Двигатель для пылесоса: как разобрать мотор? Как снять крыльчатку с электродвигателя? Как его проверить? Особенности моделей Poletron, Ametek и других

Устройство типичного пылесоса

Сердцем пылесоса справедливо называют мотор, традиционно коллекторный. Кратко рассмотрим конструкцию незаменимого изделия, создадим четкое представление. В асинхронном двигателе создается вращающееся поле путем правильного распределения фаз обмотками, коллектор обмотки коммутирует последовательно. Имеются исключения непопулярные. Направление движения определено направлением включения:

1. Ток течет, поля работают на притяжение.
2. Ток течет, поля отталкиваются.

Что касается вопроса, почему ротор крутится именно в эту сторону, не противоположную при подключении обмоток однонаправленно, ответ раскрывается взаимным расположением щеток и катушек статора, строением коллектора. На якоре намотано число катушек, равное количеству контактных площадок вала. Щетки питают каждый момент времени единственную обмотку. Затем вал прокручивается некоторое угловое расстояние, запитывается следующая катушка. Проходит один оборот, начинается цикл заново.

Представьте полюс статора (пока только один – не два), находящийся внизу. Допустим, в начальный момент времени щетки поставлены так, что питается полюс якоря левее строительной оси. Тогда, благодаря отталкиванию, вал начинает описывать часовую стрелку. Ось проходит угловое расстояние, ток начинает обтекать следующую обмотку, успевшую занять место предыдущей. Так происходит, пока существует ток. Причем отсутствует разница, постоянный или переменный. Коллекторный двигатель будет работать, гонимый направлением поля. Скорость вращения определяется не частотой – конструкцией механической части, величиной напряжения.

Теперь если поля притягиваются, вращение начнется против часовой стрелки. К тому моменту, как полюса статора и ротора станут друг напротив друга, питание перекинется следующей катушке, та начнет создавать нужную силу. Цикл происходит круговой. Теперь катушки. Коллекторные двигатели снабжены парой обмоток на статоре для постоянного тока, потому что переменный встречает слишком большое сопротивление со стороны индуктивностей. Вот почему некоторые коллекторные двигатели выполнены с раздельными выводами статора. Позволит использовать вместо двух обмоток одну. Понятно, нагрузочная способность существенно падает. Зато уменьшаются потери.

В пылесосе на статоре двигателя заметим две диаметрально противоположные обмотки, которые помогают друг другу. Взаимовыгодное сосуществование обеспечивается правильным направлением включения (писали выше). В реверсивных моторах имеется специальное силовое реле, коммутирующее полюсы должным порядком. Для сравнения, в асинхронном двигателе подобное реле другим образом распределяет фазы напряжения. Получается реверс. Коллекторный мотор не требует наличия пусковой обмотки и конденсатора (одной фазы), которые пытаются имитировать собой вторую обмотку. Говоря проще, КПД трехфазных асинхронных двигателей выше. Детища Николы Теслы и Доливо-Добровольского применяются промышленным оборудованием, в 90-х годах из бытовой техники вытеснены коллекторными (пылесосы традиционно снабжали графитовыми щетками до перестройки).

Для передачи тока якорю используются две щетки. Разница нивелирована, где плюс, где минус, направление обеспечивается правильной коммутацией.

Извлечение щеток

Поочередно устанавливаем отвертку на винт крепления и выворачиваем его.

Рукой осторожно извлекаем щетку и осматриваем ее.

Невооруженным глазом видны следы нагара с образованием наслоений графитовой пыли.

Такая же картина наблюдается на второй щетке. На торцевой поверхности явно заметны следы искрения.

Это позволяет сделать вывод, что необходим внешний осмотр коллектора и электрическая проверка состояния обмоток ротора и статора.

Через закрытый кожух двигателя это сделать невозможно: требуется его разборка и изъятие якоря.

Как устроен двигатель пылесоса

За фильтрами грубой и тонкой очистки воздуха прячется вентилятор тангенциального типа. Воздух входит по центру, выбрасывается на периферию, продвигаясь, поступает в комнату через HEPA фильтр, улавливающий частицы размером единицы микрон (микрометров). Лопасть прикрыта крышкой, деталь выполнена в виде алюминиевых изогнутых перегородок между двумя металлическими плоскостями. Получаются замкнутые каналы. Двигатель охвачен пластиковым кожухом (традиционно белого цвета), в котором прорезан выходной тракт потока.

Щетки крепятся в шахтах, новичкам полезно знать: это типичный карандашный графит (углерод, уголь). Можно при необходимости заточить детали, подгонять нужным образом, чтобы стали по месту. Если площадь соприкосновения с коллектором невелика, нестрашно, постепенно щетки приработаются. Кончики слегка сточатся полукругом внутрь. Каждая щетка прижата пружинкой, через которую проходит ток, мера обеспечит длительный ресурс изделиям. Углерод будет работать, пока не износится до основания. Однако медный коллектор должен быть чистым. Протрите любимым средством при необходимости, снимите оксидную пленку до медного блеска.

Вал крепится к статору двумя подшипниками. Разного размера, чтобы легче вести разборку двигателя пылесоса. Передний подшипник большой, задний – маленький. Вал осторожно выбивается из статора подходящими средствами (пневматический сниматель), помогает умеренный нагрев. Подшипники снабжены пыльниками. Хотя пылесос создает вакуум, грязь туда тоже проникает. Пыльники аккуратно снимаются отверткой при необходимости смазать детали. Подходят: состав HADO, Литол – 24, EP – 2. Смазка закладывается внутрь, пыльник ставится на место.

Разобрать пылесос на починку

Ремонт пылесоса своими руками начинается съемом корпуса. В каждом случае методы свои. Снимаются фильтры, закрывающие доступ к двигателю. Электрический монтаж отсоединяется (пылесос выключен из розетки), пластиковый корпус мотора откручивается от станины. Следует извлечь мотор из кожуха, после чего снимается вентилятор. Гайка снабжена левой резьбой, крутите осторожно. Вслед вентилятору идет коллектор-крышка, под которой прячется электрическая часть. Дальнейший ход операций понятен из ранее прочитанного вплоть до извлечения ротора.

При необходимости подшипники страгивают резьбовым снимателем или гидравлическим прессом. Используются вспомогательные приспособления. Небольшие шарики, по диаметру проходящие внутрь подшипников. Рекомендуется с одной стороны заплющить, чтобы не скатывались. Обратный монтаж ведется схожим образом. Если удерживать якорь за подшипник в руке, вращение должно быть быстрое, бесшумное, уверенное. При смазке снимается наружный пыльник, потрудитесь этой же стороной ставить новые запасные детали.

Дальнейшая разборка

Снятие верхней крышки крепления двигателя

Она просто надета сверху и обжата по периметру в четырех местах.

Созданные на заводе вмятины можно аккуратно выровнять пассатижами.

Затем крышка просто отводится рукой и снимается с корпуса двигателя.

Колесо воздушного насоса

Под крышкой расположен вентилятор. На нем заметно небольшое повреждение пластиковой детали корпуса.

Внутри крышки хорошо видны оставшиеся после продувки двигателя слои пыли. Их же можно рассмотреть на фото вентилятора около входных лопаток.

Она же прилипла на шайбе и под ней.

Выворачиваем крепежные винты отверткой.

Разборка якоря

Крепление осуществляется:

• винтами через верхнюю лапку с отсеком под обойму верхнего подшипника;
• выступами с пазами в крышке;
• нижней обоймой подшипника.

Винты крепления ротора в статоре двигателя

Доступ к ним получаем сразу после снятия пластмассового корпуса вентилятора.

Раскручиваем их. Параллельно обращаем внимание на количество строительной пыли внутри корпуса, оставшейся даже после его продувки извне.

Выступы крепежной пластины, входящие в пазы корпуса статора

Они расположены рядом с крепежными винтами и осуществляют дополнительное крепление ротора.

Аккуратно направляем их плоской отверткой на выход из пазов.

Затем удерживаем крепежную пластину пальцами руки через внутренние отверстия или подвешиваем ее на опоре. Ротор еще держится за счет крепления внешней обоймы нижнего подшипника. У меня, кстати, он оказался дополнительно приклеенным.

Выступающий конец оси вала с резьбой необходимо защитить от повреждения куском сухой доски из твердых пород древесины и нанести по нему удар молотком. Ротор будет выбит из статора.

Внешний осмотр

На роторе хорошо заметны следы нагара от графитовой пыли, образованные в результате горения щеток и клей на обойме подшипника.

Загрязнения пластин попробовал убрать традиционным аккуратным способом: отмыть спиртом или его раствором с помощью ватки.

Нагар довольно сильно прикипел к металлу, очень плохо растворялся. Пришлось работать стальным воронилом. На фото ниже показан предварительный результат очистки, требующий дополнительной полировки поверхностей.

Но, для проведения электрических замеров этого вполне достаточно. Затем идет прочистка пазов между коллекторными пластинами от мусора, пыли и нагара, способных шунтировать цепочки обмотки ротора. Вначале работал воронилом, а затем — скребком из древесины не хвойных пород.

Типичные поломки пылесосов

Что ломается в пылесосе.

• щетки;
• подшипники;
• обмотки двигателя;
• провод питания;
• предохранитель.

В иных пылесосах двигателя два. Второй расположен на щетке, где заставляет двигаться ворсинки. В циклонных моделях используются турбо, работу выполняет движущийся воздух. Конструктивный изыск упрощает изготовление шланга, избавляет от одной большой проблемы, когда провод рвется в толще резины. Разумеется, современные средства позволят точно определить место расположения казуса, лучше избежать поломки вовсе. Идею конструкторов, поместивших внутрь щетки двигатель, понять легко: отпадает нужда нажимать при уборке, вес приличный. Нравится ли, решайте сами. На взгляд редакции, щетка должна быть легкой, чтобы орудовать проще было.

Ремонт моющих пылесосов не отличается от описанного выше. Однако агрегаты вмещают помпу, подающую воду в шланг. Вернемся к вопросу в обзорах позже. Что касается входного тракта, не отличается конфигурация от обычного, исключая наличие водяного фильтра. Большинство выглядят унылыми коробками, залитыми водой. В некоторых пылесосах с аквафильтром на стыке шланга и корпуса бьют тонкие струйки воды. Работает первичное улавливание пыли. Однако заметить неисправность сложно. Другое дело, если пылесос оснащен опцией самодиагностики, которая подскажет место дислокации поломки.

Ремонт роботов пылесосов затрагивает тесно область электроники. Сервисных механизмов всего нечего. Однако в уменьшенном размере найдете двигатель. Большинство функций реализовано микросхемами, память вмещает различные программы. Ремонт пылесосов Электролюкс покажется детской игрой по сравнению с задачей наладить работу Румбы или Скубы американской фирмы iRobot (разработчик армейской и полицейской автоматики США). Существенным недостатком роботов назовем невозможность уборки неровных покрытий. Электронные слуги лишены умения создавать вакуум… пользуются вращающейся щеточкой, сметая пыль.

Возможные неисправности

1. Смещение крыльчатки.
2. Ослабление или выпадение винтов крепления.
3. Износ подшипников ротора.
4. Износ электрических щёток.
5. Повреждение обмотки двигателя.
6. Сильное загрязнение.

Почти все эти неисправности можно устранить в домашних условиях, при наличии смекалки и необходимых деталей на замену. Трудности у вас могут возникнуть только при замене износившихся подшипников, так как для этого необходим специальный съёмник. И при этом нужно постараться не повредить вал электродвигателя в торцевой части с резьбой.

Ну, а если повреждена обмотка электродвигателя или его якорь, тот тут мы вообще бессильны что-либо сделать, кроме как просто заменить его целиком на аналогичный от другого пылесоса.