Выбивает автомат при включении электродвигателя: ассинхронный двигатель мощностью 5.5 квт собран треугольником выбивает 25С автомат во время пуска по — Электродвигатели — Технический форум

Содержание

Стиральная машина выбивает автомат. Устраним неисправность по доступной цене

Стиральные машины-автоматы прочно вошли в наш быт. Сейчас почти невозможно представить себе современное жилище без этого устройства. Стирка детских вещей, изделий из шерсти и синтетической ткани, отжим и сушка — вот далеко не полный список того, что умеют современные автоматы. Неудивительно, что поломка машинки может стать настоящей проблемой, особенно в семьях, где есть маленькие дети. Плохая вода, скачки в электросети — все это пагубно сказывается на бытовой технике и она может выйти из строя. Но не спешите расстраиваться, если случилась поломка — квалифицированный специалист быстро устранит любую неисправность. Одна из неполадок — случай, когда стиральная машина выбивает автомат. Дефект довольно опасен и требует быстрого устранения, так как нередко связан с электрической частью стиральной машины.

  • Первым делом отключите устройство от электросети, выдернув вилку из розетки. Внимательно осмотрите их — возможно, найдутся следы перегрева или поломки контактов.
    Осторожно включите автомат или пробки. Если их опять выбивает – значит, проблема не в машинке, а в розетке или проводке.
  • Если все в порядке, откройте люк и попробуйте покрутить барабан от руки. Если сделать это не удается, возможно, заклинило барабан или приводной электродвигатель.
  • Осмотрите питающий кабель — особенно место, где он входит в корпус. Часто именно в этом месте провод касается корпуса или возникает короткое замыкание. Нередко поломку сопровождает сильный запах изоляции и даже дым.
  • Посмотрите, какие еще электроприборы питаются от этого автомата. Возможно, он просто перегружен и «не тянет» нагрузку. Много электроэнергии потребляют электрочайник, кофеварка, утюг и микроволновая печь.

Если ничего необычного найти не удалось, значит, дефект произошел внутри стиральной машины. Необходимо разобрать ее, найти неисправный узел и провести ремонт. Это сможет сделать только опытный профессионал, обладающий специальными знаниями, а также инструментом и приспособлениями.

Причины неисправностей и способы их устранения

Неисправность характеризуется «плавающим» характером. Она может какое-то время не напоминать о себе, а потом возникнуть вновь. Часто бывает, что один и тот же дефект проявляется при разных обстоятельствах и различных режимах работы, что усложняет дефектировку. Общие случаи сведены в таблицу.

Неисправность Причина Способ устранения
Электрические неисправности
Выбивает автомат при включении стиральной машины или через короткое время после старта Дефект электропроводки. Короткое замыкание питающих проводов, старение и разрушение изоляции. Провода касаются корпуса Поломка приводного электродвигателя. Сгорела обмотка якоря или статора. Сгорел коллектор или щеточно-коллекторный узел. Дефект блока управления. Ревизия электропроводки. Замена проводов, чистка контактов и клемм. Замена приводного электродвигателя. Замена обмоток якоря или статора. Замена коллектора, ремонт траверс щеток. Замена блока
Выбивает автомат во время работы стиральной машины Витковое замыкание обмотки электродвигателя. Дефект электропроводки. Дефект блока управления Замена обмотки. Замена двигателя в сборе. Осмотр электрических коммуникаций. Замена блока.
Автомат выбивает при нагреве стиральной машины Поломка нагревательного элемента — ТЭНа. Дефект кабеля, питающего ТЭН — старение изоляции или короткое замыкание. Замена нагревательного элемента. Замена кабеля
Защита срабатывает на различных режимах работы Дефект системы управления — кнопок, переключателя режимов, числа оборотов отжима. Неисправность сетевого фильтра. Дефект фильтра помех Замена или ремонт системы управления. Ремонт или замена сетевого фильтра. Замена сглаживающего конденсатора устройства Замена фильтра в сборе
Механические неисправности
Автоматический выключатель выбивает на старте. Барабан не вращается, его “заклинило” Вышли из строя подшипники приводного электродвигателя. Износ посадочных мест в крышках подшипников. Задевание якоря за статор. Износ опорных подшипников барабана Замена подшипников, смазки. Восстановление или замены подшипниковых крышек. Ремонт или замена якоря, статора. Замена приводного двигателя в сборе. Замена подшипников барабана, смазки
Защита срабатывает у новой машинки, сразу после установки Неверно выбраны защитные устройства. Они не рассчитаны на рабочий ток машинки Замена устройств УЗО и автоматических выключателей.

Как видно из таблицы, поломку может вызывать масса причин. Автоматы сложны в устройстве и состоят из большого числа деталей и узлов. Диагностику и ремонт невозможно провести без специального оборудования и инструментов. У специалистов «ТипТоп-сервис» есть все необходимое для этих работ.

Сломалась стиральная машина? «ТипТоп-сервис» поможет!

Наша компания — признанный лидер по ремонту бытовой техники. Мы рады предложить свои услуги клиентам Москвы и Подмосковья. Тысячи жителей столичного региона уже успели оценить качество работ и скорость выполнения заказа. Нам под силу даже самая сложная задача — вне зависимости от марки и производителя оборудования, года выпуска и характера поломки. «ТипТоп-сервис» на деле покажет, что любая неисправность легко устранима, если за дело берутся профессионалы. Важно! Неквалифицированное обслуживание и ремонт бытовой техники — может привести к более глубоким дефектам и удорожанию стоимости восстановления. Особенно это касается поломок, связанных с электрической частью устройства. Кроме того, есть опасность травмирования или поражения электрическим током. Рабочее напряжение «автоматов» — 220 вольт переменного тока, что смертельно опасно для человека. Ошибочные действия могут также стать причиной пожара. Потому, никогда не пытайтесь отремонтировать машинку самостоятельно или доверять эти работы необученному персоналу. Оформите заявку на ремонт в нашей компании — доверьте технику специалистам!

Преимущества, которые вы получаете обратившись в «ТипТоп-сервис»

  • Опытные мастера. Все работники компании имеют свидетельства и дипломы, подтверждающие их квалификацию. За плечами специалистов не одна тысяча отремонтированных приборов;
  • Оригинальные запчасти. Мы выбрали лучших поставщиков комплектующих и расходных материалов, что позволяет нам гарантировать их качество;
  • Доступные цены. Наши расценки на ремонт — одни из самых низких в этом сегменте рынка. Мы не навязываем дополнительных услуг и вы точно знаете, за что платите деньги. Прямые поставки запчастей, ремонт на месте — все это позволяет нам снижать цены, а вам — экономить.
  • Ремонт на дому. Вы не платите за перевозку техники в мастерскую. Все неисправности, за редким исключением, устраняются прямо на месте установки.
  • Гарантия до 2 лет. Срок гарантийного ремонта зависит от вида поломки, производителя техники и изготовителя запчастей. Гарантия оформляется талоном.

Как оформить заявку на ремонт

Вызов специалиста можно осуществить двумя способами:

  • Позвоните менеджеру по телефону 8 (495) 152-21-33 и опишите ему поломку. Администратор уточнит детали и согласует время приезда мастера, а также сообщит приблизительную стоимость работ. Окончательную сумму озвучит мастер после диагностики.
  • Заполните форму обратной связи на сайте, указав контактные данные и информацию о дефекте. Менеджер сам свяжется с вами в ближайшее время и оформит заявку.

Выберете удобный для вас способ и оформите заказ. Доверьте свою технику профессионалам — сделайте правильный выбор!

5 решений — почему выбивает автомат при включении в щитке

Возможные причины

По типу электросчётчиков

Счётчики электрической энергии бывают двух типов:

  • Электронные (статические), основаны на преобразовании сигналов тока и напряжения в импульсы. Количество их подсчитывается электронным или электромеханическим устройством. Здесь шуметь нечему. Разве что будет слышно, как щёлкает электросчётчик во время перехода на младшую позицию механизма подсчёта импульсов. Это нормальное явление.
  • Индукционные аппараты (электромеханические), в которых происходит вращение диска под воздействием электромагнитных сил, генерируемых катушками. В них вероятность работы, сопровождающаяся шумом и треском, значительно выше.

По внутренним элементам

Выясним, что может издавать посторонние звуки во время работы индукционного счётчика:

  • Катушки с железным сердечником.
  • Электромагнитные шунты.
  • Подшипники крутящегося диска.
  • Ослабленное крепление внутри механизма.
  • Случайно попавший посторонний предмет.
  • Контакт, потерявший зажимное усилие.

По электромеханическим факторам

Причиной появления шума могут быть:

  • Колебания напряжения питающей сети.
  • Включение большого количества потребителей реактивной мощности.
  • Повышенная нагрузка. Что характерно для старых счётчиков, не рассчитанных на рост количества потребителей электроэнергии.
  • Неправильное подключение электроприбора.
  • Устаревшая модель или физический износ аппарата.
  • Попадание влаги, пыли, грязи внутрь механизма.
  • Установка электросчётчика на резонирующую поверхность.
  • Звук, издаваемый находящимися рядом аппаратами (автоматические выключатели, трансформаторами).

В любом случае необходимо принимать меры.

Возникает резонный вопрос: как проверить исправность и работу счётчика?

В индукционных аппаратах необходимо убедиться во вращении диска под нагрузкой. При отключении нагрузки диск должен быть неподвижен.

Для электронных счётчиков аналогичным критерием является мигание светодиода, которое прекращается при отключённой нагрузке.

Несоответствие стандартов

Одной из простейших причин искрения можно считать отличие стандартов между электрической вилкой и самой розеткой. Дело в том, что еще со времен СССР существовало два основных стандарта: советский (С) и Schuko. Отличие между ними в сечении электродов вилки. На первый взгляд разница не слишком велика, но в то же время этот разбег становится причиной неплотного контакта между объектами. Если Shuko-вская вилка тесно войдет в советские гнезда, проблем не возникнет, а вот обратная связь может стать причиной того, что розетка искрит при включении вилки.

Оптимального решения можно добиться путем замены старых СССР-ских элементов электропроводки на современные стандарты.

Это интересно: Ретро проводка – дизайнерский прием

Искрят щетки электродвигателя пылесоса? Решение этой проблемы Вы найдете в нашей статье

Ко всем неисправностям в электроприборах важно относиться серьезно и своевременно реагировать. Если в вашем пылесосе искрят щетки электродвигателя, то для начала попробуйте разобраться в проблеме самостоятельно

Если ни один из предложенных ниже вариантов не поможет вам починить устройство, то незамедлительно обратитесь в специализированную мастерскую.

Почему могут искрить щетки?

Как только вы заметили искру, сразу же отключите пылесос от электропитания.

Какова бы не оказалась в итоге причина неисправности она ведет к поломке прибора и его ликвидации

Важно отреагировать незамедлительно и принять все возможные меры

В домашних условиях и самостоятельно вы сможете решить проблему, если причина заключена в следующем:

Износ щеток. Если причина в этом, то двигатель начинает работать с меньшей мощностью. Иногда может и совсем не запуститься или же во время работы резко уменьшать свою скорость.

Поломка якоря. Возможно, что проблема кроется в межвитковом замыкании обмотки якоря. Обратите внимание на то откуда наблюдается искрение. Если оно с одинаковой интенсивностью исходит из под обеих щеток, то вы угадали с причиной поломки. Еще одним доказательство вашей правоты в данном случае будет нагревающаяся во время работы пылесоса обмотка якоря.

Статер вышел из строя. Если проблема связана именно с работой статора, то искры будут выбивать только из под одной щетки. Статор имеет две обмотки, который при проверке на сопротивление должны выдавать одинаковый результат, равный 4 Ом. Если сопротивление у обмоток разное, то причина кроется именно здесь.

Причина может быть в загрязнении контактов коллектора. В этом случае вы увидите сильные искры из под обеих щеток. На контактах будет образовываться нагар, возникающий от перегрева двигателя. Мощность оборотов двигателя падает и он начинает работать с перебоями.

Замкнуло коллектор. Контакты со временем подвержены стиранию. В результате этого образуется мелкая графитовая пыль.

Помните! Она скапливается в коллекторе и в какой-то момент может скопиться в таком количестве, что станет причиной замыкания контактов.

Что делать?

После того как вам удалось выявить причину горения щеток, вам важно понять какими должны быть ваши правильные действия. Если проблема связана с износом щеток, то их нужно сразу же заменить

Лучше заменить и пружины, на которых они держатся

Если проблема связана с износом щеток, то их нужно сразу же заменить. Лучше заменить и пружины, на которых они держатся.

Если причина неисправности в якоре, то предстоит полностью заменить его обмотку. Такой ремонт сложно осуществить самостоятельно в домашних условиях. Вы можете попробовать, но проще просто заменить деталь целиком. Она не будет стоить дорого.

В случае со статором ситуация выглядит так же как и с якорем. Если вы сможете самостоятельно перемотать его обмотку, то это будет самым правильным и экономичным решением проблемы. В противном случае придется заменить деталь.

Если вы нашли неисправность в коллекторе, то его ремонт следует начать с чистки контактов от пыли и нагара. Сразу же проверьте работу щеток коллектора. Если они работают в стандартном режиме, то на контактах не должно скапливаться никаких загрязнений. 

Важно! Почистить контакты можно при помощи наждачной бумаги. Подойдет самая минимальная зернистость, чтобы не поцарапать деталь во время чистки

При помощи шуруповерта, установленного на минимум оборотов, вы сможете провести самостоятельную чистку. На основании шуруповерта зафиксируйте наждачную бумагу и аккуратными движениями пройдитесь по контактам.

Если щетки коллектора неисправны их нужно сразу же заменить, чтобы в дальнейшем поломка не повторилась. Исправные щетки должны своевременно устранять нагар и пыль, скапливающиеся на приборе.

Рекомендуемые статьи:

Чудо-щетка пылесоса для уборки шерсти животных

Виды щеток для пылесосов: универсальная, графитовая, круглая и другие

Чистка, ремонт щетки пылесоса

Что делать если искрит розетка

Основной причиной искрения в розетках является некачественный нарушенный контакт между проводниками. Из-за неплотного прилегания электричество попадает в воздух, в результате чего создается искровой промежуток. В нем возникает своеобразная небольшая молния, которая и считается электрической искрой.


Ремонт розетки:

Перед началом ремонта розетки необходимо обесточить электрическую сеть и убедиться в отсутствии напряжения. Чтобы получить доступ к функциональному модулю нужно предварительно снять декоративную крышку.
Вначале проверяется состояние проводов, закрепленных в зажимах. Они не должны быть обломанными, отгоревшими, окислившимися и покрытыми копотью

Следует обращать внимание на наличие окалины на контактных пластинках и крепежных болтах, поскольку окисление снижает пружинящие свойства. Качественные изделия дополнительно оборудуются пружинами, осуществляющими поджим контактных лепестков.
Нагар с концов проводов и контактов убирается без использования наждачной бумаги

При подтягивании контактных зажимов нужно приложить усилие. Отгоревшая проводка освобождается от изоляции. После осмотра и устранения недостатков декоративная накладка устанавливается на место, а в сеть подается электроэнергия. К розетке подключается настольная лампа или какой-либо другой прибор с малой мощностью, оборудованный кнопкой включения.
Во время проверки необходимо обращать внимание на штыри вилки, которые должны с усилием, очень плотно входить в гнезда и контакты розетки. Это позволит предотвратить искрение из-за несоответствия этих изделий между собой.
Если розетки подключаются в установочную коробку с помощью шлейфа, рекомендуется заранее предусмотреть закладку двух фазных и двух нулевых концов. Многие современные розетки дополнительно оборудуются заземляющим контактом.
При отсутствии видимых неисправностей можно подключить что-нибудь более мощное, например, пылесос или утюг. Если после включения не наблюдается искрения и нагревания, значит ремонт розетки выполнен правильно. Рекомендуется в течение определенного времени контролировать работу розетки с включенным электроприбором.

Если все вышеперечисленные мероприятия не дали положительных результатов, необходимо полностью извлечь рабочую часть розетки из установочной коробки и провести более тщательный визуальный осмотр на предмет разрушения каких-либо других элементов. Расшатанные гнезда контактов поджимаются плоскогубцами, а прижимные болты с испорченной резьбой заменяются новыми. В случае невозможности восстановления и ремонта рабочий модуль нужно заменить полностью.

Большое значение имеет своевременная профилактика. Во многих домах до сих пор используются алюминиевые провода, по которым электрический ток подводится к розеткам. Поскольку алюминий является очень мягким металлом, следует регулярно подтягивать места соединений проводов с контактами. Сами розетки рекомендуется выбирать в соответствии с максимальным током, значение которого нанесено на ее корпус.

Все бытовые приборы оборудуются кнопками включения, регуляторами или тумблерами. С их помощью вначале должен отключаться сам прибор, а уже потом вилка вынимается из розетки. Перед подключением, наоборот, все устройства должны находиться в выключенном состоянии.

Розетка искрит при включении вилки и сама по себе – что делать?

Почему выбивает автомат в щитке

Розетка с УЗО

Как выбрать розетки для кухни

Заземление розетки

Выдвижные розетки для столешницы

Устройство электродвигателя и принцип работы

Магнитное поле создает статор.

Главным элементом его конструкции для двигателя постоянного тока служит постоянный магнит, для переменного тока – обмотка возбуждения. Ротор (якорь) имеет собственную обмотку, на которую при помощи щеточно-коллекторного узла подается напряжение. Взаимодействие магнитных полей заставляет ротор вращаться.

Коллектор состоит из набора контактов, представляющих собой медные пластины, расположенные непосредственно на роторе. Миканитовые или слюдинитовые манжеты выполняют роль изоляторов для каждого отдельно взятого контакта. Графитовые щетки – скользящие контакты прижатые к коллектору.

Треск в новом электросчётчике

Бывает, что новые электросчётчики начинают гудеть, шуметь, издавать треск. Установленный в только что смонтированную сеть на недавно сданном объекте, он вдруг выдаёт посторонние звуки. Существует ряд обстоятельств, приводящих к подобному казусу:

  • Заводской брак.
  • Неправильное подключение.
  • Повышенная электрическая нагрузка.
  • Плохо выполненный монтаж, ненадёжное закрепление.
  • Попадание посторонних предметов.

В первом случае следует вернуть прибор на замену, а в остальных – обратиться в обслуживающую организацию. Не следует самостоятельно экспериментировать в поисках неисправности, занимаясь:

  • Вскрытием и разборкой прибора. Это чревато тем, что вы сорвёте пломбу и будете вынуждены разбираться с энергоснабжающей организацией. Кроме того, теряется право на гарантийный ремонт.
  • Увеличением электрической нагрузки. В лучшем случае сработает защита, в худшем – оборудование может выйти из строя и возникнуть возгорание.
  • Проникновением внутрь работающего устройства. Особенно если оно искрит. Никогда не стоит забывать о требованиях электробезопасности. Учтите: вы можете сломать дорогую аппаратуру.
  • Постукиванием по корпусу электросчётчика, перемещением его, дёрганьем проводов и тому подобное. Такие действия мало того, что опасны, но и абсолютно не квалифицированы.

Что делать, чтобы избежать поломки

Предупредить неисправность можно, выполняя условия:

  1. При использовании коммутационного соединения в виде штепсельного разъема применять однотипные элементы соединения, розетку использовать только по назначению и в соответствии с правилами эксплуатации.
  2. Если изделие изготовлено из материалов низкого качества, необходимо его заменить.
  3. Использовать проверенные устройства, имеющие сертификаты соответствия. Приобретать в специализированных магазинах, а не на рынках.
  4. При низкой электрической прочности изоляции проводов и кабелей заменить их новыми, отвечающими требованиям к электрическим проводкам. Необходимость замены определяется при профилактических испытаниях или при возникновении нештатных ситуаций в электрических сетях.
  5. При ослаблении винтового соединения проводов с контактами необходимо их затянуть. При использовании в конкретной модели прижимов (пружинный механизм) правильное решение — заменить изделие новым, оснащенным винтовыми зажимами.

  1. Использовать приборы и устройства, соответствующие номинальному току установленного штепсельного соединения. Значение номинального тока отображено на корпусе розетки, а на приборах — в паспорте и на элементах конструкции (корпус, инвентарная табличка, бирка и т. д.).
  2. Если появился нагар на контактах, нужно ветошью, смоченной растворителем, тщательно протереть места соединения.
  3. Если на подключаемом устройстве есть тумблер или кнопка «Вкл./Выкл.», всегда пользоваться ими, а не просто выдергивать вилку работающего прибора из розетки.
  4. Во влажных помещениях пользоваться исключительно розетками с соответствующим уровнем защиты.
  5. Установить автоматический выключатель на линии розеточных групп, который бы соответствовал возможностям проводки.

Это интересно: Кабель для розеток — рассказываем главное

Итак, если выбило пробки в щитке, что делать?

Если причина выбивания пробок осталась пока не известной, следует вынуть вилки из всех розеток, а выключатели перевести в другое положение. Этими действиями нужно отсоединить участок с поврежденной изоляцией.

Помня о наличии зон защиты, разберитесь, какие же пробки перегорели (какие автоматические выключатели отключились). Предварительно ознакомьтесь со схемой стандартного квартирного распределительного щита. При этом нужно руководствоваться следующими соображениями: если в квартире несколько групп, но погасли не все лампы, а только лампы, относящиеся к одной группе, значит, трогать пробки на лестнице не нужно — они наверняка целы; если в квартире несколько групп и все погасли, с пробками в квартире делать нечего, а искать нужно на лестнице или же в начале стояка.

Возможные последствия

Тем, кто затягивает с ремонтом искрящей розетки, рекомендуем внимательно прочитать этот раздел, после чего приступить к незамедлительному ремонту.

Не устранив причины искрения, домашний мастер подвергает риску себя и всех, кто проживает вместе с ним. Проблемный штепсельный разъем может вызвать пожар в Вашем доме. Порой достаточно слабой искры, чтобы пламя охватило жилище.

Пластмасса качественных изделий не подвержена горению, но это не значит, что она не расплавится и при попытке выдернуть штепсель можно подвергнуться пагубному воздействию электротока.

Не стоит слепо надеяться на срабатывание автоматических выключателей, особенно если они были установлены 5-10 лет назад и после этого не проверялись. Подключение устройства большой мощности или удлинителя с подсоединенным к нему оборудованием может вызвать возгорание проводки по причине перегрузки, а АВ окажется неисправным. На практике такие случаи не редкость, особенно удивляет, когда вставляют вилку в искрящий разъем, поскольку он расположен очень удобно.

Чтобы починить розетку или произвести ее замену, потребуется не более 10-20 минут, максимум вдвое больше при отсутствии навыков. Зато с надежным электрическим контактом опасность перестанет угрожать Вашему дому.

Дрель искрит на щетках — что делать

Итак, у вас дрель искрит на щетках и вы не знаете, что делать в такой ситуации. Эта статья расскажет, из-за чего это происходит, нужно ли это исправлять, а если нужно, то как.

Сразу стоит отметить, что наличие указанного искрения во время работы — это вполне допустимое явление. Правда только в том случае, если искры небольшие и их не так уж и много. Если же они прямо сыпятся, то это может свидетельствовать о неисправности.

Заметим, что на новом исправном электроинструменте щетки могут первое время тоже сильно искрить, так как им необходимо сначала притереться. На притирку обычно хватает 10-15 минут работы. Если после этого все осталось как было, то лучше отнести инструмент обратно в магазин с претензией.

Если же ваша дрель уже негарантийная, то можно попробовать исправить все самому.

Но сначала опишем причины данного явления.

Почему искрят щетки в электродвигателе

Искры, в том числе и на исправном движке, появляются из-за механического воздействия между щетками и коллектором. Щетка, двигаясь по коллектору от одного его контакта к другому, поочередно образует и разрывает соединение с каждым из них. А теперь вспомните, что бывает, если из розетки выдернуть любой работающий электроприбор — обычно в такой момент между вилкой и розеткой проскакивает искра. В случае щеточным двигателем это такое же явление.

Поэтому небольшое искрение даже на исправном электродвигателе допустимо, поскольку соединение и разрыв здесь постоянно возникают.

Причины сильного искрения и способы их устранения

Теперь перейдем к сильному искрению. Оно возникает в основном по следующим причинам:

  1. загрязнение контактов коллектора нагаром
  2. попадание графитовой пыли между контактами коллектора
  3. межвитковое замыкание в обмотке якоря

Пройдемся по каждому пункту отдельно.

1) Загрязнение нагаром получается в результате перегрева двигателя. Наличие нагара приводит к еще большему трению, что ведет к еще более быстрому перегреванию и еще большему образованию нагара. Что очень быстро приводит к поломке.

Излишнее искрение же здесь получается из-за того, что нагар образует дополнительное сопротивление, при котором искра при разрыве получается более крупной и мощной.

В общем нагар следует незамедлительно удалить.

Делается это нулевой наждачной бумагой. То есть надо извлечь коллектор вместе с якорем и аккуратно его зачистить. В идеале желательно проводить зачистку на токарном станке, чтобы не нарушить правильность окружности. Но, как правило, такой возможности нет, поэтому можно обойтись и ручной зачисткой. Главное при этом не переусердствовать.

2) При работе дрели щетки стираются, из-за чего образуется графитовая пыль. Она запросто может скапливаться между контактами коллектора и приводить к замыканиям между ними, так как она является проводником электричества и имеет свое сопротивление. Из-за этого ток распределяется неравномерно, что приводит к возникновению крупных искр в некоторых местах.

У исправной дрели стирание происходит довольно медленно, поэтому графитовая пыль почти не скапливается. Соответсвенно ее накопление сигнализирует о том, что щетки при работе занимают неправильное положение. Обычно такое бывает, когда они стоят не вплотную в своем пазе, а, наоборот, имеют некоторый люфт.

Часто такое происходит при замене щеток, когда их подбирают не совсем подходящими по размеру

Поэтому при замене этому моменту следует уделять пристальное внимание

Ремонт такой неисправности осуществляется путем удаления пыли каким-либо заостренным инструментом и замены щеток на более подходящие по размеру.

3) В случае возникновения межвиткового замыкания в якоре, ток поступает в большем значении на одни контакты и в меньшем на другие. Из-за этого в некоторых местах проходит ток большего значения, чем нужно, в результате чего образуются крупные искры.

Выявлением такого замыкания нужно заниматься, когда два предыдущих пункта не дали особого эффекта. Оно производится на специальном приборе, который создает переменное магнитное поле. При помещении в это поле якоря он начинает дребезжать, так как в нем появляются наведенные токи.

Такой прибор некоторые изготавливают сами из силового трансформатора, в сердечнике которого делается вырез, куда и помещается якорь.

Если причина оказалась в межвитковом замыкании, то нужно перемотать обмотку либо полностью заменить якорь.

Таковы причины возникновения чрезмерного искрения на щетках дрели. Помните, если ничего с этим не делать, то, скорее всего, двигатель в скором времени сломается. Поэтому не ленитесь и проделай указанные в статье рекомендации.

instrument-tehnika.ru

Ослабли винтовые зажимы

Любое разборное изделие имеет свойство изнашиваться со временем. Все винтики, защелки, пружинки откручиваются и ослабляются за весь период эксплуатации. Результатом этого становится, опять-таки, плохой контакт электродов с сетью в результате чего можно увидеть, как розетка искрит сама по себе (без втыкания вилки).

Если проводка представлена алюминиевыми жилами, то винтовые зажимы нужно подтягивать несколько раз в год, т.к. алюминий имеет свойство «вытекать», в результате чего ослабевает контакт, с которого начинает искрить. Также могут быть изношены сами разъемы, куда вставляют штекер. Фиксация вилки происходит с помощью специальных зажимных губок, которые при частом подключении/отключении разгибаются. В этом случае нужно пассатижами подогнуть их внутрь.

Данные две причины являются наиболее популярными и если вовремя обнаружить искрение, ситуацию можно спасти обычным ремонтом. Если Вы уже разобрали розетку, тщательно просмотрите все остальные элементы конструкции: возможно, где-нибудь еще потребуется вмешательство.

Видео инструкция по ремонту розетки, которая искрит

Установка выключателя

Собрав прибор, переходим к его установке на прежнее место. В первую очередь к общей клемме должен быть подсоединена вводная жила, помеченная маркером, а затем – остальные кабели. После этого устройство нужно закрепить в подрозетнике. В последнюю очередь устанавливается корпусное обрамление и крышка.

Иногда установить крышку на основание переключателя не получается. Причиной, как правило, является неверное положение корпуса устройства внутри подрозетника. Нужно ослабить фиксирующие болты, при помощи которых выключатель держится в пластмассовой коробке, и, поставив корпус устройства в нужное положение, снова затянуть их. Если изделие находится в правильном положении, крышка легко сядет на свое место.

Затем нужно подать электричество в помещение и произвести проверку работы прибора, несколько раз включив и выключив его. Если свет включается нормально, движение клавиши не затруднено, корпус не трещит – ремонт выполнен правильно.

Подключение включенных устройств

Этот пункт будет справедлив независимо от производителя. При превышении допустимой мощности по сумме мощностей всех подключенных приборов и потребителей, и вилка, и розетка хорошего качества начнут греться. Шанс появление искры сильно увеличивается, а также ситуация может перерасти в пожароопасную.

Подключение включенных устройств.

Если подключение выше номинальной мощности делать на розетках плохого качества они очень быстро выйдут из строя. В общем случае электроустановочные изделия не рассчитаны на нагрузки выше установленных заводом изготовителем значений. Также это опасно для проводки внутри стен и дома.

Как предотвратить искрение

Искрогасящие цепи

Чтобы на контактах не образовывалась искра, производители устанавливают дугогасительные камеры, которые охлаждают дугу. Некоторые бренды могут делать напайки из материалов, не подверженных окислению. Ток будет проходить через них. Самостоятельно можно использовать несколько способов.

Искрогасящие цепи

Подходят для быстродействующих устройств, генерирующих искры в момент замыкания. Чаще всего ставят два варианта:

  • Для реле и пускателей сети постоянного тока. Понадобится диод с анодом на отрицательный полюс и катодом – на положительный. На активной части происходит рассеивание энергии (самоиндукция). Диод замкнет контур.
  • Снабберную. Шунтирующая RC-цепь предназначена для рассеивания энергии, накопленной в индуктивности, в момент активного сопротивления сети.

Контакты располагаются близко, поэтому цепь искрогашения снижает нагрузку.

Прижимные пластинки

Способ подходит при искрении контактов пускателя или автомата. Специальный пружинящий механизм обеспечивает плотность соприкосновения контактных площадок. Для подсоединения понадобится в положении замкнутого контакта установить пружинящий механизм, отведя его и опуская обратно. Должен быть слышен щелчок-удар.

Снятие нагара

Очищать поверхность проводников можно не только мелкой наждачкой. Ластик, деревянная спичка обеспечит гладкость поверхности, устранит риски увеличения переходного сопротивления.

Какими могут быть последствия

Если вовремя не обнаружить, что розетка искрит сама по себе либо греется, то в результате могут быть плачевные последствия. Сначала пластиковый корпус начнет плавиться, в то же время контакт потихоньку будет подгорать. В дальнейшем произойдет воспламенение электропроводки, что станет причиной пожара.

Помимо этого никто не исключается поражение электрическим током и короткое замыкание, вред которых может быть достаточно масштабным.

Вот и все что хотелось рассказать по поводу того, что делать если искрит розетка при включении и выключении вилки. Обязательно перед началом ремонтных работ Вы должны обесточить помещение, чтобы не получить удар током. Надеемся, что информация была для Вас полезной и использовалась только для саморазвития.

Похожие материалы:

  • Как разобрать выключатель света
  • Розетка выпадает из стены — что делать
  • Схема подключения двойной розетки

Видео инструкция по ремонту розетки, которая искрит.

Искрит розетка: возможные причины

Штепсельная розетка

Розетка с УЗО

Как установить силовую розетку

Розетка с таймером – лучшие модели, советы по выбору, возможности и параметры розеток

Как устранить искрение в розетке?

Разобравшись с причинами, перейдем к способам устранения каждой из них. Начнем в том же порядке:

  1. Несоответствие вилок и розеток решается элементарно. Необходимо привести их к единому типу. Рекомендуем выбрать современные стандарты, иначе на каждом новоприобретенном электрическом приборе потребуется менять штепсельные вилки. То есть, производим замену советских розеток на евростандарт. Помимо этого, если в доме есть винтажное электрооборудование, производим на нем замену старых вилок.
  2. Для устранения перегрузки розетки можно пойти несколькими путями:
  • Заменить электроустановочное устройство на более мощное. Например, если розетки рассчитаны на 10,0 А, то замените их изделиями на 16,0 А.
  • Если одной розетки недостаточно, то установите блок розеток. Это будет значительно надежней использования тройника. Если по каким-то причинам с установкой блока розеток возникают сложности, используйте двойную розетку, устанавливаемую на одно посадочное место. Двойная розетка
  • Изношенный штепсельный разъем можно попытаться отремонтировать, если случай не сильно запущенный. Для этого необходимо снять розетку (предварительно обесточив линию, от которой она запитана), произвести ее чистку, после чего подогнуть контактные пластины, используя утконосы (тонкие плоскогубцы). Если розетка не поддается ремонту, производим ее замену.

Помните, что частые втыкания вилки сокращают ресурс штепсельного разъема.

  • Если имеет место ослабление зажимов, сделайте подтягивание контактов (предварительно отключив питание). Для медной проводки рекомендуется повторять эту процедуру каждые 5-10 лет, алюминиевым проводам не 1-го раза в два года. При возможности, сделайте замену проводки, установив медь.
  • Не приобретайте товар низкого качества. Экономия в данном случае несколько неуместна. Отличить контрафакт от оригинала, не слишком сложно, в первую очередь это подозрительно низкая цена и отсутствие сертификатов на продукцию. Такой товар также отличает низкое качество пластмассы корпуса, отсутствие упаковки, неполная комплектация.

Трещит выключатель при включении света

By avafff , June 20, in Электрика, слаботочка. Потрескивание традиционных электрических выключателей как правило связано с превышением значения мощности коммутируемой ими нагрузки. Традиционные электрические выключатели как правило расчитаны на ток не более 6А, что соответствует осветительной нагрузке чуть более 1кВт если это резистивная нагрузка, то есть обычные лампочки и раза в два меньше для активных нагрузок. Если Вам требуется включать бОльшую мощность, нежели заявлено в документации к выключателю, то на выбор :. Добрый день.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:Обсуждения, статьи, мануалы:

Ремонт выключателя своими руками

Если вы забыли пароль, введите имя пользователя или электронный адрес. Контрольная строка для смены пароля будет выслана вам по электронной почте. Строительные товары Благоустройство территории Вентиляция, климатические системы ЖБИ, бетон, пгс Изоляция Кровельные материалы Лестницы маршевые и винтовые Металлоконструкции Металлопрокат Мощение дорожек Отопление, водоснабжение, канализация Охранное и противопожарное оборудование Печи и камины Пиломатериалы.

Причины почему греется электродвигатель, защита от перегрева

Содержание

  1. Причины перегрева двигателя
  2. Превентивные меры, необходимые для защиты электродвигателя от перегрева

Перегрев электродвигателя – одна из самых распространенных неисправностей, последствием которой может быть выход агрегата из строя. Почему греется асинхронный электродвигатель и что необходимо сделать, чтобы этого не происходило?

Причины перегрева двигателя

Нагрев может быть спровоцирован самыми разными факторами. Чаще всего виной тому:

  • Эксплуатация в недопустимом режиме. Устройство не должно долгое время работать при повышенной нагрузке, а также подвергаться механическим воздействиям (удары, резкие толчки, вибрация) – от этого нарушается целостность.
  • Коррозия, вызванная резкими и частыми перепадами температур и повышенной влажностью. Уменьшение зазора между элементами из-за ржавчины приводит к тому, что электродвигатель не набирает обороты и греется.
  • Несоблюдение правил хранения, монтажа и транспортировки. Следует четко следовать инструкциям, приведенным в паспорте.
  • Повреждение изоляции обмотки. Оно может произойти при попадании под корпус инородных частиц или при небрежной транспортировке. Последствия бывают разные – локальные короткие замыкания, деформация вала, неравномерное вращение ротора, и как итог – перегрев.
  • Эксплуатация при повышенном или пониженном напряжении в сети. Пытаясь найти ответ на вопрос: почему греется электродвигатель 3-хфазный, проверьте проводку и состояние розеток.
  • Засорение вентиляционных каналов. Чтобы этого избежать, достаточно регулярно проводить техосмотр и чистку двигателя.
  • Постоянная слишком высокая/низкая температура в помещении, где функционирует двигатель.
  • Разрушение подшипника. Признаки данной неисправности – неподвижность или плохое прокручивание ротора при включении устройства, полное заклинивание ротора и статора и нагрев корпуса.

В большинстве случаев предотвратить нагрев обмотки электродвигателя можно, просто строго соблюдая правила эксплуатации. Иногда достаточно выключить его и оставить в состоянии покоя на некоторое время. Если же элементы уже повреждены, требуется их починка или замена.

Превентивные меры, необходимые для защиты электродвигателя от перегрева

Конечно, лучше не доводить агрегат до поломки. Для этого следует принять меры, обеспечивающие защиту электродвигателя от перегрева:

  • Не допускайте перегрузки устройства.
  • Если двигатель пока не эксплуатируется, храните его в помещении с приемлемой температурой и влажностью.
  • Периодически проверяйте состояние узлов.

Если механизм и корпус часто и сильно нагреваются, следует выявить причины этого и устранить их:

  • Заменить подшипник.
  • Перемотать обмотки.
  • Отчистить детали от ржавчины.
  • Сменить изоляцию обмоток.
  • Прочистить каналы вентиляции.

В «запущенных» случаях придется отнести агрегат в ремонтную мастерскую.

Знать причины перегрева двигателя и способы их устранения необходимо для того, чтобы, во-первых, не допускать самого перегрева, во-вторых, уметь самостоятельно определить неполадку и исправить ее, если это в ваших силах.


Выбивает УЗО при включении стиральной машины

Электрическая стиральная машина облегчает труд хозяйки и давно превратилась из предмета роскоши в необходимость. Линия, которой это прибор присоединяется к сети, подключается к автоматическому выключатели и устройству защитного отключения.

В этой статье рассказывается, почему срабатывает УЗО при включении стиральной машины и как решить эту проблему.

Стиральная машина выбивает УЗО причины

Срабатывание устройства защитного отключения сразу после включения стиральной машины свидетельствует о каких-либо неисправностях в приборе или электропроводке.

Есть много причин этого явления, некоторые из которых требуют ремонта аппарата в условиях сервисного центра. Такой ремонт может занять много времени, в течение которого придётся стирать руками, а если закончился срок гарантии, то и денег. Поэтому прежде чем обращаться к сервисникам, желательно устранить поломку самостоятельно.

Причины срабатывания защиты могут быть разными, самые простые из которых доступны любому домашнему мастеру и требуют для поиска тестера и минимальных знаний электротехники.

Естественно, причины срабатывания защиты могут быть более сложными и требовать ремонта машины «специально обученными людьми», но начинать поиск неисправности следует с самых простых и легко устранимых вариантов.

Неисправность в электропроводке

Прежде всего, необходимо исключить неисправность в стиральной машинке. Для этого она выключается из розетки и вместо неё подключается мощный электроприбор — утюг или электрочайник:

  • если при включении этих приборов срабатывает защита, то причину срабатывания следует искать в электропроводке, розетке или УЗО;
  • если утюг и чайник работают нормально, то неисправна стиралка и, в большинстве случаев, необходимы разборка аппарата или обращение в мастерскую.

Совет! Если машинка подключается отдельной линией, то для более надёжной проверки желательно подключить аппарат при помощи удлинителя к другой розетке.

Повреждение в розетке

Если срабатывание защиты происходит при включении других электроприборов, то необходимо проверить розетку. Из-за плохого контакта и перегрева в приборе может оплавиться изоляция и произойти короткое замыкание между нулевым контактом «N» и заземляющим «РЕ».

В этом случае при включении электроприбора, подключённого к розетке, через заземляющий контакт начинает идти ток утечки, что приводит к отключению УЗО. При отсутствии нагрузки ток в проводах отсутствует и срабатывания не происходит.

Причиной отключения защиты при подаче напряжения может быть сырость в монтажной коробке, замыкание между проводами или контактами самой розетки. Для проверки необходимо:

  1. 1. отключить УЗО и автоматический выключатель;
  2. 2. вынуть розетку из коробки;
  3. 3. отсоединить от неё провода и развести их в стороны;
  4. 4. включить автомат и УЗО.

Если срабатывание УЗО продолжается, то причину следует искать в проводке, переходных коробках или устройствах защиты.

Ложное срабатывание УЗО

Кроме неисправностей в проводке возможны ошибочные отключения, связанные с неисправностью защитного устройства. На передней панели аппарата имеется кнопка «ТЕСТ», нажатием которой проверяется срабатывание УЗО в аварийных ситуациях, но возможность ложного отключения этим способом проверить нельзя.

Для этого необходимо отсоединить провода, отходящие от прибора, а вместо них присоединить удлинитель с розеткой, в которую включается электрочайник или утюг. Если при включении этих приборов происходит отключение защиты, то необходима замена защитного устройства.

В некоторых схемах электропроводки вместо УЗО используется дифференциальный автомат. Этот прибор совмещает функции УЗО и обычного автомата и в нём может срабатывать не дифференциальная, а тепловая защита.

Причины её срабатывания в выходе из строя этого элемента или плохого контакта на подключении проводов к защитному устройству. Для проверки можно временно заменить дифавтомат обычным УЗО.

Ошибочное подключение

Причиной того, что срабатывает УЗО при включении стиральной машины, может быть неправильная сборка схемы электропроводки или щитка. Признаком этой ситуации является аварийное отключение сразу после завершения работ по монтажу или ремонту электропроводки.

Все бытовые электроприборы, особенно в металлическом корпусе, должны подключаться через УЗО или дифференциальный автомат для защиты людей от поражения электрическим током.

Устройства повышенной мощности, к которым относится стиральная машина, запитываются выделенной линией трёхжильным кабелем. Подключение этого кабеля производится к нижним клеммам УЗО согласно цветовой маркировке проводов и маркировке клемм на корпусе устройства:

  • коричневый (фаза) — «L»;
  • синий (нейтраль) — «N»;
  • жёлто-зелёный провод подключается к шине заземления.

В розетке синий и коричневый проводники присоединяются к силовым контактам, а жёлто-зелёный к заземляющему. Нарушение этого правила приводит к срабатыванию после включения вилки аппарата в розетку или сразу после включения устройства. Это зависит от тока потребления машины в отключенном состоянии.

Уставка срабатывания УЗО определяется ПУЭ глава 7.1. В данном случае она должна быть не более 30мА. Этого достаточно для обеспечения безопасности людей. Уменьшать уставку до 10мА по американскому стандарту не целесообразно. Это может привести к большому количеству ложных срабатываний.

Рабочий ток защитного устройства определяется контактами встроенного реле и должен быть не меньше, чем у автоматического выключателя (но лучше на ступень больше). При условии выделенной линии и подключения только одной розетки его номинальный ток выбирается 16А.

Этого достаточно для стиральной машины мощностью 3кВт, которая одинаковая для аппаратов любой производительности. Для бытовых приборов используются автоматы типа «B» или «C».

Систематическое срабатывание УЗО

Если электропроводка и защитная аппаратура исправны, то для определения причины отключения важно так же знать — срабатывает УЗО при включении стиральной машины сразу или до отключения какое-то время стиралка работает.

Причины этого явления разные, в зависимости от того, в какой момент происходит срабатывание защиты:

  • Сразу при включении в розетку. Возможно короткое замыкание в вилке, сетевом шнуре или на клеммнике, при помощи которого шнур подключается к машине. Он может быть залит водой.
  • При включении питания. Повреждена изоляция соединительных проводов, неисправность или попадание влаги на плату управления.
  • При включении электродвигателей вращения или насоса. Повреждение изоляции проводов, обмоток или крепления силовых элементов платы на радиаторе. Возможно, двигатель вышел из строя.
  • Включение ТЭНа. Разрушен корпус нагревательного элемента или короткое замыкание в месте его подключения.

Периодическое отключение, не связанное с работой машинки. Попадание воды на токоведущие части устройства.

Неисправность УЗО или АВДТ (дифавтомата)

Причиной срабатывания УЗО может быть неисправность самого защитного устройства. Проверки прибор можно двумя способами и необходимо использовать оба метода:

  1. 1. Нажатие кнопки «ТЕСТ». При этом проверяется исправность аппарата и его способность к отключению в аварийной ситуации. Такую проверку необходимо производить каждый месяц.
  2. 2. Подключение мощной нагрузки. Внутри прибора находится трансформатор тока с двумя первичными и одной вторичной обмоткой. При неисправности этого элемента УЗО может срабатывать при протекании через аппарат большого тока и присоединение электрочайника и (или) утюга позволяет проверить исправность устройства.

Этими способами проверяется только дифференциальная защита, но в дифференциальных автоматах имеются дополнительные защиты от перегрузки и короткого замыкания. Для проверки исправности дифавтомата к нему необходимо присоединить к нему электроприборы с общим током потребления, равным номинальному току защитного устройства.

Если проверка показала неисправность УЗО, то его необходимо заменить.

Информация! Ремонт аппарата и последующая проверка возможны только в условиях специализированной мастерской и экономически невыгоден.

Утечка через влажные контакты и изоляцию

Распространённой причиной отключения защиты является плохая изоляция в питающем шнуре или вилке. В современных устройствах эти детали изготавливаются одним элементом на заводе и разобрать их для проверки нельзя.

Для этого необходим мегомметр или тестер. Этими приборами измеряется сопротивление изоляции между штырями вилки и заземляющим контактом. Оно должно быть не менее 1МОм.

Аналогичным способом можно проверить исправность кабеля от щитка до розетки. Для этого необходимо:

  1. 1. отключить питание;
  2. 2. вынуть вилки стиральной машины и других электроприборов из розетки;
  3. 3. отсоединить провода, отходящие от УЗО;
  4. 4. измерить сопротивление между этими проводами и между каждым из них и шиной заземления.

Ещё одной причиной того, почему срабатывает УЗО при включении стиральной машины, может быть наличие внутри аппарата утечки воды или конденсата. Вода является проводником и её наличие в неположенном месте может привести к появлению тока утечки и срабатыванию защиты.

Наличие влаги определяется путём визуального осмотра. Его необходимо производить сразу после аварийного отключения аппарата, иначе влажные детали могут успеть высохнуть. Поэтому перед такой проверкой машинку, при необходимости, переставляют на место, удобное для осмотра.

Естественно, если вода вытекает из-под машины, её можно сразу разбирать и производить поиск мест её протекания.

Важно! Вода внутри стиралки может привести к короткому замыканию и выходу электроники из строя.

При обнаружении протечек они подлежат устранению, при наличии конденсата плату можно завернуть в целлофан, а места подключений покрыть смазкой или силиконовым герметиком.

Повреждение стиральной машинки

Если лужа воды под машиной отсутствует и визуально не обнаруживаются подгоревшие места в розетке или вилке, то для того, чтобы убедиться, что неисправен именно аппарат, его подключают от другой линии, запитанной от другого УЗО и автоматического выключателя.

При отсутствии в квартире разделения электропроводки на линии допускается подключение устройства от соседей при помощи удлинителя с проводом сечением 1,5мм². Сама машина при этом остаётся на своём месте.

Если срабатывает УЗО и на другой линии, значит неисправна стиралка. Это сложный прибор и у такого явления есть много причин.

Поломки стиральной машины при которых выбивает УЗО

Если выбивает УЗО при включении стиральной машины из-за наличия конденсата внутри устройства, то достаточно на несколько дней вынести аппарат в комнату, а летом в частном доме на улицу в солнечное место.

К сожалению, эта причина встречается редко, чаще всего срабатывает УЗО при включении стиральной машины по другим причинам, требующим ремонта или замены отдельных элементов.

Проблемы с нагревательным ТЭНом

Распространённой причиной срабатывания защиты является пробой ТЭНа на корпус. Признаком является отключение аппарата после начала подачи воды. Для осмотра и, при необходимости, замены нагревателя необходимо выполнить следующие операции:

1. Открыть ревизионный люк, расположенный на задней стенке стиралки. Это даст возможность отключить ТЭН от клеммника.

2. Отсоединённый нагреватель проверяется на сопротивление изоляции и спирали из нихрома. Эти параметры должны быть около 1МОм и 30Ом соответственно.

Неисправный ТЭН ремонту не подлежит, его необходимо заменить.

Неисправность платы управления

Влага, находящаяся в корпусе, может вывести из строя плату управления. На ней могут окислиться контакты, а от короткого замыкания перегореть электронные компоненты. Следы сырости определяются по разводам на поверхности и следам коррозии на контактах.

Неисправная электронная схема подлежит ремонту или замене. В некоторых случаях достаточно почистить контакты и тщательно вымыть плату водой, после чего высушить.

Замыкание в обмотках электродвигателя

Если в стиральной машине выбивает УЗО, то причиной может быть неисправность электродвигателя. Это происходит из-за попадания влаги внутрь обмоток. Возможен так же износ подшипников двигателя или барабана, из-за чего возрастает нагрузка, мотор перегревается и происходит разрушение изоляции и межвитковое замыкание.

Признаком неисправного электродвигателя является срабатывание защиты после наполнения бака водой.

Неисправность встроенного сетевого фильтра

Самыми простыми и легкоустранимыми неисправностями являются неисправность сетевого фильтра, шнура и вилки. При этом УЗО отключается сразу после включения аппарата в розетку.

В этом случае шнур и вилку можно заменить на другой, изготовленный самостоятельно или снятый с другого устройства аналогичной мощности, а сетевой фильтр для проверки допускается отключить.

Повреждение шнура питания

Замыкание питающего шнура на корпус машинки может привести к появлению токовой утечки. Следует отключить вилку стиральной машины из розетки и внимательно осмотрел шнур питания на предмет его повреждения и касания заземленных конструкций.

Если есть определенные навыки можно попробовать прозвонить шнур питания мультиметром, проверить не коротит ли он с корпусом.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Автоматический выключатель для защиты электродвигателя — как правильно подобрать?

При выборе автоматических выключателей, способных защитить электродвигатели от повреждений из-за короткого замыкания или чрезмерно высоких нагрузок, необходимо учитывать высокий пусковой ток, часто в 5-7 раз превышающий номинальный. Силовые агрегаты с асинхронным короткозамкнутым ротором подвержены наиболее сильным пусковым перегрузкам. Поскольку данное оборудование широко используется для работы в промышленных и бытовых условиях, проблема защиты как самого устройства, так и шнура питания очень актуальна. В этой статье пойдет речь о том, как правильно рассчитать и выбрать защитный автомат электродвигателя.

Задачи устройств защиты электродвигателей

Петров Василий Александрович

Электромонтер 6 разряда, ООО «Петроэнергоспецмонтаж», 18 лет стажа

Задать вопрос

Бытовые приборы от высоких пусковых токов в сетях обычно защищены трехфазными автоматическими выключателями, которые срабатывают через некоторое время после того, как ток превышает номинальное значение. Таким образом, вал двигателя успевает развернуться до необходимой скорости вращения, после чего сила электронного потока уменьшается. А вот защитные устройства, используемые в быту, не разработаны. Поэтому выбрать автоматический выключатель, который защитит асинхронный двигатель от перегрузок и сверхтоков короткого замыкания, сложнее.

Современные автоматические выключатели защиты двигателя часто устанавливаются в общий корпус со стартерами (так называемые коммутационные аппараты для пуска двигателя). Они предназначены для выполнения следующих действий:

  • Защита устройства от сверхтоков, возникающих внутри двигателя или в цепи питания.
  • Защита силового агрегата от обрыва фазного провода и перекоса фаз.
  • Обеспечьте временную задержку, необходимую для того, чтобы двигатель, вынужденный останавливаться из-за перегрева, успевал остыть.

Автоматика управления и защиты двигателя на видео:

  • Отключение системы, если нагрузка больше не подается на вал.
  • Защита силового агрегата от длительных перегрузок.
  • Защита электродвигателя от перегрева (для выполнения этой функции внутри агрегата или на его корпусе монтируются дополнительные датчики температуры).
  • Индикация порядка работы, а также оповещение об аварийных ситуациях.

Также следует учитывать, что защитный автомат двигателя должен быть совместим с механизмами контроля и управления.

Расчет автомата для электродвигателя

Смирнов Константин Юрьевич

Мастер участка электросетей, ООО «Петроэнергоспецмонтаж»

Задать вопрос

До недавнего времени для защиты электродвигателей применялась следующая схема: внутри пускателя был установлен терморегулятор, подключенный последовательно к контактору. Так работал этот механизм. При длительном прохождении через реле большого тока установленная в нем биметаллическая пластина нагревается, что, изгибаясь, разрывает цепь контактора. Если установленная перегрузка была кратковременной (как это бывает при запуске двигателя), пластина не успевала прогреть и заправить машину.

Внутреннее устройство выключателя защиты двигателя на видео:

Основным недостатком такой схемы было то, что она не избавляла агрегат от скачков напряжения и разбаланса фаз. Теперь защиту электростанций обеспечивают более точные и современные устройства, о которых мы поговорим чуть позже. А теперь обратимся к вопросу о том, как рассчитывается машина, которую необходимо установить в цепи электродвигателя.

Чтобы выбрать автоматический выключатель для электроустановки, необходимо знать его время-токовые характеристики и категорию. Время-токовая характеристика не зависит от номинального тока, на который рассчитан АВ.

Чтобы избежать срабатывания автоматического выключателя при каждом запуске двигателя, пусковой ток не должен быть больше, чем тот, который вызывает мгновенное отключение устройства (отключение). Соотношение пускового тока к номинальному прописано в паспорте оборудования, максимально допустимое — 7/1.

Смирнов Константин Юрьевич

Мастер участка электросетей, ООО «Петроэнергоспецмонтаж»

Задать вопрос

При расчете машины на практике необходимо использовать коэффициент запаса прочности, обозначенный символом Kн. Если номинальный ток устройства не превышает 100 А, значение Kn составляет 1,4; для больших значений — 1,25. Исходя из этого, значение тока отключения определяется по формуле Iotc ≥ Kn x Istart. Подбираем переключатель исходя из рассчитанных параметров.

Еще одна величина, которую следует учитывать при выборе, когда машина установлена ​​в электрическом щите или в специальном шкафу, — это температурный коэффициент (Kt). Это значение составляет 0,85, и номинальный ток защитного устройства должен быть умножен на него (In / Kt) при определении размеров).

Современные устройства электрозащиты энергоблоков

Большой популярностью пользуются модульные автоматы с моторным приводом, это универсальные устройства, успешно справляющиеся со всеми описанными выше функциями.

Кроме того, их можно использовать для настройки параметров отключения с высокой точностью.

Современные автоматические моторизованные машины представлены множеством разновидностей, отличающихся друг от друга внешним видом, характеристиками и способом управления. Как и при выборе обычного аппарата, необходимо знать начальное значение, а также номинальный ток. Кроме того, необходимо определиться, какие функции должно выполнять защитное устройство. Произведя необходимые расчеты, можно приобрести двигатель с автоматом. Цена этих устройств напрямую зависит от их возможностей и мощности электродвигателя.

Характеристики защиты электродвигателей в промышленных условиях

Часто при включении устройств мощностью более 100 кВт напряжение в общей сети опускается ниже минимального. При этом остановки работающих силовых агрегатов не происходит, но количество их оборотов уменьшается. Когда напряжение возвращается к нормальному уровню, двигатель возобновляет работу. К тому же его работа проходит в режиме перегрузки. Это называется самовоспламенением.

Автостарт иногда приводит к неправильному включению AV. Это может произойти, когда до временного отключения электроэнергии установка долгое время проработала в штатном режиме и биметаллическая пластина успела прогреться. В этом случае тепловое расцепление иногда происходит до нормализации напряжения. Пример падения напряжения в электросети автомобиля на следующем видео:

Для предотвращения остановки мощных заводских электродвигателей при самовоспламенении применяется релейная защита, в которой трансформаторы тока включены в общую сеть. Реле защиты подключены к их вторичным обмоткам. Эти системы выбираются с помощью сложных расчетов. Здесь мы их приводить не будем, так как на производстве эту задачу выполняют обычные энергетики.

Заключение

В этой статье мы подробно рассмотрели тему защитных устройств для электродвигателей и разобрались, как выбрать автомат для электродвигателя и какие параметры следует учитывать. Наши читатели могут убедиться, что произведенные в данном случае расчеты совсем несложны, а значит, подобрать устройство для сети, в которое включен не очень мощный блок питания, вполне возможно.

9 типичных неисправностей электродвигателя и способы их устранения


Электрические неисправности электродвигателя

Электрические неисправности двигателя всегда связаны с обмоткой.

  1. Межвитковое замыкание
    может возникнуть при ухудшении изоляции в пределах одной обмотки. Возможные причины: перегрев обмотки, некачественная изоляция, износ изоляции вследствие вибрации. Определить межвитковое замыкание бывает сложно. Основной метод диагностики – сравнение сопротивления и рабочего тока всех трех обмоток. Первые симптомы межвиткового замыкания – повышенный нагрев двигателя и падение момента на валу. При этом по одной из фаз ток больше, чем по двум другим.
  2. Замыкание между обмотками
    происходит из-за смещения обмоток, механической вибрации и ударов. При отсутствии должной электрической защиты может возникнуть короткое замыкание и пожар.
  3. Замыкание обмотки на корпус
    . При данной неисправности электродвигатель может продолжать работать, если неправильно выполнены заземление и защита от короткого замыкания. Однако в работе он будет смертельно опасен, так как его потенциал будет находиться под фазным напряжением.
  4. Обрыв обмотки
    . Эта неисправность равносильна пропаданию фазы. Если обрыв происходит в работе, то двигатель резко теряет мощность и начинает перегреваться. При правильно выполненной защите двигатель отключится, поскольку ток по другим фазам будет повышен.

Для устранения большинства из этих поломок требуется перемотка двигателя.

Механические неисправности электродвигателя

Механические неисправности электродвигателя связаны с его конструкцией.

  1. Износ и трение в подшипниках
    . Проявляется в повышении механической вибрации и шума при работе. В этом случае требуется замена подшипников, иначе неисправность приведет к перегреву и падению производительности двигателя.
  2. Проворачивание ротора на валу
    . Ротор может вращаться в магнитном поле статора, а вал будет неподвижен. Требуется механическая фиксация ротора на валу.
  3. Зацепление ротора за статор
    . Эта проблема связана с механической поломкой подшипников, их посадочных мест или корпуса двигателя. Кроме того, подобная неисправность приводит к повреждению обмотки статора. Практически не подлежит ремонту.
  4. Повреждение корпуса двигателя
    . Может происходить из-за ударов, повышенных нагрузок, неправильного крепления или низкого качества двигателя. Ремонт является трудоемким из-за трудностей соосной установки переднего и заднего подшипников.
  5. Проворачивание или повреждение крыльчатки обдува
    . Несмотря на то, что двигатель продолжит работать, он будет перегреваться, что существенно сократит срок его службы. Крыльчатку необходимо закрепить (для этого используется шпонка или стопорное кольцо) или заменить.

Автомобильный сабвуфер своими руками


Небольшие по размеру динамики, установленные в автомобиле, не обеспечивают хорошее воспроизведение низких частот («басов»). Один из вариантов решения этой проблемы — установить в автомобиль сабвуфер с усилителем общим для правого и левого каналов со своим динамиком. Сабвуфер будет воспроизводить только низкочастотные составляющие звукового диапазона. Далее вы узнаете как сделать сабвуфер своими руками. Подробнее…

  • Переносной мини-холодильник своими руками
  • Аварийные ситуации при работе электродвигателя

    Существуют неисправности, не связанные непосредственно с двигателем, но влияющие на его работу, характеристики и срок службы. Большинство этих неисправностей вызваны механической перегрузкой, увеличением тока, и, как следствие, перегревом обмоток и корпуса.

    1. Увеличение нагрузки на валу вследствие заклинивания привода либо приводимых механизмов.
    2. Перекос напряжения питания, который может быть вызван проблемами питающей сети либо внутренними проблемами привода.
    3. Пропадание фазы, которое может произойти на любом участке питания двигателя – от питающей трансформаторной подстанции до обмотки двигателя.
    4. Проблема с обдувом (охлаждением). Может возникнуть из-за повреждения крыльчатки двигателя при собственном охлаждении, из-за останова вентилятора внешнего принудительного охлаждения или вследствие значительного повышения температуры окружающей среды.

    П О П У Л Я Р Н О Е:

    • Как выбрать освещение загородного дома, дачи?

    • Скоро весна! Все стараются убежать от городской суеты на дачу или загородный дом, где можно побыть в атмосфере чистоты и спокойствия.
      Загородный дом имеет множество аспектов в организации, одним из них является освещение территории.

      О том, как выбрать хорошее и правильное освещение загородного дома и участка, создать комфорт и уют Вы узнаете в статье ниже… Подробнее…

    • Сабвуфер своими руками

    Способы защиты электродвигателя

    Для защиты электродвигателя от внутренних и внешних неисправностей, а также для минимизации дальнейших трудозатрат по его ремонту применяют различные устройства.

    Мотор-автоматы и тепловые реле

    Мотор-автоматы (автоматы защиты двигателя) и тепловые реле используют для обнаружения превышения тока по одной или всем фазам двигателя. В случае превышения через некоторое время происходит отключение привода.

    В отличие от мотор-автомата, у теплового реле нет силовой коммутации. Оно имеет только управляющий контакт, который размыкает питание силовой цепи. Мотор-автомат является самостоятельным коммутационным устройством, способным выключать двигатель.

    Минус теплового реле заключается в отсутствии защиты от короткого замыкания. Мотор-автомат имеет защиту от перегрузки и электромагнитную защиту от короткого замыкания, которая мгновенно срабатывает и выключает двигатель при превышении тока уставки в 10-20 раз.

    Данные устройства используются наиболее широко и при правильной установке и настройке способны с большой долей вероятности защитить электродвигатель и оборудование от поломки и других негативных последствий.

    Электронные реле защиты двигателей

    Данный вид защиты обеспечивает большой выбор различных защит. Основным элементом таких реле является микропроцессор, который анализирует мгновенные значения напряжения и тока и принимает решения на основе заданных настроек. Это может быть выдача сигнала на индикацию либо на отключение двигателя.

    Термисторы и термореле

    Когда по какой-то причине не сработала тепловая защита по перегрузке, последний рубеж обороны — термозащита. Внутрь обмотки устанавливается термочувствительный элемент (как правило, термистор или позистор), который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. При пересечении порога срабатывает соответствующая защита, и двигатель отключается.

    Возможно применение более простых дискретных термореле (термоконтактов), которые размыкают контрольную или тепловую цепь, что приводит к аварийной остановке электродвигателя.

    Преобразователи частоты

    Обычно преобразователи частоты располагают несколькими видами защиты – по превышению момента и тока, по превышению напряжения, обрыву фазы и проч. Кроме того, возможно ограничение момента и тока. В этом случае на двигатель будет подаваться напряжение с меньшим уровнем и частотой, если будет обнаружена перегрузка. При этом будет выдано соответствующее сообщение оператору, а двигатель может продолжать работать.

    Также производители частотных преобразователей рекомендуют устанавливать защитный автомат на входе ПЧ, тепловое реле на выходе и термисторную защиту.

    Другие полезные материалы:

    Выбор электродвигателя для компрессора Как определить параметры двигателя без шильдика? Выбор мотор-редуктора для буровой установки

    Основные неисправности и отказы электродвигателей

    Главная / Электродвигатели / Статьи / Неисправности и отказы двигателей

    Электродвигатели, изготовленные на заводе и прошедшие весь комплекс приемосдаточных испытаний, исправны и по своим характеристикам соответствуют паспортным данным. Большинство отказов происходят по причинам, возникающим в процессах, следующих за выпуском готовой машины: погрузка, транспортировка, разгрузка, хранение, монтаж на месте эксплуатации. В этот период электрические машины подвержены резким толчкам, ударам, вибрациям, по своим воздействиям часто выходящими за пределы допустимых.

    В процессе хранения машины подвержены воздействию низких температур и влаги, тем более что часто машины хранятся в сырых помещениях и даже на открытых площадках. В результате описанных воздействий неисправности возникают обычно в период приработки машины или даже при первом ее пуске. Например, во время хранения машины под воздействием повышенной влажности внутренняя поверхность сердечника статора и наружная поверхность ротора покрываются слоем ржавчины, заполняющей воздушный зазор между статором и ротором.

    При первом же включении двигателя ротор оказывается неподвижным. Это ведет к необходимости разборки двигателя и тщательной очистке заржавевших поверхностей. Частицы ржавчины попадают в обмотку двигателя и оказывают разрушительное воздействие на ее изоляцию. Следует иметь в виду, что неисправности электрических машин, связанные с повреждением изоляции, наиболее нежелательны, так как они ведут к необходимости перемотки машины, а следовательно, требуют ее капитального ремонта. Часто нарушения витковой изоляции становятся причиной местных коротких замыканий. При этом машина перегревается, вращение ротора становится неравномерным, возникает небаланс сил тяжения ротора к статору, приводящий к деформации вала машины. Причины, способные вызвать межвитковые короткие замыкания, возникают и при эксплуатации машины, когда во внутреннюю полость попадают посторонние частицы (пыль, грязь, мелкая металлическая стружка), способные механически повредить изоляцию обмотки.

    При работе асинхронных двигателей от преобразователей частоты ПЧ, в которых выходное трехфазное напряжение формируется методом широтно-импульсной модуляции, на входе двигателя возникает напряжение импульсной формы, амплитуда которого может значительно превышать амплитуду синусоидального напряжения первой (основной) гармоники. Это может привести к нарушению межвитковой или межфазовой изоляции и вызвать межвитковые короткие замыкания. Устранению этого нежелательного явления способствует применение сглаживающих фильтров на выходе преобразователя в цепях питания двигателей.

    В коллекторных двигателях постоянного тока причинами неисправностей часто являются нарушения работы щеточно-коллекторного узла, способные вызвать усиление искрения или даже круговой огонь на коллекторе. Возможные неисправности электрических машин настолько разнообразны и многочисленны, что описать их полностью не представляется возможным. В таблице ниже приведены наиболее характерные и часто встречающиеся неисправности в электрических машинах, причины, их вызвавшие, и способы устранения этих неисправностей.

    Часто встречающиеся неисправности электродвигателей

    Виды неисправностей Причина Способ устранения
    При включении в сеть ротор (якорь) неподвиженНа входных клеммах машины отсутствует напряжение либо оно слишком малоПроверить питающую линию, устранить повреждение и обеспечить подачу номинального напряжения
    При включении в сеть ротор неподвижен, сильное гудение, интенсивное нагреваниеРазрушен подшипник; задевание ротора о статор; заклинило вал рабочего механизмаОтсоединить вал двигателя от вала механизма и вновь включить двигатель; если вал двигателя остается неподвижным, снять двигатель и отправить в ремонт
    Остановка работающего двигателяПрекращена подача напряжения Сработала защита двигателяНайти и устранить разрыв в питающей цепи Выяснить причину срабатывания защиты (перегрузка двигателя, значительно изменилось напряжение в сети), устранить ее и включить двигатель
    Двигатель не достигает требуемой частоты вращения, сильно перегреваетсяДвигатель перегружен Подшипник вышел из строяУстранить перегрузку Заменить подшипник
    Двигатель сильно перегреваетсяДвигатель перегружен Повышено или понижено напряжение сети Повышена температура окружающей среды Нарушена вентиляция двигателя (засорились каналы подачи воздуха на вентилятор, загрязнена поверхность двигателя)Устранить перегрузку Выяснить и устранить причину отклонения напряжения от номинального Устранить причину и понизить температуру до допустимого значения Очистить вентиляционные каналы подачи воздуха на вентилятор и устранить загрязнение поверхности двигателя
    Работа двигателя сопровождается сильным гудением, появился дымПроизошло замыкание витков некоторых катушек обмотки статора; короткое замыкание одной фазыДвигатель отправить в ремонт
    Сильная вибрация двигателяНарушилась балансировка вентиляторного колеса двигателя либо другого элемента, установленного на валу двигателяУстранить небаланс вентилятора либо другого элемента, установленного па валу двигателя
    Подшипник перегревается, в нем слышны шумыПодшипник и смазка в нем загрязнены Подшипник изношен Нарушена центровка валов двигателя и рабочей машиныУдалить из подшипника смазку, промыть его и заложить новую смазку Заменить подшипник Произвести центровку валов
    Двигатель не отключается от сети при нажатии кнопки «Стоп»«Залипли» контакты магнитного пускателяОтключить двигатель автоматическим выключателем и заменить магнитный пускатель
    При включении в сеть двигатель работает неустойчивоСиловые контакты магнитного пускателя не создают устойчивого соединенияЗаменить магнитный пускатель
    Разрушение лап машины в местах их присоединения к корпусуОчень сильная вибрация машины Нарушение соосности сочлененных валов двигателя и рабочей машиныОпределить несбалансированные вращающиеся элементы и выполнить их балансировку Разъединить валы и восстановить их соосность
    Разрушение гнезд с резьбой в корпусе для крепления подшипниковых щитовСлишком сильная вибрация Разрушен подшипникУстранить причины, вызывающие такую вибрацию Заменить подшипник
    Ослабление крепления подшипника в подшипниковом щитеСлишком большая радиальная нагрузка на выходной конец вала, приведшая к износу места посадки подшипника в щите Очень большая вибрация машиныУменьшить радиальную нагрузку и заменить двигатель; применить двигатель другого типоразмера, способный без разрушения выдержать существующую радиальную нагрузку Устранить причины сильной вибрации и заменить двигатель
    Александр
    2016-04-05 12:32:37 Пожалуйста помогите найти ответ. Образование сильной искры непосредственно только под одной щеткой. Замена щетки ничего не изменила. Все контакты проверены. Да же поменял конденсатор, который служит для гашения искры. Если закорочены коллекторный пластины, то искра должна быть круговой. Спасибо за ответ.
    [Ответить] [Ответить с цитатой] [Отменить ответ]
    Наталья
    2016-08-02 10:20:29 Помогите понять что случилось с моим электрическим триммером. Новый, включили, триммер сильно нагрелся и задымил. Обратилась к продавцу. В сервисном . От чего могло такое произойти? Электропроводка в доме новая, ни один электроприбор в доме не сгорел.
    [Ответить] [Ответить с цитатой] [Отменить ответ]
    Давлеткильдеев
    2017-11-22 16:30:32 Двигатель 45кВт после перемотки,на холостом х.проработал 20 часов все в норме,под нагрузкой остановился через 20 минут по тепловой защите,менял и пускатель и теплушку 3 раза,все остальные параметры в норме.в чем дело может кто подскажет?
    [Ответить] [Ответить с цитатой] [Отменить ответ]

    Страницы: [1]
    Идёт

    Статьи по теме:

    Однофазные асинхронные двигатели. В различных бытовых и промышленных приборах широкое распространение получили однофазные асинхронные двигатели малой мощности. Однофазные асинхронные двигатели имеют на статоре рабочую обмотку, подключаемую к однофазной сети переменного тока, и вспомогательную (пусковую) … >>>
    Конструкция асинхронных двигателей. В зависимости от способа выполнения обмотки ротора асинхронного двигателя последние разделяются на две большие группы: двигатели с короткозамкнутой обмоткой на роторе и двигатели с фазной обмоткой на роторе или двигатели с контактными кольцами. … >>>
    Применение синхронных и асинхронных электродвигателей. Одним из преимуществ синхронных двигателей по сравнению с асинхронными является то, что они обладают большей перегрузочной способностью. Весьма важно, что перегрузочная способность синхронных двигателей может быть увеличена за счет автоматического регулирования тока возбуждения … >>>

    все статьи >>>

    Что делать, если выбивает УЗО при включении стиральной машины

    Что нужно делать в первую очередь при срабатывании УЗО, когда Вы включаете стиральную машину? Довольно очевидно, что в первую очередь стоит попытаться найти первопричину проблемы. Однако при поиске проблемы может оказаться, что наша проблема никак не связана с неполадками проводки и на первый взгляд проблему спровоцировали бытовые приборы. Порой даже новая бытовая техника может привести к отключениям защитной аппаратуры.


    Соответствие установленного подключения

    Как показывает практика, зачастую защитные устройства типа УЗО или автоматический выключатель могут срабатывать при неправильно выполненной схеме подключения. Также ещё возможен вариант, что номинальные параметры защитных устройств были выбраны неправильно. Поэтому, сперва нам требуется исключить подобную возможность причины неполадки.
    Стиральная машина, электроплита, электроконвектор и прочие подобные устройства с активным нагревательным элементом желательно включать в сеть только через УЗ0, дабы обезопасить людей от удара электрическим током. Учитывая, что подобные бытовые приборы имеют более высокий уровень мощности, то подключение их к сети требуется осуществлять трёхжильным медным кабелем с сечением не менее 2,5 мм2, и с отдельно выделенной розеткой. 
    Защитный проводник должен подключаться к заземляющей шине, также фазная и нулевая жила должна быть подсоединена на нижние клеммы. Если нулевой проводник будет подсоединён к общей нейтральной шине, то в этом случае совершенно точно будут происходить ошибочные срабатывания. 
     
    Как правило значение тока утечки для УЗ0 принято выбирать порядка 30 mА. Если выбрать более высокий ток утечки, это может привести к увеличению опасности для человека, и наоборот, если установить более низкий параметр (обычно берут 10 мА), то тогда возможны частые ложные срабатывания. Небольшой совет: покупать стоит УЗО на электромеханической системе, поскольку УЗО подобного типа имеет более высокий показатель надежности. 

    Значение номинального тока для УЗО берется с учетом величины нагрузки. Учитывая, что мощность стиралки и прочих подобных бытовых устройств находится в пределах 2,5-3кВт, то номинальный ток защитного устройства может быть порядком 16 A. 

    При выборе автомата стоит учесть, что он должен сработать и защитить проводку от КЗ или перегрузок. Предпочтительно, чтобы для защиты стиральной машины был установлен 2хполюсный автоматический выключатель, дабы не возникла проблема с переполюсовкой. Характеристику срабатывания стоит выбирать категории В, поскольку данный тип характеристики более чувствительный. 

    Периодические срабатывания

    В случае, если в результате вышеуказанных действий проблем со схемой подключения обнаружено не было, то для более точного определения первопричины проблемы сперва нужно определить точное время, когда случается срабатывание УЗО или автомата. Вы должны определить, срабатывание происходит во время подключения прибора к розетке, во время включения питания или это происходит непосредственно во время работы прибора. 

    Срабатывание УЗ0:

    • Если УЗО срабатывает при включении в розетку, то проблема скорее всего в повреждении изоляции кабеля, который подает питание. Или возможно попадание влаги на клеммные колодки, в том месте, где подключаются жилы к плате преобразователя.
    • УЗ0 срабатывает при включении самого прибора. Это может значить, что в изоляции внутренней сети произошел пробой питания на корпус устройства, который находился под заземлением. Или, возможно, произошло попадание влаги на основную плату.
    • Если УЗ0 сработало при включении двигателя, то вероятно была нарушена изоляция обмоток в месте крепления силовых ключей к радиатору. Или, возможно, произошло попадание влаги на плату. 
    • И последний вариант, когда при включении ТЭНа сработало УЗ0. В таком случае вероятно произошел пробой на заземляющий контакт либо была нарушена целостность корпуса нагревателя. 

    Аналогично для автоматического выключателя:
    • Если автомат сработал при включении прибора в розетку, то, вероятно, случился пробой изоляции трансформатора или питающего кабеля.
    • Если автомат сработал при включении питания прибора, то проблема лежит в неправильной работе входного преобразователя.
    • В случае включения в работу ТЭН или двигателя, то, вероятно, произошло замыкание нагревательной спирали или обмотки.

    Также можно добавить, что УЗ0 и автомат могут срабатывать нерегулярно. К примеру, автоматический выключатель бывает срабатывает, когда падает напряжение, в этом случае ток нагрузки превышает установленный уровень. Если подобным образом работает УЗ0, то возможна неисправность в самом устройстве, либо на токоведущие части попадает влага.

    Также в нашем случае сразу бросается в глаза, что у дифференциальных автоматов нету возможности определить какой тип защиты сработал. Иногда для решения этой проблемы временно последовательно подключают дифавтомат и стандартный защитный автомат, у которого более низкое значение номинальных параметров.


    Вы можете купить УЗО и автоматические выключатели от лучших производителей прямо у нас на сайте:

    Ваш электродвигатель пытается вам что-то сказать?

    Инженеры-технологи часто обладают интуитивным нюхом на неприятности, поэтому способны предсказать возможные проблемы с оборудованием и принять упреждающие меры для их предотвращения. Это не результат магических сил, а результат длительного опыта работы с установками и машинами. Билл Бертрам из производителя двигателей Marathon Electric объясняет, как можно интерпретировать различные звуки двигателей.

    Если вы пройдете мимо работающего растения, вы услышите, как оно издает шум.Если вы внимательно послушаете, вы сможете выделить отдельные элементы в общем звучании. Например, вы можете услышать жужжание вентилятора, стук насоса и грохот конвейера.

    Поэтому неудивительно, что опытный инженер завода сможет выбрать отдельные электродвигатели и узнать их специфические «звуковые сигнатуры». Если звук двигателя начинает меняться, это может быть признаком проблемы, поэтому проницательный инженер не пожалеет времени на расследование и, таким образом, может пресечь потенциально серьезную поломку в зародыше.

    Различают два основных класса посторонних шумов в двигателях – механические и электрические. Наиболее вероятными механическими причинами шума являются изношенные подшипники, трение или столкновение движущихся частей, погнутый вал, ослабленный или отсутствующий винт или другая незначительная деталь. Тип шума вполне может указывать на проблему, а соответствующую часть двигателя можно осмотреть и при необходимости отремонтировать.

    Наиболее вероятными электрическими причинами шума являются потеря одной из трех фаз, приводящая к дисбалансу фаз (только для трехфазных двигателей), или гармоники, вызванные использованием инвертора.Опять же, характер шума может указывать на проблему; решение может быть простым, но может быть и немного сложнее.

    Анализ звуковых характеристик двигателя на самом деле является высокоразвитой областью исследований, но, как правило, его можно применять только в очень особых ситуациях, таких как главный приводной двигатель на атомной подводной лодке и огромные насосные двигатели, используемые в шахтах с глубоким стволом. В крупных промышленных приложениях, таких как электростанции, аналогичная дисциплина анализа вибрации иногда используется как способ контроля «здоровья» больших двигателей.Но в большинстве случаев шум двигателя оценивается интуитивно инженерами, ежедневно работающими с заводом.

    Причина и следствие

    Общие причины повреждения двигателя включают физическое воздействие, электрическую или механическую перегрузку и плохое техническое обслуживание. Вероятно, наиболее распространенным из всех является удар, который повреждает относительно хрупкую крышку вентилятора и приводит к ее удару по вентилятору. В то время как повреждение крышки будет сразу видно, лопасть вентилятора также может быть сломана или погнута, или может пострадать крепление или вал вентилятора.Простой визуальный осмотр покажет все эти проблемы, за исключением небольшого изгиба вала, который, вероятно, приведет к жужжанию или гудению при работе.

    Более сильный удар может погнуть главный вал, повредить подшипники, сместить незначительную деталь или даже повредить корпус. Большинство из них может потребовать капитального ремонта или даже утилизации двигателя.

    Центральный приводной вал двигателя также может погнуться, если он подвергается чрезмерной нагрузке: например, кран пытается поднять слишком тяжелый предмет или двигатель конвейера продолжает работать, несмотря на физическую блокировку конвейера.Стоит отметить, что приводные валы часто воспринимают свою нагрузку как асимметричную, т.е. подвержены постоянному изгибающему моменту.

    Слегка смещенный или изогнутый вал двигателя будет издавать гудящий звук. Подобный шум может создаваться при незначительной неисправности трансмиссионного оборудования, прикрепленного к валу двигателя. В последнем можно убедиться, отключив вал двигателя от нагрузки и включив ее. Если шум исчезнет, ​​неисправность не в двигателе.

    Если шум по-прежнему присутствует, необходимо выполнить второй тест.Включите двигатель, затем выключите его; если двигатель мгновенно перестает вращаться, проблема почти наверняка электрическая, а не механическая. Запах гари или нагар указывают на неисправное соединение, которое можно легко починить. Возможно, что одна из катушек ротора вышла из строя (размоталась или отсоединилась), в результате чего электромагнитное поле стало асимметричным и возникло колебание ротора. Если одна из катушек чувствует себя неплотно набитой, вероятно, требуется перемотка.

    Перемотку почти всегда должен выполнять профессионал, как и замену поврежденных валов и изношенных подшипников.Многие другие виды ремонта могут быть выполнены на месте, хотя с экономической точки зрения может быть более целесообразным просто заменить двигатель.

    Все чаще двигатель используется в сочетании с инвертором или приводом с регулируемой скоростью. Привод можно использовать для снижения энергопотребления за счет работы двигателя на более низкой скорости (экономия энергии часто бывает очень значительной) или для обеспечения дополнительного уровня оперативного управления (например, двигатель центрифуги может быть настроен на три оборота). заданных скоростей, две скорости ускорения и две скорости замедления).

    Однако следует отметить, что инвертор может увеличить как электрические, так и механические нагрузки на двигатель, поэтому может потребоваться более тщательное техническое обслуживание и контроль.

    Заключение

    Промышленные электродвигатели — это прочные и надежные элементы оборудования, которые требуют минимального обслуживания в течение всего срока службы. Есть много-много примеров того, как мотор безукоризненно служит буквально десятилетиями, особенно если его регулярно осматривать и оперативно устранять мелкие проблемы.

    Техническое обслуживание обычно состоит из очистки, смазки, проверки креплений и выравнивания нагрузки, проверки рабочей температуры (и обеспечения свободной циркуляции воздуха), прослушивания/ощущения вибрации и проверки электрических соединений.

    Обычный мелкий ремонт может включать в себя затяжку винтов и болтов, переделку электрических соединений и установку нового охлаждающего вентилятора и/или кожуха. Более крупный ремонт включает в себя замену изношенных подшипников и перемотку катушек, что может быть лучше выполнено специализированным подрядчиком.

    Один из лучших способов проверить мотор — узнать его звуковой почерк и регулярно его слушать. Это не только просто сделать, но и почти интуитивно понятно для преданного своему делу инженера, и это, вероятно, лучшая доступная система раннего предупреждения!

    О компании Regal

    Regal является ведущим производителем электрических и механических продуктов для управления движением, обслуживающих широкий спектр рынков от тяжелой промышленности до высоких технологий.Производственные и сервисные предприятия Regal расположены по всему миру. Для получения дополнительной информации: www.rotor.co.uk

     

     

     

     

    Есть ли у ваших машин защита от перезапуска?

    Ответил Роджер Харрисон, директор по обучению Rockford Systems Inc., Рокфорд, Иллинойс.

    В целях безопасности необходимо предотвратить автоматический или непреднамеренный перезапуск машин при отключении питания.Чтобы определить, есть ли на вашем компьютере защита от выключения (против перезапуска), выполните следующие действия:

    1. При работающем двигателе отключите питание машины с помощью выключателя стартера двигателя или отсоедините его от розетки. Не делайте этого как обычный способ остановки двигателя, если электрическая система не предназначена для этого.
    2. Дайте двигателю замедлиться до полной остановки.
    3. Снова включите питание.
    4. Если машина запускается, у вас нет защиты от выпадения.

    Когда машина работает, а затем неожиданно теряет мощность, главный двигатель останавливается после определенного времени выбега. Проблема безопасности заключается в том, что происходит, когда питание возвращается. Возможно, самая большая опасность заключается в том, что неожиданный запуск двигателя напрямую инициирует опасное движение. Можно использовать несколько методов для предотвращения непреднамеренного запуска двигателя машины, будь то первоначальный запуск или перезапуск. Одним из требований здравого смысла, содержащихся в правилах безопасности машин, является защита кнопки запуска основного двигателя от случайного нажатия, например, от случайного нажатия на кнопку запуска.Это можно сделать, используя:

    • Кольцо вокруг кнопки запуска
    • Кнопка запуска, утопленная или заподлицо с поверхностью
    • Изготовленный щит над кнопкой запуска

    Правила техники безопасности, касающиеся предотвращения случайного срабатывания, можно найти в OSHA 1910.217 (b)(8)(ii) и ANSI B11.1-2009 (6)(2)(3). OSHA 1910, подраздел O, определяет две категории машин, для которых требуется пускатель двигателя с функцией предотвращения повторного запуска, также известной как защита от отключения.Эти машины представляют собой механические силовые прессы (OSHA 1910.217) и деревообрабатывающие станки (OSHA 1910.213).

    В своих соответствующих требованиях к механическим силовым прессам OSHA 1910.217 (b)(8)(iii) и ANSI B11.1-2009 (6)(2)(4) гласят: «Все органы управления силовым прессом должны включать тип привода пускатель двигателя, который отключит приводной двигатель от источника питания в случае отказа управляющего напряжения или источника питания.Нажатие кнопки запуска двигателя должно быть необходимо для перезапуска двигателя, когда условия напряжения восстанавливаются до нормальных значений.»

    В стандарте

    OSHA 1910.213 (b)(3) для деревообрабатывающих станков говорится: «В приложениях, в которых оператор может получить травму, если двигатели должны были перезапуститься после сбоя питания, должны быть предусмотрены меры для предотвращения автоматического перезапуска машин после восстановления питания».

    Наиболее распространенным методом предотвращения неожиданного перезапуска машины после сбоя питания с последующим восстановлением питания является пускатель электродвигателя магнитного типа. Электрические контакты внутри пускателя магнитно разъединяются при отключении питания.Когда питание восстановлено, необходимо нажать кнопку запуска основного двигателя, чтобы снова соединить электрические контакты и перезапустить машину.

    Еще одним более компактным устройством, предназначенным для небольших машин, является выпадающее устройство, которое жестко подключено к машине. Это устройство Sensing Saf-Start оснащено кнопкой сброса, которую необходимо нажать, чтобы перезапустить машину после отключения питания, а затем восстановить.

    NFPA 79-2007 «Электрический стандарт для промышленных машин» охватывает все промышленные машины и состояния в 7.5.3, «При восстановлении напряжения или при включении питания должен быть предотвращен автоматический или непреднамеренный повторный пуск машины, если такой повторный пуск вызывает опасное состояние».

    Здесь подразумевается функция защиты от перезапуска, также известная как защита от выпадения.

    В целях безопасности определите, есть ли на вашем компьютере защита от отключения/защиты от перезапуска. Все электрические требования см. в OSHA, ANSI и NFPA 79. Ответственность за безопасность заключается в защите от прерывания питания или падения напряжения и последующем восстановлении.

    Примечание редактора: Эта статья представляет независимую точку зрения автора и не должна рассматриваться как одобрение Национального совета по безопасности.

    Малые электродвигатели | ASAP Appliance Standard Awareness Project

    ПРОДУКТ:

    Малые электродвигатели определяются как односкоростные асинхронные двигатели переменного тока общего назначения, построенные в двузначном ряду номеров рам в соответствии с публикацией стандартов NEMA MG1-1987, «Двигатели и генераторы».К таким двигателям относятся однофазные, асинхронные с конденсаторным пуском (CSIR), конденсаторные с запуском от конденсатора (CSCR) и многофазные двигатели. Двузначная серия рамы охватывает размеры рамы NEMA 42, 48 и 56. Номинальная мощность для двузначной серии рамы варьируется от 1/4 до 3 лошадиных сил (л.с.). Эти двигатели работают на частоте 60 Гц и имеют либо однофазную, либо трехфазную (также известную как «многофазная») электрическую схему. Типичные области применения небольших электродвигателей включают насосы, вентиляторы и воздуходувки, деревообрабатывающее оборудование, конвейеры, воздушные компрессоры, коммерческое прачечное оборудование, машины для сферы услуг, машины для пищевой промышленности, сельскохозяйственную технику, станки, упаковочное оборудование, а также крупное бытовое и коммерческое оборудование.

    СТАНДАРТ:

    Энергоэффективность малых электродвигателей, выраженная в процентах, представляет собой отношение полезной выходной мощности к общей потребляемой мощности. В марте 2010 года Министерство энергетики опубликовало окончательное правило, устанавливающее первые стандарты энергосбережения для небольших электродвигателей, которые вступили в силу в 2015 году. Минимальные стандарты эффективности зависят от мощности двигателя и количества полюсов (количества наборов электромагнитных обмоток). Министерство энергетики подсчитало, что стандарты сэкономят примерно 2.2 quad энергии за 30 лет, что эквивалентно примерно 2,2% от общего годового потребления энергии в США.

    ОСНОВНЫЕ ФАКТЫ:

    Небольшие электродвигатели в основном закупаются производителями оригинального оборудования (OEM) для использования в производимом ими оборудовании. Три категории (многофазные, CSIR и CSCR), трехполюсные конфигурации (2, 4 и 6 полюсов) и восемь номинальных мощностей (от 1/4 л.с. до 3 л.с.) влияют на энергопотребление или эффективность. Эффективность малых двигателей повышается за счет сведения к минимуму различных потерь, которые сгруппированы в четыре категории: потери на электрическое сопротивление (потери I2R), потери в сердечнике, потери на трение и ветер, а также потери на блуждающие нагрузки.Эти потери можно свести к минимуму различными способами, такими как изменение материала проводника (медная или алюминиевая проволока), регулирование количества или качества стали в стальных компонентах, улучшение подшипников или улучшение системы охлаждения. Самая большая возможность экономии заключается в переходе от неэффективных типов двигателей, таких как двигатели с экранированными полюсами, к более эффективным типам, таким как постоянный разделительный конденсатор.

    Этот вывернутый наизнанку двигатель для электромобилей имеет высокую плотность мощности и (наконец-то) практичность

    В течение долгого времени электрические машины имели стандартную конструкцию, которая имела то преимущество, что ее было очень легко изготовить.Однако наш стартап Magnax, базирующийся в Бельгии, выбрал другую конструкцию, которая теоретически может выжать гораздо больше мощности и крутящего момента из заданной массы, и сделал ее коммерчески практичной. Мы считаем, что этот новый дизайн может заменить старый во многих приложениях, особенно в электромобилях, где он сейчас проходит испытания.

    Конструкция с осевым потоком, в разобранном виде: на этом изображении показаны внутренние части двигателя Magnax, который отличается от традиционной компоновки тем, что одна движущаяся часть — ротор — находится внутри статора.Усовершенствования этой конструкции делают ее особенно мощной, эффективной и простой в изготовлении. Изображение: Magnax

    Один из наших проектов имеет пиковую удельную мощность около 15 киловатт на килограмм. Сравните это с сегодняшними двигателями, например, в полностью электрическом BMW i3, который обеспечивает пиковую удельную мощность 3 кВт/кг, или всего в пять раз меньше. И машина Magnax также более эффективна.

    Мы считаем, что можем масштабировать дизайн до любого размера, который могут потребовать автопроизводители (и другие клиенты).Если да, то есть все основания полагать, что этот дизайн вытеснит традиционный. Если это произойдет, это поможет повысить производительность, сэкономить энергию и общие эксплуатационные расходы, а также сократить выбросы углерода, чтобы сделать мир лучше.

    Концепция электрической машины проста. Вы начинаете с корпуса, который называется статором, потому что он остается неподвижным. Затем вы добавляете ротор, который вращается, обычно внутри статора, но иногда и снаружи, эту идею мы обсудим позже.Когда машина работает как двигатель, магнитные поля статора и ротора взаимодействуют: магниты, стратегически расположенные по окружности ротора и статора, отталкивают или притягивают друг друга в определенной последовательности, поддерживая вращение ротора и создавая крутящий момент. Таким образом, машина преобразует электрическую энергию в механическую. Когда машина работает как генератор, процесс происходит в обратном порядке.

    Такая вращающаяся машина сегодня обычно использует постоянные магниты, а не электромагниты в роторе, и поэтому называется синхронной машиной с постоянными магнитами (PMSM).При работе в качестве двигателя он пропускает переменный ток к структурам статора, известным как зубья. В результате возникает вращающееся магнитное поле в статоре, которое воздействует на постоянные магниты ротора, раскручивая его.

    Тонкая машина Magnax [черная] весит всего 2,5 метрических тонны, но развивает примерно такой же крутящий момент, как и 6-тонная машина с радиальным магнитным потоком [белая]. Магнакс

    Большим преимуществом здесь является то, что постоянным магнитам не нужна энергия для создания магнитного поля.Это делает эту конструкцию более эффективной и более мощной для данного веса и объема, чем машина, использующая электромагниты в роторе.

    Есть много веских причин, по которым СДПМ начали доминировать в 1980-х годах, но самой важной из них была разработка гораздо более мощного вида постоянных магнитов на основе неодима. Тем не менее, поскольку общая компоновка машины не претерпела изменений, новый магнит мог обеспечить лишь постепенное улучшение. Чтобы еще больше уменьшить вес, размер и стоимость машины, пришлось принципиально переосмыслить электромагнитное взаимодействие.Это то, что мы сделали. Мы называем наш продукт безярмовой машиной с постоянными магнитами с осевым магнитным потоком.

    Это полный рот, и мы объясним это через мгновение. Однако, во-первых, важно понять, что люди уже знали, что топология с осевым потоком имеет внутренние преимущества. Просто казалось, что нет никакого способа использовать эти преимущества в коммерческих целях, главным образом потому, что дизайн, основанный на них, было бы трудно производить серийно с использованием автоматизированных процедур.

    Прежде чем мы смогли приступить к разработке нашего двигателя, нам пришлось решить фундаментальную проблему: не было коммерчески доступного программного обеспечения, которое могло бы точно и одновременно моделировать электромагнитные и термодинамические свойства двигателя с осевым потоком.Тем не менее, Питер Сержант и Хендрик Вансомпель из Гентского университета в Бельгии работают над этой проблемой с 2008 года. Их усилия в сочетании с несколькими годами исследований и разработок и создания прототипов компанией Magnax привели к созданию нашего дизайна и методов производства.

    Традиционная машина с радиальным потоком помещает ротор внутрь статора. Здесь статор состоит из опорной части, называемой ярмом, снабженной зубьями, содержащими катушки электромагнита. Таким образом, зубы функционируют как магнитные полюса.Когда ротор вращается, его собственные полюса передают магнитный поток каждый раз, когда они проходят мимо зубца статора, а статор переносит магнитный поток в другое место, замыкая так называемую магнитную петлю. Поток направляется от постоянного магнита ротора через воздушный зазор и зубья статора, изгибаясь на 180 градусов через ярмо и обратно к другому магниту. Между тем, конечно, взаимодействие между постоянными магнитами и вращающимся электромагнитным полем в зубцах статора поддерживает вращение ротора.

    Для достижения максимальной эффективности конструкция должна минимизировать расстояние — воздушный зазор — между ротором и зубьями статора, поскольку воздух плохо переносит магнитный поток.

    Наша машина с осевым потоком выворачивает это традиционное устройство наизнанку. В нем используется не один, а два ротора по обе стороны от статора, удерживающие его. В этом устройстве статор просто функционирует как носитель электромагнитных зубьев, а не как опора или ярмо для ротора. Другими словами, это создает возможность создания статора без ярма — отсюда и включение этого слова в название.

    Устранение ярма — в основном стального цилиндра, составляющего около двух третей железа статора — позволяет значительно снизить вес.В результате отсутствие ярма увеличивает удельную мощность машины более чем вдвое по сравнению с более старыми осевыми двигателями с ярмами и в четыре раза по сравнению с традиционным двигателем (например, в BMW i3). Это также повышает эффективность за счет уменьшения бича электрических машин: потери железа.

    Потеря железа в основном является результатом двух явлений. Во-первых, это энергия, потребляемая при многократном намагничивании и размагничивании сердечников статора переменным током — процесс, называемый потерями на гистерезис.Во-вторых, потери на вихревые токи, создаваемые переменным магнитным потоком через сердечники.

    Этот большой прототип демонстрирует плоскую форму конструкции с осевым потоком. Магнакс

    Есть и другие причины, по которым конструкция обладает такой высокой плотностью мощности. В этой конструкции магнитный поток проходит от постоянных магнитов на первом диске ротора через сердечник статора к постоянным магнитам на втором диске ротора — относительно короткий и прямой путь.

    Благодаря этой однонаправленности Magnax может еще больше снизить потери флюса в чугуне на 85 процентов, используя материал, который идеально подходит для проведения флюса только в одном направлении — сталь с ориентированным зерном. Такая сталь не может быть использована в традиционном двигателе или генераторе с радиальным потоком, потому что такие машины направляют поток от ротора через статор и обратно к ротору — разнонаправленный маршрут. Компания Magnax тесно сотрудничала с Thyssenkrupp Electrical Steel при разработке многослойных сердечников с ориентированным зерном.

    Другие преимущества: в нашей конструкции с осевым магнитным потоком без ярма для статора требуется примерно на 60 процентов больше меди, а для ротора требуется примерно на 80 процентов больше магнитного материала, чем для двигателя с радиальным магнитным потоком сопоставимой мощности и крутящего момента.

    Теоретически все эти преимущества позволяют создать относительно недорогую и легкую машину с большим крутящим моментом. Но на самом деле создание такой машины означало решение нескольких серьезных инженерных задач.

    Наиболее очевидные из них связаны с поиском способов заменить традиционные функции ярма.В обычном двигателе ярмо удерживает зубья статора на месте и обеспечивает тепловой путь для передачи тепла от катушек к корпусу двигателя. Он также служит путем, замыкающим петлю, по которой течет магнитный поток при возвращении к своему первоначальному источнику.

    Сначала Magnax пришлось решать механические задачи. Поскольку нет хомута для соединения отдельных зубьев статора, необходимо было найти другое решение для создания статора с достаточной прочностью и жесткостью, чтобы надежно удерживать зубья на месте, даже когда они смещаются мощными электромагнитными силами.

    Далее пошли тепловые проблемы. Поскольку обмотки спрятаны глубоко внутри статора и между двумя дисками ротора, выделяемое ими тепло может быть трудно рассеиваемо. Лучшее охлаждение позволяет увеличить номинальную мощность машины, то есть реальную механическую мощность, которую она вырабатывает. В более старых концепциях осевого потока, использующих ярмо, катушки охлаждаются за счет встроенного охлаждающего канала в ярмо. Однако такое расположение заставляет тепло проходить через ярмо, а железо не особенно хорошо передает тепло.Поскольку в конструкции Magnax нет ярма, нам нужно было найти другой способ прямого охлаждения катушек.

    В традиционной конструкции с радиальным потоком [слева] вращающееся магнитное поле создает линии потока, перпендикулярные оси. В конструкции с осевым потоком [справа] поток движется параллельно оси. Такая компоновка позволяет получить большее соотношение мощности к весу. Джеймс Провост

    Производство было еще одной проблемой. Существующие машины с осевым магнитным потоком всегда было сложно производить из-за сложности статора и обмотки.Вот почему до сих пор такие машины, как правило, не поддавались автоматизированному производству. Эти проблемы приводят к более высокой стоимости и очень плохому масштабированию, что можно увидеть в большинстве конструкций с осевым потоком, которые сейчас коммерчески доступны.

    Однако безярмовые концепции имеют более простую схему намотки, что позволяет экономить трудозатраты. Таким образом, охлаждение стало одной из самых больших проблем. YASA в Англии, еще один разработчик двигателей с осевым магнитным потоком без ярма, имеет концепцию технологичного двигателя; компания использует масляное охлаждение и строит собственный завод для серийного производства в Великобритании.В конструкции Magnax используется другая, более гибкая схема охлаждения.

    У Magnax есть один, который может использовать ряд охлаждающих жидкостей, в частности воздух, водно-гликолевую и масляную. Воздушное охлаждение предпочтительнее для использования в дронах, а также в двух- и трехколесных электромобилях (например, популярных в Индии). Это также хорошо в больших машинах, таких как генераторы ветряных турбин. Жидкостное охлаждение лучше подходит для максимальной удельной мощности в сочетании с коробками передач. Таким образом, он часто используется в автомобильных приложениях.

    Мы начинаем с ламинирования алюминиевых или медных радиаторов в тесном тепловом контакте с обмотками.Радиаторы отводят тепло к внешнему периметру, где оно может быть отведено охлаждающими ребрами или рубашкой водяного охлаждения. Это не только дает машине гораздо более высокую способность отводить тепло, позволяя производить больший номинальный крутящий момент и мощность, но также позволяет получить очень жесткую и полностью прочную конструкцию статора. Это означает, что машина может выдерживать большой крутящий момент и при этом служить долгое время.

    Итеративный процесс проектирования: Magnax создает прототипы (вверху, в центре), тестирует их, затем улучшает конструкцию, вводя тестовые данные в математическую модель (внизу).Процедуру проектирования и испытаний пришлось создавать с нуля, поскольку все существующие модели имели дело с традиционной радиальной конструкцией или со старыми версиями машины с осевым потоком, в которой использовалась поддерживающая конструкция, называемая ярмом. Фото: Magnax

    В настоящее время мы сосредоточены на разработке двигателей по индивидуальному заказу для производителей оригинального автомобильного оборудования и их поставщиков. Поскольку двигатели с осевым потоком имеют короткую осевую длину, они могут помочь сохранить короткую силовую передачу. Это оказывается полезным для автопроизводителей, которые интегрируют двигатель, трансмиссию и электронику в ось электромобиля, узел, называемый eAxle.Эти двигатели также очень полезны в гибридной конструкции, где комбинация двигателя и системы электропривода обычно оставляет мало места для двигателя.

    Наша конструкция также подходит для применения в колесах, где двигатель находится прямо внутри колеса в сборе. Эта конфигурация имеет много преимуществ — например, вы можете помочь управлять автомобилем, изменяя крутящий момент на каждом колесе — прием, известный как векторизация крутящего момента. Однако размещение двигателя в колесе увеличивает неподрессоренную массу — часть автомобиля, которая находится между подвеской и дорогой — и это может сделать езду более неровной.Таким образом, каждый грамм веса, сэкономленный на колесном двигателе, является золотым.

    Европейский автопроизводитель в настоящее время проводит испытания концепции автомобиля с колесами, в котором используются четыре двигателя Magnax, все они выполнены в конфигурации «outrunner». В этом случае вращающаяся часть двигателя находится снаружи (а не внутри, на валу), что делает машину идеальной для интеграции в очень узких пространствах в колесном узле. Здесь также достигается плотность мощности, которая в два раза выше, чем у обычного двигателя, с более высокой эффективностью вдобавок.

    Хотя в большинстве конструкций автомобилей двигатели не размещаются прямо внутри колес, многие из них используют более одного двигателя в автомобиле. Фактически, любой автомобиль, в котором используется несколько двигателей, особенно выиграет от нашего продукта. Чем больше у вас моторов, тем важнее, чтобы они были легкими и компактными. Мы подсчитали, что отсутствие вилки и связанные с ней потери в железе могут увеличить запас хода электромобиля на 7 процентов в автомобиле с одним двигателем и до 20 процентов в автомобиле с двумя двигателями.Представьте себе дальнейшее воздействие на батарею, которая является самой дорогой частью электромобиля.

    Основная задача сейчас — запустить эту концепцию в серийное производство; Magnax организует это вместе с производственными партнерами. Мы вложили много времени в проектирование для производства наших машин. В результате мы можем доказать, что наши машины могут быть произведены. Эта способность вместе с экономией материалов, которую мы можем реализовать, делает нашу концепцию конкурентоспособной по цене — ключевой момент для перехода от нишевых рынков к производителям оригинального оборудования.

    Сборочная линия, которую мы строим, сможет выпускать двигатели нескольких диаметров. Мы планируем начать производство 25 000 двигателей в год к 2022 году, а затем увеличить производство до сотен тысяч.

    Four In-Wheel Motors: превосходное соотношение мощности и веса двигателя Magnax позволяет ему устанавливаться прямо в колесном узле, предоставляя возможность точной настройки рулевого управления путем изменения крутящего момента. Изображение: Magnax

    За последние два года к нам поступили запросы от сотен компаний, заинтересованных в двигателях самого разного диаметра для использования в электрических мотоциклах, грузовиках и других электромобилях.Кроме того, мы по-прежнему получаем запросы от производителей ветрогенераторов и промышленного оборудования. Эти конкретные рынки не являются для нас высшим приоритетом, но широкий спрос показывает, что наша технология обладает тем, что нужно многим компаниям: компактностью, мощностью и эффективностью.

    Наша конструкция может существенно сократить расходы в крупномасштабном бизнесе, например, при производстве в Китае миллионов двигателей мощностью от 1 до 10 кВт. При производстве в больших количествах важно ограничить стоимость сырья, которая, как мы показали, значительно ниже, чем для традиционных двигателей.

    В 2017 году были проданы десятки, даже сотни миллионов электродвигателей на общую сумму около 97 миллиардов долларов США. Их средний КПД остается ниже 90 процентов.

    При испытаниях первого прототипа в Гентском университете КПД нашего двигателя с осевым магнитным потоком без ярма достигал от 91 до 96 процентов. И это был только прототип.

    На двигатели и моторные системы приходится примерно 53 процента мирового потребления электроэнергии. По нашим оценкам, повышение эффективности всех двигателей в мире всего на 1 процент снизит энергопотребление двигателей на 94.5 тераватт-часов и сократить выбросы углекислого газа на эквивалент 60 миллионов метрических тонн.

    Если бы машины с осевым потоком без ярма заменили лишь часть старых машин, мы бы сэкономили нашим клиентам немного денег и сделали планету более пригодной для жизни, пока мы работаем.

    Эта статья появилась в печатном выпуске за октябрь 2019 года под названием «Выворачивание электродвигателя наизнанку».

    Об авторах

    Даан Морелс — соучредитель Magnax в Кортрейке, Бельгия, а Питер Лейнен — основатель компании.

    Статьи с вашего сайта

    Связанные статьи в Интернете

    200 лет назад Фарадей изобрел электродвигатель

    Эта статья была впервые опубликована под названием «История разработки: Commodore 64». Он появился в выпуске IEEE Spectrum за март 1985 года. Версия в формате PDF доступна на IEEE Xplore. Схемы и фотографии микросхем, плат и экранов появились в оригинальной печатной версии.

    Чарльз Винтербл, в то время директор по международным разработкам Commodore, дал добро на разработку чипа, и группа Шарпантье работала довольно независимо, пока оба чипа не были закончены в середине ноября 1981 года.

    На встрече с Шарпантье и Винтерблем в конце того же месяца Джек Трамиэль, тогдашний президент Commodore, решил не продолжать разработку видеоигры. Вместо этого, решил он, чипы войдут в 64-килобайтный домашний компьютер, который будет представлен на выставке потребительской электроники в Лас-Вегасе во вторую неделю января 1982 года. Компьютер еще предстояло разработать, но это было легко исправить.

    За два дня инженеры изложили на бумаге базовую архитектуру машины. Буквально перед новым годом они завершили пять рабочих прототипов.Тем временем с VIC-20 было скопировано и переписано достаточно программного обеспечения операционной системы, чтобы продемонстрировать возможности новой машины. После восторженного приема на выставке Consumer Electronics Show Commodore 64 был запущен в производство; массовые поставки начались в августе 1982 года и продолжаются.

    Несмотря на жалобы на контроль качества и самый медленный дисковод в отрасли, Commodore 64 имел беспрецедентный успех, вытеснив с рынка ряд своих конкурентов.Одной из причин его успеха является цена, которая продолжает падать — с 595 долларов при его появлении до 149 долларов в настоящее время, за которые потребитель получает графику и звук, равные или лучше, чем у машин, которые стоят в пять раз дороже.

    Разработка новых отличных микросхем

    В конце 1970-х MOS Technology была успешной компанией по производству полупроводников; ее инженеры разработали популярный микропроцессор 6502 и произвели несколько других хорошо продаваемых продуктов. Commodore, компания Западного побережья в то время, приобрела MOS в 1976 году, из-за чего многие инженеры MOS уволились, когда их акции были куплены по 10 центов за доллар, но MOS было разрешено работать довольно автономно.

    В 1979 и 1980 годах, вспоминает Шарпантье, MOS Technology разработала микропроцессор 6510 — небольшую модификацию 6502 с дополнительным портом ввода-вывода, периферийным контроллером 6526, большим количеством микросхем постоянной памяти (ПЗУ) и 4-килобитная микросхема оперативной памяти (ОЗУ). В то время MOS поставляла оборудование Atari Inc., General Electric Co., Hewlett-Packard Co. и ряду других клиентов, а также Commodore.

    Когда было принято решение разработать новейшие высококачественные графические и звуковые чипы, первый шаг был очевиден: выяснить, на что способны современные высококачественные чипы.Собирая свою команду разработчиков, Шарпантье нанял Роберта Яннеса, молодого инженера, который присоединился к MOS в 1979 году и спроектировал VIC-20 дома, используя запасную плату прототипа. Команда потратила около двух недель на изучение сопоставимых чипов по всей отрасли.

    «Мы внимательно изучили Mattel Intellivision, — вспоминает Уинтербл. «Мы также изучили Texas Instruments 99/4A и Atari 800. Мы попытались понять, что эти компании могут сделать в будущем, экстраполируя их текущие технологии.Это прояснило, какими графическими возможностями должна была быть наша машина ».

    Дизайнеры MOS свободно заимствовали идеи, которые им нравились: спрайты из машины TI, методы обнаружения столкновений и графику с отображением символов из Intellivision и битовую карту из своего собственного VIC-20. Затем они упаковали столько идей, сколько смогли, в заранее определенную область кремния.

    «Элу [Шарпантье] была предоставлена ​​свобода в пределах определенного размера кубика вставлять все, что он мог, работая в обратном направлении в пределах размера, который мы планировали.Когда у него закончились регистры, он остановился», — сказал Уинтербл. «Мы заранее определили размер кремния, который дал бы выход, с которым мы были готовы жить; в то время размер кристалла, приемлемый для 5-микрометровой технологии, составлял менее 200 мил. Затем мы расставили приоритеты в списке пожеланий от того, что должно быть там, до того, что должно быть там , до того, что мы хотели бы, чтобы имело , так что решения, которые были необходимы в различных точках, стали почти автоматическими».

    Девять месяцев до кремния первого прохода

    В течение девяти месяцев Шарпантье работал с двумя чертежниками и одним оператором автоматизированного проектирования над графическим чипом, а Яннес работал с двумя другими чертежниками и одним оператором САПР над звуковым чипом.У них полностью отсутствовали сложные инструменты проектирования современных инженерных рабочих станций, но у них был один доступный инструмент проектирования, которого почти нигде больше нет в индустрии домашних компьютеров: линия по производству микросхем в помещении. При этом, как объяснил Уинтербл, схема, скрытая глубоко внутри микросхемы, может быть извлечена и запущена в качестве тестовой микросхемы, что позволяет провести тщательную отладку, не заботясь о других частях схемы. Дэвид А. Зембицки, в то время инженер-технолог в Commodore, вспоминает, что типичное время изготовления составляло несколько недель, а в случае чрезвычайной ситуации собственнический производственный цех мог переделать конструкцию всего за четыре дня.

    Стоимость разработки Commodore 64: никто не знает.

    Стоимость разработки Commodore 64: никто не знает. «У меня не было формальной ответственности за бюджет, — сказал Уинтербл, — кроме того, что Джек [Трэмиэль] наблюдал за мной. Джек сказал, что бюджеты — это лицензия на кражу. Поскольку производственное предприятие MOS Technology не работало на полную мощность, в противном случае оборудование, используемое для тестовых чипов C-64 и многократных проходов кремния, простояло бы. «Мы использовали людей, которые и так были там», — сказал Зембицки.«Вы теряете немного кремния, но кремний довольно дешевый. Это всего лишь песок».

    Хотя нестандартные чипы обычно считаются дорогими, чипы C-64 таковыми не были. Затраты на разработку не только поглощались накладными расходами компании, но и не было наценки, которую нужно было платить, так как это было бы в случае, если бы микросхемы были произведены другой компанией. И выход был высоким, потому что чипы были разработаны для зрелого процесса производства полупроводников.

    Звуковой чип разработан с использованием 7-микрометровой технологии, местами уменьшающейся до 6.(Напротив, специальный чип для видеокомпьютерной системы Atari, изготовленный четырьмя годами ранее, был построен с использованием 6-микрометровой технологии.) Видеочип Commodore был разработан с учетом 5-микрометровых характеристик.

    Поскольку в приоритете было время разработки, а не кремний, микросхемы были размещены просто, а не компактно. «Мы сделали это очень модульным образом», — сказал Яннес. Например, он отметил: «Стандартный способ создания осцилляторов состоит в том, чтобы построить один, а затем мультиплексировать его, пока у вас не будет столько, сколько вам нужно.Мы просто построили модуль генератора и повторили его, потому что это было намного быстрее, чем вычисление всех временных характеристик для мультиплексора».

    «Что было примечательно, — добавил Уинтербл, — так это то, что девять месяцев спустя, когда мы выпустили первый проход, он работал, за исключением одного плохого спрайта».

    В ноябре 1981 года чипы были готовы. Первоначальным замыслом была игровая машина, но в этот момент рынок персональных компьютеров начал выглядеть многообещающе. На встрече Шарпантье, Винтербла и Трамиэля было принято решение купить персональный компьютер.Следующий выбор, по словам Шарпантье, должен был быть сделан между 16-килобайтной и 64-килобайтной машиной, поскольку специальные микросхемы были разработаны для работы с любым вариантом.

    «Джек [Трамиел] сделал ставку на то, что к тому времени, когда мы будем готовы производить продукт, 64K Rams будут достаточно дешевы, чтобы мы могли их использовать», — сказал Шарпантье.

    При разработке Commodore 64 главными целями были простота и низкая стоимость. Первоначальная стоимость производства Commodore 64 была запланирована на уровне 130 долларов; получилось 135 долларов.В компьютере будет использоваться тот же корпус, что и в VIC-20, и печатная плата того же размера, чтобы ускорить разработку. «Это даже не было решением, — сказал Шарпантье. «Это был просто здравый смысл. Если у вас есть продукт, который выигрывает, зачем его менять?» Чтобы перейти с VIC-20 на Commodore 64, производственной группе нужно было только уменьшить слот для картриджа, изменить цвет корпуса и разработать новую этикетку.

    Кроме того, вместо того, чтобы проектировать в первую очередь производительность, а затем цену, как это обычно делают многие инженеры, небольшая группа разработчиков в Commodore с самого начала учитывала стоимость.Яннес, например, сделал экономичность своим кредо, когда был бедным старшеклассником, ищущим детали для сборки звукового синтезатора. «Каждый раз, когда я что-то проектирую, я хочу использовать минимально возможное количество компонентов. Это личный вызов. Если в пакете вентилей есть лишний [логический] элемент, я постараюсь избавиться от всего пакета, потому что при работе с определенным количеством микросхем я должен быть в состоянии израсходовать все, что в них есть. Commodore 64 был моей попыткой построить абсолютно минимальную систему, которую можно было бы построить из видео- и звуковых чипов вместе взятых.

    С Новым 1982 Годом!

    В отрасли бытовой электроники новые продукты традиционно представляются дистрибьюторам, дилерам, прессе и конкурентам два раза в год — в первые выходные января и первые выходные июня на зимней и летней выставках потребительской электроники. (ЦЭС).

    «Когда вы работали на Commodore, — сказал Яннес, — вам всегда нужно было что-то для зимней выставки CES». У C-64 не было большой конкуренции на зимней выставке 1982 года.Atari все еще сеяла свой компьютер 400/800. Mattel представила компьютер Aquarius, а Spectravideo представила свой компьютер/игровой автомат с ограниченной памятью и возможностями.

    Зембицки вспоминал: «Все, что мы видели на нашем стенде, — это люди из Atari с открытыми ртами, говорящие: «Как вы можете сделать это за 595 долларов?»

    «Мы стали хитом», — добавил Уинтербл.

    После выставки Commodore, известная тем, что иногда демонстрировала продукты, которые никогда больше не появлялись, должна была быстро запустить 64 в производство.Для подготовки машины к производству было внесено лишь несколько изменений в конструкцию. «То, что есть в 64-м функционально, — это то, что я хотел», — сказал Яннес. «То, что было в звуковом чипе, — это то, что я хотел, а то, что было в видеочипе, — это то, что хотел Эл [Шарпантье]».

    На самом деле, сказал Зембицки, «после того, как он, наконец, был запущен в производство, мы оглянулись назад и спросили, почему мы потрудились изменить его после января? Он не продал бы ни одной единицы меньше, и мы бы сэкономили много денег на затратах на разработку».

    Некоторые изменения были довольно значительными, но они, возможно, создали столько же проблем, сколько и решили.По словам Уинтербла, самое большое улучшение заключалось в устранении «сбоя» в видеочипе.

    Когда Шарпантье впервые разработал видеочип, объяснил он, его целью была оптимальная производительность как в черно-белом, так и в цветном режиме. Предыдущие видеочипы, такие как те, что использовались в Atari и Apple, имели черно-белую частоту 7,16 МГц — вдвое больше телевизионной тактовой частоты 3,58 МГц, — но это не могло втиснуть в строку достаточное количество символов, и он также вызывал перекрестные помехи между двумя сигналами, заставляя объект слегка смещаться влево или вправо на экране в зависимости от его цвета.После выставки CES в январе 1982 года, когда он увидел, что 40 символов не совсем умещаются на экране телевизора, Шарпантье увеличил частоту черно-белых часов и сделал их полностью асинхронными. Но поскольку цветной и черно-белый наборы информации постоянно меняли фазу относительно друг друга, «цветовые переходы были фантастическими, но в целом был эффект плавания», — вспоминал он. Решение состояло в том, чтобы поместить в систему петлю фазовой автоподстройки частоты, чтобы цветная и черно-белая информация имели постоянную связь.Это, признал Шарпантье, было «временным решением».

    Вот как это выглядит, по словам Крейга Нельсона, директора по разработке продуктов компании Epyx Computer Software из Саннивейла, Калифорния. «Это действительно элегантная схема, — сказал он, — за исключением контура фазовой автоподстройки частоты, который просто застрял в середине этого». (Теперь Commodore заявляет, что переработала чип, чтобы устранить эту проблему.)

    В результате «Band-Aid» информация о цвете и информация о черно-белом сдвигают фазу на 180 градусов по отношению друг к другу в последовательных видеополях, а не меняют фазу непредсказуемо.Это более точно соответствует стандарту Национального комитета по телевизионным системам (NTSC), который требует, чтобы черно-белая информация имела тактовую частоту, которая является нечетной гармоникой тактовой частоты цветного изображения, так что они автоматически меняют свое отношение друг к другу. поле — одно поле в фазе, следующее поле не в фазе. (В стандарте NTSC цвета определяются разницей фаз между цветовым сигналом и эталонным цветовым сигналом, передаваемым в начале каждой строки.)

    Во время разработки стандарта общедоступные схемы не могли полностью отделить черный -и-белая информация от цвета: изменение цвета приведет к изменению яркости и наоборот.Именно для усреднения этих изменений во времени NTSC указал, что относительное обращение фазы двух сигналов может происходить в последовательных полях. В результате получаются более приятные цветовые переходы, но из-за фазового сдвига неподвижные фигуры кажутся дрожащими. Дрожание особенно заметно на тонких вертикальных линиях, например, в буквенно-цифровых символах. Но когда создавался Commodore 64, он должен был быть в первую очередь игровой машиной, а не компьютером.

    Работа чипа, изготовленного по технологии 5 микрометров, с тактовой частотой 8 МГц привела к тому, что он рассеивал большое количество энергии — почти 1.5 Вт. Чип не только работал быстро, но и для предотвращения размытия цветов, как это было в VIC-20, «мы перешли на 12 вольт, чтобы избавиться от цветовых сигналов», — вспоминал Уинтербл. «Мы знали, что у нас будут проблемы с отоплением».

    В этот момент Винтербл сделал еще одно конструктивное исправление — приварил небольшой металлический язычок к внутренней стороне крышки защитного кожуха вокруг видеочипа. При сборке компьютера выступ упирался в верхнюю часть корпуса микросхемы, образуя теплопроводящий тракт и превращая экран в радиатор.

    Некоторые изменения, которые могли бы улучшить машину, не были внесены в спешке с производством. Например, по словам Яннеса, провода для вывода звука на печатную плату идут рядом с проводами для видеосигнала. В результате на выходе появляется раздражающий вой на частоте 15 750 Гц. Перетрассировка схемы заняла бы время, «и у нас была работающая плата», — объяснил он. «В тот момент, если у вас было что-то, что работало, вы не меняли это». По словам Commodore, в результате пересмотра печатной платы эти линии были изменены.

    Но конструкторы действительно изменили некоторые вещи, которые работали, в том числе одну модификацию, которая ухудшила производительность машины.

    Но конструкторы действительно изменили некоторые вещи, которые работали, в том числе одну модификацию, которая ухудшила производительность машины. Первоначальный проект предусматривал высококачественный радиочастотный модулятор для передачи сигнала на телевизор, но был заменен более дешевым модулятором. «Хороший вариант стоил от 6,25 до 6,50 долларов, и в итоге мы потратили около 3 долларов», — сказал Шарпантье.

    У Винтербла другой взгляд на модулятор за 3 доллара: «Модулятор за 50 центов, который мы использовали на VIC-20, был недостаточно хорош, — сказал он, — поэтому мы выбрали более дорогой».

    Электронный дизайн был не единственной трудной областью, поскольку Commodore 64 перешел от разработки прототипа к производству — сложная проблема возникла с логистикой. C-64 был разработан в Норристауне, штат Пенсильвания, в MOS. Сборочная линия VIC-20, на которой должны были начать производство C-64, находилась в Санта-Кларе, штат Калифорния. Когда C-64 был запущен в производство, Commodore также открывала новую сборочную линию в Западном Честере, штат Пенсильвания.В Японии были дополнительные сборочные предприятия VIC-20, где должны были производить дисковод для C-64. А печатные платы C-64 производились в Гонконге.

    «Было очень весело, — сказал Зембицки. «Люди-конструкторы выбирали английский винт. Производственный конец выберет метрику. Но они пошли с тем, что у них было. Производство Commodore очень хорошо подходило к тому, было ли это предназначено или нет. У них был устав: «Отправляйте их»

    «Требуется очень жесткий человек, — объяснил Шарпантье, — чтобы сказать: «Я не отправляю их, потому что они не так хороши, как могли бы быть», — особенно когда люди настойчиво их покупать.

    Изменения продолжаются в процессе производства

    Начало производства Commodore 64 весной 1982 года не означало окончания споров. «Ключ в том, чтобы иметь возможность решать свои проблемы во время бега», — сказал Зембицки.

    Одна из первых битв, вспоминал Шарпантье, была из-за разводки печатной платы. На сборочном заводе Commodore в США использовалось автоматизированное оборудование для вставки компонентов, а на его японском предприятии — нет, и эти два метода сборки требовали разного расстояния между компонентами.В конце концов, плата для C-64 была подготовлена ​​для автоматической установки, и производство было перенесено на новый завод в Гонконге, где были автоматизированные инструменты.

    Проблемы возникали и в ряде компонентов, например, в переключателях. «Вы выбираете коммутатор, указанный как потребительский», — сказал Зембицки. «Вы проектируете его. Вы звоните производителю и получаете оценку, которая кажется разумной. Затем Калифорния [производственное подразделение] хочет 50 000 в неделю, но производитель говорит: «Мы не можем этого сделать».Это потребительский переключатель, но мы не ориентированы на потребительские объемы». В этот момент вы повесили трубку».

    Поскольку Commodore только что перевела свой инженерный персонал из Калифорнии в Пенсильванию, связь между инженерами-конструкторами и производственными предприятиями была не очень хорошей, объяснил Зембицки. «Дошло до того, что вы не могли прекратить работу, даже если не получали ответа — вы просто продолжали работу с компонентами, которые, как вы думали, могут быть получены в конце производства».

    И внешние поставщики не всегда были надежными.«Один предоставил источник питания для технического утверждения, — вспоминает Зембицки. «Его одобрили, а затем поставщик изменил дизайн и никому об этом не сказал».

    Шарпантье сказал, что его отношения с продюсерской группой были довольно приятными. Отношения Уинтербла с ними были далеко не такими сердечными, но он нашел это приемлемым. «Лично мне приходилось играть тяжело на многих вещах», — сказал он. «Тогда Ал пошел бы и сделал бы что-нибудь хорошее. Эта техника сняла большое напряжение — это был способ добиться цели.

    Самой известной проблемой была «блеск», дефект, из-за которого на экране дисплея появлялись маленькие световые пятна. Проблема была решена до того, как Шарпантье покинул компанию в сентябре 1982 года, но сообщения о дефекте продолжались и в рождественский сезон, а в сообщениях прессы это приводилось как пример плохого контроля качества Commodore. Проницательные потребители использовали это как предлог, чтобы вернуть отличные Commodore 64, когда на них действовала 90-дневная гарантия. Поскольку цена машины упала на 200 долларов за два месяца после ее появления, эта уловка позволила владельцам получить возмещение покупной цены и купить еще один C-64 по более низкой цене.

    Sparkle часто связывали с ошибками в видеочипе, который был сердцем системы, но на самом деле это было вызвано чипом ПЗУ, которых 3 миллиона без проблем эксплуатировались в других системах, включая популярную аркадную видеоигру. Астероиды. Сами инженеры Commodore сначала искали проблему в видеочипе. По словам Шарпантье, им потребовалось три недели, чтобы определить источник дефекта в микросхеме ПЗУ. «Проблема была случайным событием — она не случалась постоянно. Мы подумали, что видеочип по какой-то причине видит неправильные данные.Мы даже не подозревали, что это может быть ПЗУ. В конце концов мы поставили на него логический анализатор и отследили». ПЗУ, которое Шарпантье и его группа разработали несколькими годами ранее, имело специальную схему предварительной зарядки, которая ускоряла его работу, но эта схема делала его чувствительным к ложным сигналам. Видеосхема и микропроцессор 6510 попеременно управляли системной шиной, и когда управление передавалось от одного к другому, иногда возникали скачки напряжения.

    — Так уж вышло, что мы попали в точное время, — сказал Шарпантье.«Если бы всплеск был на несколько наносекунд короче или длиннее, это не было бы проблемой. Всплеск был достаточно широким, чтобы ПЗУ увидело его как действительный адрес. Он проигнорирует следующий запрос адреса и выдаст видеочипу неправильные данные». Поскольку ПЗУ содержало набор символов C-64, экранный дисплей был бы усеян случайными фрагментами символов.

    По словам Нельсона из Epyx, «Эта штука на экране, похожая на конфетти, светящаяся искорка, имеет крайне неприятное свойство: она вызывает аппаратные коллизии — спрайты верят, что она действительно существует.Поскольку мерцание было вызвано неподходящими данными, подаваемыми на видеочип, оно запускало схему, отвечающую за проверку того, не накладываются ли подвижные объекты дисплея — спрайты — на фоновые объекты на экране. Таким образом, программное обеспечение, которое зависело от обнаружения столкновений для управления движением объектов на экране, сходило с ума, когда сталкивалось с искрами.

    Ошибка в ПЗУ была исправлена, хотя Commodore пришлось какое-то время полагаться на внешних поставщиков, поскольку она наращивала свою новую производственную линию.Только первые несколько сотен тысяч отправленных единиц имели дефект. Но, заметил Нельсон, «для программистов не имеет значения, что это было исправлено. Наше программное обеспечение должно работать на каждой машине». Он объяснил, что лучшим решением для программистов является копирование содержимого ПЗУ в ОЗУ, что является надежным. Но это тратит 2 килобайта оперативной памяти.

    ​“Ошибка в расчете времени”

    Помимо проблем с ПЗУ, “я допустил логическую ошибку”, — вспоминал Шарпантье. Ошибка, которая иногда исправлялась после того, как Шарпантье покинул Commodore, приводила к тому, что ранние C-64 генерировали неправильное количество тактовых циклов на каждой горизонтальной строке видео.«Это было ошибкой на один», — сказал он. «Вместо 65 тактов на строку у меня было 64».

    В результате фазового сдвига на 180 градусов между черно-белой и цветной информацией, который устранил бы проблемы с переходом цвета, не произошло. В зависимости от их цвета и цвета фона, края некоторых объектов на экране могут казаться слегка смещенными. Это было исправлено примерно через пять месяцев после начала производства.

    Но передние кромки по-прежнему являются проблемой для C-64.Схема, которая отображает либо информацию спрайта, либо фоновую информацию в любой точке экрана, иногда реагирует медленно и накладывает спрайт на фоновую информацию только после того, как пропустила несколько пикселей.

    Не только конструкторы С-64 дорабатывали свою машину; в дело вступили даже некоторые конвейерные рабочие.

    Не только конструкторы С-64 дорабатывали свою машину; в дело вступили даже некоторые конвейерные рабочие. Поскольку автоматическое тестирование качества цвета практически невозможно, рабочим на конвейере было дано указание крутить потенциометр, управляющий цветным и черно-белым сигналами, до тех пор, пока они не увидят цвет.Как вспоминал Шарпантье, рабочие вскоре обнаружили, что если крутить потенциометр до упора, то получается насыщенный цвет, но при этом исчезает черно-белый сигнал. Было отгружено несколько тысяч компьютеров, прежде чем «доработка» сборщиков была замечена; к тому времени некоторые обозреватели раскритиковали C-64 за его «яркие» цвета.

    Качество по-прежнему отсутствует

    Хотя эти модификации были внесены в C-64 с момента его появления, дизайнеры, которые пишут коммерческое программное обеспечение для машины, хотели бы увидеть еще несколько.Одним из таких изменений может быть адекватный контроль качества. «Они не проверяют», — сказал Нельсон из Epyx. «Я вскрыл новенькие «Коммодоры» и обнаружил обрезанные следы. Очевидно, они используют отвертку для сборки C-64, иногда пропускают винт и срезают следы. Как, спросите вы, это могло пройти окончательную проверку? Ну, эти следы подключены к разъемам дисковода, которые они, очевидно, не проверяют».

    Оглядываясь назад, Шарпантье назвал одну из ошибок Commodore «не приблизиться к качеству.

    Одна из жалоб, высказанных разработчиками дополнительного оборудования для C-64, заключается в том, что его минималистский дизайн приводит к нежелательному взаимодействию между частями оборудования и программного обеспечения. Например, схема, используемая для управления джойстиком и портом игровой ракетки, заимствуется раз в 1/60 секунды для сканирования клавиатуры в поисках нажатых клавиш. Если переключатели джойстика замкнуты, программа сканирования клавиатуры сообщит, что клавиша была нажата. Устройства, подключенные к портам джойстика, могут вызывать непредсказуемые реакции — проблема, которой не было бы, если бы для этих двух функций использовалось отдельное оборудование.

    Еще один недостаток — грубое внутреннее программное обеспечение компьютера. Система работает в базовом режиме при включении. Это пережиток со времен первого компьютера Pet, произведенного Commodore, у которого не было дисковой операционной системы, поскольку тогда не было дисководов. «Достойная дисковая операционная система не была разработана до Pet Basic 4.0, — сказал Шарпантье. C-64 не использует эту расширенную версию Basic, потому что «для этого потребовалось бы больше ПЗУ, чем мы могли бы установить». Вместо этого в машине используется гораздо более примитивная версия Basic, позаимствованная у VIC-20.

    «Программное обеспечение не было материальным — его нельзя было подержать, пощупать или потрогать — так что не стоило тратить на него деньги».

    Самым вопиющим упущением в Commodore 64 Basic являются команды для управления звуковыми и графическими чипами. «Никогда не предполагалось, что система будет иметь встроенное программное обеспечение для управления графикой или звуком», — сказал Яннес. «Это была очевидная часть философии Commodore; вы не тратите деньги на вещи, которые удорожают продукт и которыми большинство покупателей не воспользуются.

    «Commodore всегда поддерживал программное обеспечение на словах, — сказал Шарпантье. «Они делают достаточно, чтобы выжить, а затем полагаются на внешние источники, чтобы заполнить пробел. Commodore был продолжением Джека Трэмиэля, и для него программное обеспечение не было материальным — его нельзя было подержать, потрогать или потрогать — так что на него не стоило тратить деньги».

    У конструкторов С-64 были собственные планы изменений, которые пока не были реализованы. Они использовали корпус VIC-20, чтобы ускорить разработку, но у них действительно был разработан новый корпус, который они намеревались заменить через восемь-десять месяцев.«Он был тоньше спереди и имел форму клина», — сказал Шарпантье. «Мне всегда казалось, что корпус VIC-20 выглядит неуклюжим». В машину также должны были быть добавлены несколько новых функций.

    Тот факт, что эти изменения не были внесены, не повлиял на успех C-64, заявил Брайан Догерти, президент Berkeley Softworks из Беркли, Калифорния. еще не было сделано для телеэкрана», — сказал он. «Она долго не могла стать отличной системой.

    ​Альбатрос C-64: его дисковод

    Главный недостаток C-64 не в самой машине, а в ее дисководе. Обладая достаточно быстрым дисководом и адекватной дисковой операционной системой (DOS), C-64 мог конкурировать на бизнес-рынке с Apple и, возможно, с другими бизнес-компьютерами. Однако с нынешним дисководом трудно потерять свой имидж игрушки.

    «Программное обеспечение, ориентированное на бизнес, выглядит на C-64 не так хорошо, как должно, — сказал Догерти, — не потому, что базовая система недостаточно хороша, а потому, что доступ к диску слишком медленный; любое бизнес-приложение требует большого доступа к диску.«А поскольку DOS настолько слаба, что в ней отсутствуют такие функции, как автоматическое создание и обслуживание каталогов и отслеживание файлов, для C-64 «намного сложнее разрабатывать программное обеспечение для бизнеса», — добавил он. «Компания вроде Lotus [Development Corp., производитель популярного интегрированного программного пакета для бизнеса] сталкивается с гораздо большими трудностями, чем при разработке программного обеспечения для IBM PC, потому что у PC есть структура операционной системы, которой просто не существует. для этого продукта.

    «Базовая система ввода-вывода в ПЗУ выполнена достаточно чисто, в соответствии с принципами операционной системы.Там есть все необходимые подпрограммы, но также должно быть средство для автоматического чтения первой дорожки диска и загрузки более сложной операционной системы в память».

    Дисковод действительно имеет средство для автоматического чтения первой дорожки диска, согласно Нельсону из Epyx, но, поскольку это не задокументировано, оно не получило широкого распространения.

    Как инженеры Commodore испортили дисковод?

    «Диск? Какая кровавая история!»

    «Диск? Какая кровавая история!» — сказал Шарпантье.«Это было связано с одним маркетинговым входом, который мы приняли. Маркетинг сказал, что C-64 должен быть совместим с VIC-20».

    Дисковод VIC-20, объяснил Шарпантье, был прямым потомком дисковода компьютера Commodore Pet. «У нас была параллельная шина IEEE-488 для дисковода Pet; и мы использовали странный формат в первые дни для упаковки данных: на внешних дорожках диск движется быстрее, чем на внутренних дорожках, поэтому скорость передачи данных изменяется, чтобы упаковать больше данных.Это была хорошая идея, но она была неуклюжей, потому что ты несовместим со всеми остальными. Это гайка, с которой все началось».

    Дисковод VIC-20 был разработан в Японии, а шина была изменена с параллельной на последовательную для экономии. Привод работает очень медленно, потому что последовательный интерфейс контроллера интерфейса (6522), используемый в VIC-20, не работает. В результате процессор 6502 отправляет по одному биту за раз под непосредственным программным управлением, а не отправляет байт на периферийный контроллер и позволяет ему заботиться о часах, данных и дрожании рук.

    «Мы исправили регистр последовательного сдвига для 6526 [интерфейсный контроллер, используемый в C-64 для замены 6522], но мы не могли его использовать, потому что дисковод должен был быть совместимым», — продолжил Шарпантье. А поскольку процессор в C-64 отключается на 40 микросекунд каждые 512 микросекунд, он постоянно пропускал сигналы прерывания, управляющие интерфейсом диска.Решение: еще больше замедлить работу диска».

    Скорость была единственным фактором, который можно было изменить без затрат на радикальные изменения дисковода; если бы конструкторы C-64 смогли отказаться от совместимости с VIC-20, они могли бы добиться гораздо большего.И в конце концов, конечно же, С-64 все равно не совместим с дисководом IC-20.

    «Все произошло из-за того, что последовательный интерфейс 6522 не работал», — заключил Шарпантье.

    Другие производители пытаются решить проблему дисковода C-64. Некоторые продают свои собственные дисковые накопители для использования с C-64, но им трудно выйти на рынок, контролируемый Commodore. Другие продают программы, которые можно загружать в ОЗУ для ускорения передачи данных на диск, но этот вариант применим только к использованию C-64 для программирования на языке Basic; предварительно упакованное программное обеспечение, загруженное в систему, выбивает программы из оперативной памяти.Epyx выпустила программу на основе ПЗУ для пятикратного ускорения передачи данных с диска. По словам Нельсона, программа будет работать с любым программным обеспечением на дисках. — Это возможно, — сказал Шарпантье. «Диск C-64 имеет собственный микропроцессор и память, и вы можете отправлять на него информацию, чтобы изменить операционную систему и ускорить протокол последовательной шины».

    Стандартное программное обеспечение для дисковода C-64 может считывать 256-байтовый сектор каждые 2,5 оборота диска или 512 байтов в секунду. Уловки программирования, используемые Epyx, дали скорость передачи до 2.5 килобайт в секунду. (Среди других медленных дисков Atari 810 передает 1000 байт в секунду, а дисковод Apple II работает со скоростью не более 15 000 байт в секунду.)

    Умный дизайн экономит копейки

    Команда Commodore упорно трудилась, чтобы обеспечить низкую начальную стоимость производства C-64. Вертикальная интеграция помогла снизить стоимость деталей, и Винтербл наложил вето на идеи по добавлению функций. Сами дизайнеры верили в счет копейки; Шарпантье сказал, что он многому научился у Джека Трэмиэля, который был «настоящим приверженцем цены.Мы мучились над каждым транзистором».

    При производственной себестоимости в 135 долларов и розничной цене в 595 долларов при выпуске Commodore 64 будет иметь розничную наценку выше отраслевого стандарта от одного до трех (возможно, от одного до двух, когда объемы растут). Но Commodore продолжает находить способы снизить как розничную цену, которая сейчас составляет 149 долларов, так и себестоимость, которая, как считается, сегодня составляет от 35 до 50 долларов.

    Commodore не подтвердил эту цифру стоимости. Догерти из Berkeley Softworks оценил стоимость деталей C-64, основываясь на своем опыте работы в Mattel и Imagic.

    • Три ПЗУ по 1 доллару США каждое.
    • Восемь динамических блоков Ram по 1,85 доллара США каждый.
    • Микросхема SID (звуковая) и микросхема VIC (графическая) по 4 доллара за штуку.
    • Комплект ВЧ-модулятора, 3 долл. США
    • Микропроцессор 6510, от 1 до 2 долл. США
    • Несколько TTL, буферов, регуляторов мощности и конденсаторов на общую сумму 5 долл. США
    • Клавиатура, менее 10 долл. США
    • Пластиковый корпус, от 1 до 2 долл. США
    • Блок питания и различные разъемы, от 5 до 10 долл. США
    • Упаковка и руководство, от 1 до 2 долл. США пути повышения отдачи от звуковых и графических чипов.

      Не все меры по сокращению расходов не оказали отрицательного воздействия на систему. Видеочип 6567 изначально был упакован в керамику, хотя пластик намного дешевле. «Мы перепробовали все, что угодно, — сказал Шарпантье, — медно-свинцовые рамки, металлические вставки в упаковке и безбожное количество других вещей, чтобы получить пластиковую упаковку, потому что керамическая упаковка очень дорогая. Но мы не смогли найти достаточно крутой пакет. Прежде чем покинуть Commodore, я перечислил несколько идей по снижению энергопотребления, но половина чипа все еще работала на частоте 8 МГц.Без серьезного редизайна вы не сможете получить питание».

      Команда разработчиков была автономной — они провели собственное исследование рынка, разработали собственные спецификации и довели свое детище до стадии производства.

      Чип теперь в пластиковом корпусе. Инженеры Commodore заявили, что помимо переделки чипа, они разработали пластиковый корпус, способный рассеивать тепло не хуже керамического.

      После перехода на пластиковую упаковку сообщалось о ряде новых проблем с C-64 — проблемах, связанных с машиной или температурой.Одним из недостатков, широко известных в индустрии программного обеспечения, является склонность чипа к зависанию, когда программа переключает графические режимы — с отображения битовой карты на отображение символов [см. врезку «Богатая коллекция графических режимов»]. «Игра, которую мы разрабатывали, начала давать сбои на производственной линии, — сказал Нельсон из Epyx. «Затем мы снова тестировали [неисправные диски], и они работали. Это зависело от того, на какую машину мы их наносили и какая была температура». Шарпантье предположил, что некоторые линии цепи остались плавающими в исходной конструкции; плохая обработка и высокие рабочие температуры могут привести к поломке чипов.

      Еще одна проблема, которая начала проявляться в некоторых C-64, — неправильная горизонтальная прокрутка растровых экранов. В недавнем обзоре Летних игр, спортивной игры Epyx для C-64, Сан-Хосе, Калифорния, , Mercury News подверг критике «эффект вспышки», заметный во время плавания. Это, по словам Нельсона, не является «эффектом» — C-64, используемый обозревателем Mercury News , просто не выполняет горизонтальную прокрутку должным образом.

      Свобода закончилась

      Хотя у машины есть свои недостатки, разработчики Commodore 64 считают, что они добились значительных успехов благодаря свободе, которой они наслаждались на ранних стадиях проекта.Команда дизайнеров была автономной — они провели собственное исследование рынка, разработали собственные спецификации и довели свое детище до стадии производства. Но как только производственные ошибки были устранены и Commodore узнала, что у нее есть победитель, корпоративная бюрократия, которая до этого находилась на Западном побережье и занималась VIC-20 и компьютером Pet, вмешалась.

      В тот момент многие маркетинговые группы пришли нам «помочь», — вспоминает Уинтербл. «Следующее определение продукта должно было быть придумано одной группой, а другая группа должна была отвечать за внедрение продуктов в производство, а группа Эла занималась исследованиями и разработками только в области чипов.

      «Если вы позволите маркетингу заниматься определением продукта, вы никогда не сделаете это быстро, — сказал Яннес. — И вы упустите возможность сделать что-то уникальное, потому что маркетингу всегда нужен продукт, совместимый с чем-то другим».

      Шарпантье резюмировал их разочарование: «Когда вы привлекаете много людей к проекту, все, что вы в конечном итоге делаете, это оправдывает себя. Я знал, что Commodore 64 технически так же хорош и так же дешев, как любой продукт, который можно было бы сделать в время, но теперь мне приходилось слушать маркетологов, говорящих: «Он не будет продаваться, потому что у него нет этого, он не может сделать то».’

      «Свобода, которая позволила нам заняться проектом C-64, вероятно, больше никогда не будет существовать в той среде».

      ​Постскриптум (по состоянию на март 1985 г.)

      Из первоначальной команды разработчиков Commodore 64 в Commodore остался только Роберт Рассел; в настоящее время он является менеджером по дизайну. Остальная часть команды — Альберт Шарпантье, Роберт Яннес и Чарльз Уинтербл, а также Дэвид Зембицки и Брюс Крокет, помогавшие отладить проект и запустить его в производство, — покинули Commodore весной 1983 года и сформировали компанию Peripheral Visions.Их план состоял в том, чтобы спроектировать еще один компьютер. Чтобы получить оборотный капитал, они заключили контракт с Atari на разработку клавиатуры для видеокомпьютерной системы, которая была анонсирована, но затем, когда рынок видеоигр рухнул, так и не была выпущена. Компания Commodore подала в суд на Peripheral Visions, заявив, что клавиатура VCS была проектом, принадлежащим Commodore. На момент написания этой статьи иск еще не был разрешен.

      Компания Peripheral Visions была переименована в Ensoniq и вскоре выпустит свой первый продукт — музыкальный синтезатор.Альберт Шарпантье в настоящее время является вице-президентом по проектированию в Ensoniq, Боб Яннес — старшим дизайнером, а Дэвид Зембицки — менеджером по контролю производства. Чарльз Уинтербл покинул Peripheral Visions и теперь является вице-президентом группы по электронике в Coleco Industries Inc. в Западном Хартфорде, штат Коннектикут. А Джек Трэмиэль в настоящее время является главным исполнительным директором Atari Corp., компании, которая была главным конкурентом Commodore на рынке домашних компьютеров. прежде чем потерять почти миллиард долларов в конкуренции с C-64.

      Для дальнейшего исследования

      В компьютерных книжных магазинах представлен широкий выбор книг о C-64. Среди рекомендуемых есть Что на самом деле внутри Commodore 64 , Билтон Батерст, опубликовано DataCap of Feneur, Бельгия, и Анатомия дисковода 1541 , Лотар Энглиш и Норберт Щепановски, опубликовано Abacus Software of Grand Rapids, Mich. Computer такие журналы, как Creative Computing и Compute! просматривать программное обеспечение и публиковать программы, работающие на C-64.Сам Commodore 64 можно найти в большинстве крупных розничных продавцов.

      Как программисты использовали оборудование C-64 (слайд-шоу)

      1 / 7

      Синтезатор на микросхеме

      «Я работал с синтезаторами и хотел, чтобы микросхема была музыкальным синтезатором, — сказал Роберт Яннес, разработчик звуковых микросхем и системный архитектор Commodore 64.Он начал работать над чипом весной 1981 года, ему помогали два чертежника и один оператор САПР. «Никто не имел хорошего представления о том, что мы делаем», — сказал он. «Помимо фундаментальных исследований, которыми я занимался еще со школы, фактический дизайн занял всего около четырех или пяти месяцев».

      Основными отличиями его чипа от обычных звуковых чипов видеоигр, как объяснил Яннес, были более точная регулировка частоты и независимая огибающая для формирования интенсивности звука. «Большинство звуковых эффектов в играх звучат либо на полную громкость, либо вообще без громкости.Это действительно делает музыку невозможной. С такой оболочкой невозможно смоделировать звук какого-либо инструмента, даже приблизительно, кроме, может быть, органа».

      Хотя теоретически можно использовать регуляторы громкости на других звуковых чипах для формирования огибающей звука, очень немногие программисты когда-либо решали такую ​​сложную задачу. Чтобы упростить формирование звука, Яннес поместил элементы управления огибающей в аппаратное обеспечение: один регистр для каждого голоса, чтобы определить, как быстро нарастает звук; два, чтобы определить уровень, на котором поддерживается нота, и как быстро она достигает этого уровня; и один, чтобы определить, как быстро затухает нота.«Потребовалось много времени, чтобы люди это поняли», — заключил он.

      Яннес также внедрил в аппаратное обеспечение справочную таблицу для преобразования данных музыкальных нот в эквивалентные частоты, но для этого требовалось слишком много кремния. «Я убрал это», — сказал Чарльз Уинтербл, который был техническим директором Commodore по всему миру во время проектирования C-64.

      Точные возможности звукового чипа не ясны даже сегодня, в основном из-за неправильных спецификаций, которые были написаны при разработке чипа.«Спецификацию распространяли, копировали и переписывали разные люди, пока она практически не потеряла смысла», — сказал Яннес. Примером ошибочной документации является утверждение, что микросхема может выполнять логические операции И с несколькими сигналами. Микросхема может генерировать либо треугольную, либо пилообразную, либо прямоугольную волну, в зависимости от того, какой бит установлен в одном из его управляющих регистров. «Нет никакой блокировки, чтобы убедиться, что если один бит включен, другие выключены», — сказал Яннес. «Для этого потребовалось бы слишком много кремния.Таким образом, если выбрано более одного сигнала, внутренние ноты выходного мультиплексора разряжаются, и получается минимум амплитуд.

      Еще одна ошибка в спецификации касается встроенных фильтров. «Фильтр был последним, над чем работали», — признал Яннес. «У меня закончилось время. Компьютерная симуляция сказала: «Это не очень хорошо сработает» — и это не сработало». Фильтр, возможно, был посредственным, но уравнения, описывающие его работу, были просто неправильными, вспоминает Яннес.«Они не держались вместе. Никто не дал мне шанса исправить их».

      Столкнувшись с этими неверными уравнениями, большинство разработчиков программного обеспечения используют только звуковой чип.

      Некоторые японские программисты, которые писали раннее игровое программное обеспечение для C-64, использовали другой подход, отмечает Яннес: «Они писали его в соответствии со спецификацией. Им было все равно, работает что-то или нет. В результате программы создавали звуковые эффекты, которые вы не могли слышать».

      Статьи с вашего сайта

      Связанные статьи в Интернете

      Тихая революция: анализ шума электродвигателя с помощью моделирования

      Уже более века электродвигатели помогают миру вращаться.Как только общество впервые стало пользоваться преимуществами всего, от электрических вентиляторов до автомобилей, люди, вероятно, попросили сделать эти машины тише. Звук, который мы слышим от электрической машины, — это мультифизическое явление, поскольку электромагнитная активность двигателя посылает вибрации как машине, так и окружающему воздуху. С помощью программного обеспечения COMSOL Multiphysics® мы можем смоделировать акустические эффекты, создаваемые синхронным двигателем с постоянными магнитами (СДПМ) при различных скоростях вращения.

      Чтобы узнать, как создать электромагнитную модель электрического двигателя с постоянным магнитом, прочитайте этот предыдущий пост в блоге.

      Синхронные двигатели с постоянными магнитами: более дорогие, более эффективные

      Синхронный двигатель с постоянными магнитами представляет собой тип двигателя с питанием от переменного тока, который обеспечивает более высокую удельную мощность по сравнению с более распространенными бесщеточными двигателями постоянного тока и асинхронными двигателями переменного тока. Например, асинхронный двигатель переменного тока массой 20 кг (44 фунта) может обеспечить большую мощность и крутящий момент, чем асинхронный двигатель переменного тока массой 55 кг (121 фунт), потребляя при этом меньше энергии.

      Синхронный двигатель с постоянными магнитами (PMSM). Изображение под лицензией CC BY-SA 4.0, через Wikimedia Commons.

      Основным недостатком СДПМ является высокая стоимость постоянных магнитов ротора. Кроме того, для двигателей переменного тока требуется более сложная система управления питанием, чем для сопоставимых двигателей постоянного тока. Однако последние достижения в области технологий снизили стоимость электропитания переменного тока и управления, а преимущества более низкого энергопотребления все чаще перевешивают более высокую начальную стоимость PMSM.

      От бытовых приборов, таких как стиральные машины, до устройств HVAC, таких как вентиляторы, водяные насосы и компрессоры, использование PMSM расширяется. Многие электрические и гибридные автомобили, в том числе Nissan® LEAF®, Toyota® Prius®, BMW i3®, Chevrolet® Bolt и некоторые автомобили Tesla®, приводятся в движение синхронными двигателями с постоянными магнитами.

      Звуки тишины: мы замечаем больше шума в более тихом окружении

      Электромобиль заметно тише, чем автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, но это может сделать управление шумом, вибрацией и резкостью (NVH) еще более сложным.Исследование Hyundai, посвященное шуму электродвигателей в гибридных автомобилях, проведенное в 2015 году, объясняет:

      Несмотря на то, что уровень шума двигателя относительно низок, шум силового агрегата без запуска двигателя может быть легко ощутим для клиентов, так как маскирующий эффект от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) ослабляется. Действительно, интересующий диапазон частот может составлять около 1 кГц… [что] является чувствительным диапазоном для человеческого уха.

      Чтобы смягчить этот более очевидный шум, инженеры могут решить проблему передачи NVH по всей конструкции автомобиля, но они также могут измерять и управлять акустикой двигателя в источнике…

      Моделирование мультифизики шума электродвигателя

      Когда мы слышим визг или стук вала или корпуса электродвигателя, мы на самом деле реагируем на звуковые эффекты электромагнитной активности.СДПМ использует постоянные магниты в роторе и переменный ток переменной частоты, проходящий через статор, для создания крутящего момента. Когда ротор вращается, статор использует электрические токи для создания магнитного поля, которое следует скорости вращения ротора для создания постоянного крутящего момента.

      Из-за конструктивных и производственных ограничений двигатели испытывают электромагнитные силы, которые не являются чисто синусоидальными.

      Как обсуждалось в этом предыдущем сообщении в блоге (и в следующей серии блогов), электромагнитные силы содержат основной компонент на частоте вращения, но также включают в себя вариации, возникающие на более высоких частотах.Эти вариации, называемые гармониками высшего порядка, возникают при кратности первой гармоники и могут значительно изменить характеристики NVH двигателя.

      Моделирование, как показано в представленной здесь учебной модели, может использоваться для расчета электромагнитных сил и извлечения первой и последующих гармоник. Эти гармонические силы используются для возбуждения конструкции вибрациями, которые проходят через корпус двигателя и генерируют волны давления в воздухе, которые часто являются причиной соответствующей части шума, который мы слышим.Поскольку скорость вращения двигателя является переменной, моделирование используется для определения количества звука, создаваемого каждой гармоникой по мере того, как двигатель вращается быстрее.

      Визуализация акустической реакции на электромагнитные силы

      В целом, электромагнитные силы, возникающие при вращении СДПМ, действительно хорошо фиксируются с помощью 2D-модели. Однако вибрации и излучаемый шум необходимо анализировать с использованием полной трехмерной геометрии. Ниже показаны как моторная секция, используемая для электромагнитного анализа, так и трехмерная геометрия с окружающей акустической областью.

      2D-геометрия (слева) и 3D-геометрия с окружающей акустической областью (справа) двигателя. Некоторые границы скрыты для наглядности.

      Для анализа модели PMSM выполняются три исследования:

      1. Анализ переходных процессов для определения электромагнитных сил во временной области при заданной скорости вращения.
      2. Преобразование Фурье для преобразования сил во временной области в различные гармоники в частотной области. Анализ в частотной области позволяет эффективно вычислять вибрации и шум в 3D-модели.
      3. Виброакустический анализ на каждой гармонике и при различных скоростях вращения.

      На изображении ниже показаны смещение и акустическое давление, создаваемые в смоделированном двигателе третьей гармоникой на частоте 2360 Гц.


      Смещение (преувеличено) и акустическое давление, создаваемое третьей гармоникой на частоте 2360 Гц.

      Функция Exterior Field позволяет оценить акустическое давление в любой точке за пределами расчетной области.На изображении ниже показан уровень звукового давления на поверхности двигателя и на расстоянии 0,5 м от двигателя. Обратите внимание, что эта диаграмма направленности имеет много лепестков, что показывает, что акустический отклик будет различаться в разных гипотетических местах расположения микрофонов или точках прослушивания.

      Диаграмма направленности и уровень звукового давления на поверхности двигателя (слева) и на расстоянии 0,5 м (справа).

      Когда частотная характеристика каждой гармоники и скорости известна, ее можно построить с помощью диаграммы Кэмпбелла, иногда называемой каскадной диаграммой.

      Диаграмма Кэмпбелла показывает скорость вращения двигателя по оси x и частоту шума, измеренную по оси y . Цвет представляет собой уровень звукового давления, измеренный на микрофоне. Поскольку каждая гармоника создается с частотой, кратной частоте управляющего СДПМ, гармоники представлены в виде прямых линий на диаграмме Кэмпбелла. Первая гармоника находится внизу диаграммы, а последующие гармоники — над ней.

      На приведенных ниже диаграммах Кэмпбелла видно, что первая, третья и четвертая гармоники являются основной причиной измеренного уровня звукового давления для двух положений микрофона.

      Диаграммы Кэмпбелла для двух микрофонов.

      Вы слышали?

      Вы действительно можете слушать симуляцию звуков, предсказанных этой моделью! Начиная с COMSOL Multiphysics версии 5.6, вы можете экспортировать одномерные графики в файлы WAV, чтобы прослушивать результаты. Попробуйте, нажав на аудиоплеер ниже:

      Демонстрируя взаимосвязь между электромагнитными условиями и их акустическим воздействием в различных местах, модель, подобная этой, может помочь вам определить частоты, на которых корпус очень эффективно излучает шум, а также гармоники, сильно влияющие на общий шумовой профиль. .Эти результаты могут помочь вам определить необходимые корректировки размеров, форм и положений прорезей ротора, а также возможные изменения в корпусе двигателя и окружающих узлах.

      Слушай и учись

      Ознакомьтесь с учебной моделью «Шум электродвигателя в синхронном двигателе с постоянными магнитами», нажав кнопку ниже:

       

      Nissan и Leaf являются зарегистрированными товарными знаками Nissan Motor Co., Ltd.

      Toyota и Prius являются зарегистрированными товарными знаками Toyota Motor Corporation.

      BMW i3 является зарегистрированным товарным знаком Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft.

      Chevrolet является зарегистрированным товарным знаком General Motors LLC.

      Tesla является зарегистрированным товарным знаком Tesla, Inc.

      Чарльз Ф. Кеттеринг, изобретатель электрического стартера, родился

      Чарльз Франклин Кеттеринг, американский инженер и давний директор по исследованиям General Motors Corp. (GM), родился 29 августа 1876 года в Лаудонвилле, штат Огайо. .Из 140 патентов, полученных Кеттерингом за всю свою жизнь, пожалуй, самым заметным был его электрический самозапуск для автомобиля, запатентованный в 1915 году.

      В начале своей карьеры Кеттеринг работал в Национальной кассовой компании в Дейтоне, штат Огайо. , где он помог разработать первый кассовый аппарат, оснащенный электродвигателем, который открывал ящик регистра. Вместе с Эдвардом А. Дидсом он основал компанию Dayton Engineering Laboratories Company (DELCO), занимающуюся проектированием оборудования для автомобилей.Электрическая система зажигания с автоматическим запуском Кеттеринга, представленная на автомобилях Cadillac в 1912 году и запатентованная три года спустя, сделала автомобили намного проще и безопаснее в эксплуатации, чем раньше, когда процесс зажигания приводился в действие железными ручными заводными рукоятками. К 1920-м годам электрические автозапуски стали стандартом почти для каждого нового автомобиля.

      United Motors Corporation (которая позже стала General Motors) приобрела DELCO в 1916 году, назначив Кеттеринга вице-президентом и директором по исследованиям GM с 1920 по 1947 год.Во время своего пребывания в GM Кеттеринг сыграл важную роль в разработке усовершенствованных двигателей, быстросохнущих автомобильных красок и покрытий, «антидетонационных» топлив (предназначенных для уменьшения разрушительного процесса детонации в двигателе, который возникает, когда бензин воспламеняется слишком рано).

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.