnétique de rotation, nous n'avons donc pas besoin de condensateur sur un moteur triphasé. Le champ magnétique de rotation "coupe" la cage d'écureuil, où il induit une tension. Parce que la cage est court-circuitée, la tension génère un flux de courant électrique. Le courant dans le champ magnétique génère une force.

Parce que le champ magnétique doit tourner plus vite que le rotor pour induire une tension dans le rotor. C'est pourquoi la vitesse du moteur est un peu inférieure à la vitesse du champ magnétique ((3000 tr / min [Champ magnétique] - 2810 tr / min [Moteur électrique])). C'est pourquoi nous les appelons moteur électrique asynchrone triphasé.

Étape 2: analyser le moteur

Tableau d'inscription des moteurs

Sur le tableau d'inscription des moteurs, nous pouvons trouver les informations les plus utiles sur le moteur:

  • Tension nominale des moteurs (pour connexion moteur étoile (Y) et triangle ( D) ) [V]
  • Courant nominal des moteurs (pour connexion moteur étoile (Y) et triangle (D) ) [A]
  • Puissance du moteur électrique [W]
  • Facteur de puissance cos Fi
  • Vitesse de rotation [rpm]
  • Fréquence nominale [Hz]

Étape 3: analyser l'enroulement

Ouvrez le couvercle de la boîte de conduit.

Avant de mesurer, retirez toutes les connexions dans la boîte de conduction. Mesurer la résistance pour chaque enroulement, la résistance entre deux enroulements différents et la résistance entre l'enroulement et le châssis des moteurs.

Les résistances de trois enroulements doivent être identiques (+/- 5%). La résistance entre deux enroulements et enroulement - cadre doit être supérieure à 1, 5 Mohm.

Vous pouvez détecter les enroulements de moteurs brûlés par une odeur unique (odeurs de laque brûlée).

Étape 4: démontage du moteur

Prenez quelques photos du moteur. Marquez les taches entre le premier couvercle et le stator et le deuxième câble et le stator (nous aurons besoin de ces points marqués lors de l'assemblage des moteurs).

Retirez les couvercles du moteur. Habituellement, ils sont fixés sur le stator par de longues vis. Si vous ne pouvez pas séparer le couvercle et le stator, vous pouvez utiliser un marteau en caoutchouc. Appuyez doucement sur le couvercle et essayez de le faire pivoter. Si cela ne fonctionne pas, chauffez-le.

Étape 5: Démontage du moteur

Retirez le rotor du stator. Vous pouvez frapper doucement l'axe des rotors avec un marteau en caoutchouc.

Étape 6: Démontage du moteur

Retirez le ventilateur de l'axe des rotors. J'avais un ventilateur en métal alors je l'ai chauffé. Je l'ai séparé très facilement de l'axe.

Retirez la pince et l'anneau de sécurité si vous en avez un. Retirez ensuite le deuxième couvercle.

Étape 7: retrait des roulements

Utilisez l'extracteur pour retirer les roulements des deux côtés. Vous devez être prudent car vous pouvez facilement endommager l'axe du rotor.

Étape 8: retrait de l'ancien enroulement

Vous devez d'abord couper l'ancien bobinage du stator. Pour ce travail, utilisez un marteau et des ciseaux. Essayez de ne pas endommager les lamelles des stators.

Faites de même des deux côtés du stator.

Étape 9: retrait de l'ancien enroulement

Retirez les connexions et la boîte de conduit du stator. À l'étape suivante, vous devrez chauffer les anciennes bobines et la boîte de conduit doit être vide.

Étape 10: retrait de l'ancien enroulement

Chauffez l'enroulement avec une torche à flamme pour brûler le reste de la laque.

Si vous avez brûlé de la laque ancienne, vous devriez être capable de repousser les enroulements des stators.

Étape 11: Sablage

Le sablage est un processus où le sable frappe la surface de la pièce à très grande vitesse et l'endommage légèrement.

Vous pouvez facilement retirer l'ancien moteur de forme couleur avec un sablage. Pendant le sablage, vous devez faire attention à ne pas trop endommager la surface, en particulier les bords des tonnelles.

Étape 12: Moteur de peinture

La couleur doit résister à au moins 100 degrés Celsius. Assurez-vous de ne pas peindre le panneau d'inscription.

Étape 13: Identification de l'ancien enroulement

Vous pouvez trouver toutes les informations sur le type de vieux bobinage dans "tête de bobinage". La tête d'enroulement fait partie de l'enroulement où toutes les connexions sont effectuées.

Par la tête d'enroulement (type d'enroulement), le nombre de fils dans chaque espace et l'épaisseur du fil, vous pouvez rembobiner de nouveaux enroulements de moteurs sans faire de calculs à l'étape suivante.

Étape 14: Calcul des paramètres pour un nouveau bobinage

Le nouveau bobinage du moteur dépend du paquet de stators (dimensions du noyau en fer). Pour une meilleure présentation j'ai fait un modèle 3D de mon package stators.

Vous devez mesurer les choses suivantes:

  • Longueur du paquet de stators: lp = 87mm;
  • Diamètre extérieur du boîtier statros: Dv = 128 mm;
  • Diamètre intérieur du paquet de stators: D = 75, 5 mm;
  • Nombre d'espaces stators: Z = 24;

Étape 15: Calcul des paramètres pour un nouveau bobinage

Mesurez maintenant les dimensions de la fente des stators.

  • Largeur de la fente des stators: b1 = 6, 621 mm; b2 = 8, 5 mm;
  • Hauteur de la fente des stators: hu = 13, 267 mm;
  • Ouverture de la fente des stators: b0 = 2 mm;
  • Hauteur des fentes "col": a1 = 0, 641 mm;
  • Largeur de dent: bz = 3, 981 mm;

Étape 16: Calcul des paramètres pour un nouveau bobinage

Si vous avez une autre forme de fente, vous regardez l'image supérieure.

J'ai copié cette image du livre [Neven Srb; Elektromotori].

Étape 17: calcul du nombre de paires de pôles

Le nombre de paires de pôles dépend des fréquences nominales et de la vitesse de rotation du champ magnétique. Vous pouvez obtenir la vitesse de rotation du champ magnétique en arrondissant la vitesse des moteurs (2810) à la valeur la plus proche (3000, 1500, 1000, 750 ...).

Étape 18: calcul du nombre de paires de pôles

J'ai calculé que mon moteur a 2 paires de pôles et qu'il génère un champ magnétique comme vous pouvez le voir sur l'image supérieure.

Étape 19: calculer le pôle Stepp

Le pas du pôle est la distance sur le cercle intérieur du stator, et il marque la taille de chaque pôle.

Étape 20: calculer la surface du pôle

La surface du pôle est marquée en rouge sur la photo deux. Une surface polaire est exactement la moitié de la surface du stator, c'est parce que j'ai un moteur à 2 pôles.

Étape 21: Calculer la surface des pôles

Parce que le noyau de fer du stator n'est pas fait de fer pur, nous devons calculer la longueur réelle du colis. Vous obtenez le facteur de remplissage en fer du tableau supérieur. Cela dépend du type d'isolement.

Étape 22: Calcul de la longueur de la dent

Étape 23: Calcul de la hauteur du joug du stator

La chape des stators fait partie du paquet de stators qui s'étend de la dent du stator à la fin du paquet.

Étape 24: Calcul de la section transversale de la culasse

Étape 25: Calcul de la section transversale des dents d'un pôle

Étape 26: Calcul de la surface de la fente

Étape 27: choix du type de bobinage

J'ai choisi le type d'enroulement en fonction des spécifications de mes moteurs. Dans les livres de bobinage, il existe de nombreux types de diagrammes de bobinage. Chacun se noie pour une quantité différente de paires de pôles.

J'ai pris le vent sur la photo du livre sinueux. Mon nouvel enroulement était un enroulement concentrique monophasé triphasé.

Étape 28: Calcul du nombre d'emplacements par pôle et phase

Étape 29: Calcul du pas de pôle (dans les emplacements)

Étape 30: Facteur d'enroulement

Il y a un tableau dans l'image supérieure. Vous ne pouvez pas prendre le facteur d'enroulement de la table si vous avez un enroulement à une couche.

Étape 31: induction dans l'espace d'air

Sélectionnez la valeur appropriée d'induction dans l'entrefer dans le tableau. Cela dépend du nombre de paires de pôles. Si le moteur est plus ancien, choisissez la colonne I, sinon choisissez la valeur de la colonne II .

Étape 32: calcul de l'induction dans les dents du stator

Étape 33: calcul de l'induction dans la culasse du stator

Étape 34: Calcul du flux magnétique d'une paire de pôles

Étape 35: Calcul du nombre de tours de calcul dans la phase

Étape 36: Calcul du nombre de tours de calcul dans la fente

Étape 37: déterminer le facteur de remplissage

Pour obtenir le bon facteur de classement, vous devez avoir la surface de votre emplacement. Ensuite, vous notez facilement le facteur de remplissage du graphique supérieur. Le facteur de remplissage doit être compris entre la ligne recommandée supérieure et inférieure.

Étape 38: Calcul de la section transversale du fil

Étape 39: Calcul de l'épaisseur du fil

Selon le résultat, vous choisissez un fil qui se situe dans une plage de résultat de +/- 2%. J'ai choisi un fil de 0, 8 mm.

Étape 40: Diagramme d'enroulement

J'ai refait le diagramme d'enroulement du livre, il s'insère donc dans mon stator. Je dessine un nouveau diagramme d'enroulement que j'avais utilisé sur le moteur d'enroulement.

La deuxième image montre le champ magnétique généré par l'enroulement des stators. O et X montrent la direction du courant électrique. Le courant qui circule à l'intérieur de l'image a une direction horaire du champ magnétique. Si nous avions un moteur à 4 pôles, nous aurions 4 zones au lieu de 2 zones de champ magnétique.

Étape 41: Isoler les emplacements des stators

Mesurez la longueur de la fente et ajoutez environ 16 mm (selon la façon dont vous allez tordre le papier). Coupez-le et tournez-le comme je l'ai fait sur les gifs. Mettez du papier isolant sur la table et placez une règle dessus, de sorte que vous obtenez un espace d'environ 4 mm avec lequel vous insérerez du papier isolant puis le tordez. Utilisez un tournevis pour le plier et insérez-le dans l'espace. Il devrait s'adapter parfaitement pour que vous ne puissiez pas le retirer.

Étape 42: Mesurer la longueur des bobines

Faire un modèle de bobine. Placez le modèle dans les emplacements de droite, en laissant de l'espace libre. Vous ne devez pas laisser trop d'espace, car l'enroulement serait trop peu, et vous ne devez pas le rendre trop petit, car vous ne pourrez pas accéder à tous les emplacements.

Étape 43: bobines d'enroulement

Placer le modèle dans un outil spécial. Un modèle 3D gratuit d'outils d'enroulement est disponible sur les instructables "Rembobinage d'un moteur monophasé". Assurez-vous que vous enroulez le bon nombre de tours. Après avoir enroulé la bobine, vous devez l'attacher avec un morceau de fil. Ensuite, vous pouvez le prendre de l'outil d'enroulement.

Étape 44: Insertion de bobines dans les emplacements des stators

Placez soigneusement les bobines dans les fentes des stators. Cela peut prendre beaucoup de temps. Soyez délicat pour ne pas endommager la laque des fils. Faites tourner les bobines de sorte que leurs fils d'extrémité sortent sur le côté, où se trouve le trou du stator aux clips électriques. Vous pouvez utiliser un bâton en bois pour mettre l'enroulement dans les fentes.

Marquez les extrémités des bobines!

Étape 45: Connexion des bobines

Câblez les bobines ensemble selon le schéma d'enroulement. Soudez-les et isolez-les. Fin de chaque fil de bobine à la boîte de conduit et isolez-les davantage.

Étape 46: Liez les bobines

Liez les bobines avec le fil de laçage du stator. Cousez le fil autopiqueur du stator autour des bobines, comme vous pouvez le voir sur les photos. Serré bien enroulé.

Étape 47: Vernissage du moteur

1. Faites chauffer le four de cuisson à 100 ° C. Mettez le moteur dedans.

2. Lorsque le moteur chauffe, renversez de la laque sur les bobines des moteurs comme vous le voyez sur les photos

3. Retournez le moteur et faites de même

4. Vous pouvez réutiliser de la laque ancienne.

5. Mettez le moteur dans le four chaud et faites-le cuire pendant environ 4 heures

6. Retirez le moteur et nettoyez le bord (pour que le couvercle s'adapte parfaitement).

NE LE FAITES PAS À L'INTÉRIEUR DU BÂTIMENT OU DE LA CUISINE!

Étape 48: remonter le moteur

Fixez de nouveaux roulements. Lubrifiez l'axe du rotor. Vous trouvez le type de roulement sur le côté du roulement. Si vous ne pouvez pas le trouver, vous pouvez le mesurer et trouver le numéro dans le catalogue sur Internet.

Étape 49: remonter le moteur

Fixez le couvercle sur le stator. Regardez les marques pour le mettre au bon endroit.

Étape 50: remonter le moteur

Mettez le rotor dans le stator et fermez-le avec le deuxième couvercle. Vissez le moteur ensemble.

Étape 51: remonter le moteur

Connectez l'extrémité des bobines aux clips, selon l'image du moteur d'analyse.

Étape 52: remonter le moteur

Mettez le ventilateur et le dernier couvercle sur le moteur. Si vous avez un ventilateur en fer chauffez-le.

Étape 53: mesure

J'ai pris un moteur remis à neuf à l'université pour faire des mesures. Nous avons monté le moteur sur un appareil de test spécial et l'avons connecté à un équipement de mesure. Nous avons testé les choses suivantes:

  • Résistance d'enroulement
  • Essai de fonctionnement libre d'un moteur électrique
  • Test du moteur électrique chargé
  • Test de tension optimale
  • Test de court-circuit
  • Caractéristique de couple

* PF = facteur de puissance

Étape 54: Conclusion

Il m'a fallu environ une semaine pour rembobiner ce moteur. J'ai passé la plupart de mon temps à calculer le nouveau bobinage. J'ai eu beaucoup de problèmes de calcul mais je les ai résolus et j'ai obtenu les mêmes paramètres d'enroulement que sur l'ancien.

J'ai également eu beaucoup de problèmes avec le bobinage d'un nouveau bobinage. J'ai d'abord fait des bobines trop petites et je n'ai pas pu insérer les dernières bobines dans les fentes. Je n'ai pas pu y accéder car les autres enroulements étaient trop petits. Ensuite, je décide d'en faire un plus gros mais j'ai de nouveau trouvé un problème. Cette fois, le bobinage était trop gros et je n'ai pas pu fermer le capot du moteur.

Troisième fois que j'ai réussi à rembobiner le moteur. Parce que l'écart entre le stator et le couvercle était très petit, j'ai décidé de faire des premières bobines un peu plus grandes et des dernières bobines un peu plus petites. Vous pouvez le voir sur la mesure de la résistance où, les résistances de bobinage ne sont pas identiques. Mais dans la prochaine mesure, nous pouvons voir que les résistances n'affectent pas considérablement les performances des moteurs électriques.

J'ai fait tous les tests avec deux tensions différentes. Le moteur a été conçu pour une tension de 380 V, mais nous avons maintenant 400 V dans l'UE.

Dans le tableau supérieur, il y a des données du fabricant en première ligne. En deuxième ligne se trouve la mesure à 380V et la troisième ligne à 400V. Si nous comparons toutes les données, nous pouvons voir que le moteur n'est pas mauvais du tout. Tous les paramètres sont très proches les uns des autres.

J'ai pris toutes les équations électriques et les tables d'orientation du livre: Neven Srb ELEKTROMOTORI

J'espère que vous avez enjoint ma présentation de rembobinage d'un moteur triphasé. Si vous avez des questions, posez-les et j'essaierai de répondre au plus vite. Merci pour votre attention.

Cordialement Niko

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