Hacer que un motor eléctrico vuelva a funcionar

Tiene un motor eléctrico diseñado para funcionar con corriente alterna, pero no funciona. ¿Qué puedes hacer tú mismo? Este Instructable se refiere a un procedimiento de clasificación para hacer que el motor de arranque de su capacitor vuelva a funcionar en una serie de pasos fáciles y lógicos.

Supongo que tiene un motor monofásico de 1/4 o 1/2 caballos de fuerza, incluso posiblemente hasta 1 caballo de fuerza. Puede tener un condensador, pero también puede haber dos. El diseño del motor puede ser el inicio del condensador o el funcionamiento del condensador. Estos tipos de motores son los que encontrará en la mayoría de las aplicaciones domésticas y de taller. Los motores industriales de propósito especial (DC, trifásico) tendrán algunas diferencias y todavía no sé nada sobre ellos.

La causa más común de falla de HVAC durante el caluroso verano es un capacitor de motor. (Su aire acondicionado no funciona, pero solo zumba con un zumbido). Sabiendo eso, puede usar lo que encuentre en este Instructable para verificar su sistema y reemplazar el condensador incluso antes de que falle.

Nota: Este Instructable está escrito para compartir algunas cosas útiles que aprendí, así como algunas herramientas y recursos que encontrará útiles. El propósito es brindar al lector suficiente ayuda para realizar algunas pruebas cuidadosas y resolver algunos problemas básicos. No me pidas que diagnostique tu motor a distancia y te diga cómo solucionarlo. No estoy equipado para hacer eso. Obtenga un libro como el que compré (vea el paso 6), busque algunos artículos en Internet y vea algunos videos. Luego haga algunas pruebas cuidadosas en un orden lógico. Razonar las cosas. Esté preparado para renunciar a sus suposiciones. Se paciente. También puede hacer que su motor vuelva a funcionar.

Materiales-

  • Grasa para rodamientos
  • 16-3 cable de alimentación y enchufe (si es necesario para reemplazar un cable viejo)

Herramientas-

  • Herramienta de palanca redonda puntiaguda (para levantar sellos de cojinetes)
  • Martillo, punzón y superficie plana (para alisar los sellos de los rodamientos antes de volver a instalarlos)
  • Pistola de soldadura y soldadura
  • Destornilladores
  • Tuercas
  • Voltímetro
  • Medidor de capacitancia (opcional, pero agradable de tener - Vea el paso 5)

Paso 1: girar a mano

Gire el eje del motor a mano. ¿Gira lo suficientemente libremente para correr? Siempre habrá un pequeño arrastre, pero el eje debe girar con relativa libertad.

Aún así, un motor más antiguo puede tener rodamientos con grasa seca. Si los cojinetes no están oxidados en el interior, probablemente pueda aplicarles nueva grasa. y mejorarlos mucho. A veces hago palanca suavemente para sacar un sello del rodamiento de un lado, trabajo un poco de grasa del rodamiento en ellos, deshago cualquier daño al sello del rodamiento y lo vuelvo a colocar en su lugar. No es un procedimiento recomendado, pero creo que es adecuado para un motor que uso solo ocasionalmente en mi taller.

Los cojinetes también pueden ser cojinetes de bronce. En el peor de los casos, es posible que deba ir a una tienda de rodamientos y comprar un fósforo para un rodamiento de bolas muy atascado, pero eso no es barato. Con suerte, su motor volverá a funcionar como nuevo con poco o muy poco dinero gastado.

Paso 2: agregue energía por unos segundos

¿Qué sucede cuando aplicas potencia al motor? Afortunadamente, no hay chispas ni choques desde el bastidor del motor, y el disyuntor no se dispara inmediatamente. Si tiene alguna de esas cosas, busque cables deshilachados en el cable de alimentación que toquen otro cable deshilachado o hagan cortocircuito con el marco de hierro del motor.

Aplique energía solo por un par de segundos. Los devanados de la bobina dentro del motor se calientan rápidamente en un motor que no funciona y las bobinas pueden destruirse. Entonces el motor necesita ser rebobinado para que funcione nuevamente. Lo más probable es que el motor haga un ruido gruñido cuando agregaste potencia. También es probable que los devanados iniciales no funcionen correctamente, pero podría haber más de una razón para ello.

El gráfico muestra el diagrama del circuito para este tipo de motor. La parte de devanado inicial se activa solo por un par de segundos. Luego, el interruptor centrífugo bloquea los componentes del circuito de devanado de arranque. En los próximos pasos se realizarán pruebas para eliminar las causas probables.

La segunda foto muestra el motor funcionando mientras está conectado a un amperímetro de CA. La placa de identificación del motor dice que funciona con un consumo de corriente de 7.3 amperios. El medidor está configurado en 15 amperios. rango. La lectura real es un poco inferior a 7 amperios. Tomar esa lectura mientras el motor está funcionando realmente confirma que todo está bien. Esta foto se hizo después de que el motor funcionara como debería. Una lectura anterior cuando el devanado inicial no funcionaba, ya que debería fijar la aguja, lo que también indicaba un problema.

Paso 3: Verifique si hay cortos y aperturas

Desenchufe el motor de su fuente de energía. Acceda a las conexiones entre el cable de alimentación y los devanados del motor. Retire la placa de cubierta de la caja de conexiones, si hay una. (Haga algunas fotos que muestren las conexiones para que pueda volver a hacerlas correctamente, si necesita desmontarlas). Si no hay una caja de conexiones en el motor, retire el extremo del motor donde el cable de alimentación se conecta a los devanados.

Además, conecte los dos terminales del condensador con un destornillador para eliminar cualquier carga que pueda causarle una descarga eléctrica. Retire el cable de un lado del condensador para evitar lecturas espurias causadas por la corriente que pasa a través de un canal posterior.

Usa un ohmímetro. Muchos sugieren una configuración de alrededor de 2000 ohmios. Conecte un cable al marco de hierro del motor. Conecte el otro cable a cada uno de los cables que salen del motor, incluidos los que se conectan al condensador. Todas las lecturas deben indicar circuitos abiertos (no hay camino para la electricidad). Si alguna de las lecturas indica una vía para la electricidad, verifique que esté obteniendo una lectura precisa. Si aún encuentra evidencia de un camino para la electricidad, uno de los devanados está en cortocircuito al bastidor del motor. Esto podría indicar que el motor necesita ser rebobinado. Pero, primero haga una inspección visual para buscar una explicación más simple. Una vez enganché un alambre esmaltado delgado de uno de los devanados cuando estaba insertando el rotor. El cable recibió un rasguño que lo dejó desnudo en un lugar. Luego fue empujado cerca del marco de hierro del motor, donde se acortó y mostró una vía de fuga. Pude recubrir el cable con un líquido aislante y sacarlo del camino.

Has comprobado los shorts. Ahora verifique si hay aperturas . Sigue los cables lo mejor que puedas. Los devanados iniciales utilizan un cable más delgado que los devanados. Use el ohmímetro para verificar las roturas en ambos devanados. La resistencia en cada devanado será relativamente baja, pero el devanado inicial mostrará una resistencia un poco más alta. Si uno de los devanados muestra un circuito abierto, observe detenidamente dónde se unen los cables a un terminal o a un cable más pesado. Tales cruces son los lugares más comunes para que ocurra un cruce abierto. (Una vez reparé una herramienta Dremel "muerta". No había indicios de un circuito abierto en ninguna de las bobinas de armadura. Pero, la bobina de campo mostró un circuito abierto entre los dos pines terminales. Miré de cerca y vi una ruptura donde el cable de la bobina conectado a una de las clavijas terminales. Raspé el esmalte del cable lo mejor que pude e hice un puente de soldadura a la clavija terminal. No era una unión de soldadura perfecta, pero el Dremel funcionó nuevamente.) Si no puede Para encontrar la ruptura en el circuito de la bobina y repararlo, será necesario rebobinar el motor.

Verifique con un ohmímetro para asegurarse de que el restablecimiento de protección de alta temperatura proporciona una ruta eléctrica a través de él y que no está roto para abrir el circuito y evitar que el motor funcione.

Paso 4: el interruptor centrífugo

Los motores eléctricos de arranque por condensador usan una bobina de arranque y un condensador para crear un campo magnético avanzado en el estator (marco exterior del motor con sus bobinas). Este campo magnético avanzado le da al rotor algo que perseguir, lo que hace que el rotor gire. (Por ejemplo, coloque un imán de barra encima de una mesa de vidrio. Lleve otro imán de barra debajo de la mesa. Mueva el imán debajo de la mesa. El imán sobre la mesa persigue al imán debajo de la mesa en una forma cruda de un motor eléctrico. El avance del campo magnético en el estator reemplaza el movimiento de su mano debajo de la mesa.) Esa bobina de arranque se destruirá si permanece encendida en el circuito por más de unos pocos segundos. La mayoría de los motores usan un interruptor centrífugo para desconectar el devanado de arranque del circuito tan pronto como el eje del motor aumenta la mayor parte de su velocidad.

Ver el primer gráfico. Realmente no es posible hacer una foto del interruptor centrífugo en todas sus partes, ya que está en su lugar dentro del motor, así que hice un dibujo de vista lateral que muestra la relación de las partes. Consulte los cuadros de texto. El interruptor centrífugo normalmente presenta un circuito cerrado, si funciona correctamente. En un motor más viejo completamente ensamblado, los contactos del interruptor pueden haberse picado y quemarse, o sus partes pueden estar desgastadas de modo que no haya suficiente presión para cerrar los contactos cuando el motor no está funcionando o está arrancando por primera vez. Mire de cerca su motor y encuentre los cables que conducen a los contactos del interruptor estacionario. (Uno puede ir al condensador y uno puede estar en un poste en la caja de conexiones). Conecte un ohmímetro a los cables de los puntos de contacto. ¿Hay alguna indicación de una ruta eléctrica a través de los contactos del interruptor? De lo contrario, abra el motor e intente arrastrar papel de lija muy fino a través de los puntos de contacto para limpiar y pulir ambos.

Si el interruptor está desgastado, es posible que el carrete de plástico en el eje del motor no ejerza suficiente presión sobre la placa que sostiene los contactos para que se cierren por completo. Ver la segunda foto . Probé mis contactos del interruptor con el motor completamente ensamblado. Inserté un destornillador a través de una abertura en la parte delantera del motor y suavemente apliqué un poco de presión hacia el extremo del eje (lejos del motor) para cerrar los contactos mientras estaba conectado a un ohmímetro.

Asegúrese de que el rotor esté correctamente centrado de extremo a extremo en el motor. Se pueden usar arandelas de empuje para moverlo un poco, si hay espacio para las arandelas.) Hice una arandela diferente de una lámina de acero de calibre 16 para que quepa en el extremo del carrete. Los contactos en mi motor ahora se cierran y el motor funciona. Pero también quiero soldar pestañas que se plieguen alrededor del extremo del carrete, así que estoy seguro de que la lavadora se retrae cuando los pesos centrífugos alejan el carrete de los contactos estacionarios. No quiero que esa lavadora flote en los contactos y los presione inadvertidamente para cerrarlos mientras el motor está funcionando. Eso podría sobrecalentar y destruir los devanados iniciales. (Volví a mirar mi libro [Vea el paso 6.]. Otra opción es colocar un espaciador debajo de la parte estacionaria del interruptor centrífugo para acercarlo al carrete).

Es posible comprar una nueva parte estacionaria de un interruptor centrífugo, aunque no todos son iguales. No he visto ninguno en ninguna parte. También es posible comprar un interruptor electrónico para reemplazar el interruptor centrífugo. Un interruptor electrónico no responde a la velocidad del eje del motor como lo hace un interruptor centrífugo, pero tiene una desconexión temporizada. Permite que los devanados de arranque se activen durante 7, 4 segundos y luego rompa el circuito. Los interruptores electrónicos cuestan un poco más de $ 40.

Paso 5: el condensador

No es raro que un condensador electrolítico se seque y falle en el equipo de audio después de 20 años o menos. Pero, reemplazar un condensador de arranque sin verificar primero los devanados en corto o abiertos, un reinicio abierto y un interruptor centrífugo defectuoso no harán que su motor funcione, si el condensador no es realmente su problema.

Muchos motores tienen una cubierta abovedada en el exterior del motor, y el condensador está debajo. Los condensadores de motor suelen ser un cilindro con terminales en la parte superior. Pero, algunos condensadores en motores más antiguos también pueden ser planos, como una pequeña pila de fichas de 4 x 6. Estos pueden estar ubicados en la base del motor de modo que las apariencias externas hagan que parezca que el motor no tiene condensador.

Un condensador puede abultarse o tener fugas cuando está fallando. Incluso puede abrirse. Pero, también puede parecer perfectamente normal. Existen varios procedimientos de prueba para condensadores, pero esas pruebas no son infalibles. Un condensador puede pasar varias pruebas y aún fallar bajo una carga.

Si aún no lo ha hecho, use un destornillador para acortar cualquier carga residual en el condensador de su motor. Haga esto un par de veces, solo para estar seguro.

Si su condensador definitivamente necesita ser reemplazado, copie los números de voltaje y capacitancia con suerte aún legible en él. Siempre puede usar un capacitor de reemplazo para un voltaje más alto que el capacitor original de su motor, pero las cifras de capacitancia deben coincidir lo más cerca posible. Entonces, a 230 voltios, el condensador de CA puede reemplazar un condensador de 125 voltios de CA. La capacitancia dará un rango, como 220 microfaradios a 260 microfaradios. Un condensador con capacidad de 210 microfaradios a 250 microfaradios debe estar lo suficientemente cerca como para funcionar bien. (Si ve clasificaciones en milifaradios, 1 milifaradio equivale a 1000 microfaradios).

Aquí hay algunas formas de probar su condensador . Elija aquellos que se ajusten a lo que tiene disponible.

Procedimiento A : con al menos un cable retirado del condensador y sin alimentación al circuito del motor, conecte un ohmímetro a ambos terminales del condensador. Se prefiere un medidor analógico, pero no obligatorio. La lectura debe aumentar a un número alto y caer repentinamente a cero o a un circuito abierto. Si hay una lectura constante de algún valor, el condensador está en cortocircuito. Si la lectura no aumenta inicialmente, algo dentro del condensador se rompe y hay un circuito abierto.

Procedimiento B - Retire ambos cables del condensador. Conéctelo al cable de la lámpara y en serie con una bombilla incandescente de aproximadamente 60 vatios de tamaño. Conéctelo a una toma de corriente. La bombilla debe encenderse, aunque puede ser más tenue de lo habitual.

Procedimiento C: aquí puede obtener un medidor que lee el valor de capacitancia de un capacitor por menos de $ 20 más gastos de envío. Las pruebas anteriores le dan una idea sobre si un capacitor está funcionando, pero no le dan pistas sobre la capacidad real del capacitor. (Un condensador electrolítico seco puede parecer bueno, pero su capacitancia es demasiado baja para arrancar el motor). Un medidor cambia eso. Buscar Instructables para circuitos de medidores de capacitancia. Al menos uno usa un módulo Arduino. Hace unos 25 años tenía una revista de electrónica con un circuito casero para un medidor de capacitancia basado en un 555 IC. (Aquí hay un dispositivo similar que puede hacer). Ahora tengo un multímetro digital con lectura de capacitancia. Algunos medidores de capacitancia utilizan un generador de señal de alta frecuencia que forma parte del medidor. Estos pueden usarse "en circuito" y dan una lectura precisa sin retroalimentación a través de otras partes del circuito.

Los condensadores pueden dar buenas lecturas en un medidor y aún ser débiles o fallar. Un medidor de ESR mide la resistencia interna que afecta el rendimiento real.

Procedimiento C ': el libro mencionado en el siguiente paso proporciona otra prueba. Implica medir el flujo de corriente (amperaje) utilizado por el motor cuando se enciende. Una fórmula matemática indica cuántos microfaradios produce su condensador, dados los parámetros de la prueba. Es útil porque es una prueba bajo carga.

Procedimiento D : no siempre es factible comprar varios equipos de prueba que no puede usar más de una o dos veces. Si todo lo demás (cortocircuitos y aperturas, interruptor centrífugo, reinicio, etc.) se verifica en su motor y el capacitor da indicaciones de que debería estar bien, pero el motor aún no funciona, se envía un capacitor nuevo a su puerta de $ 10 a $ 20 . En el peor de los casos, perderá una cantidad relativamente pequeña de dinero, y puede ser que su capacitor tenga una falla que no se muestre en las pruebas que puede realizar. En el mejor de los casos, el motor puede funcionar.

Cuando termine, restaure las conexiones al condensador, ya sea el viejo o uno nuevo.

Paso 6: personal

Miré las descripciones de precios y contenido antes de decidir comprar este libro . (No me beneficia de ninguna manera si compra el libro, ni ninguno de mis amigos o parientes). Ha sido muy útil. Cuando algo carecía de suficientes detalles para mí, me conecté en línea y busqué material adicional o videos en YouTube. El libro ahora está empapado en tinta de mis subrayados y notas marginales. Compré el libro porque algunas personas que conozco de alguna manera piensan que sé lo suficiente como para ayudarles con sus problemas con el motor eléctrico.

Tengo el motor de arranque de condensador monofásico Craftsman de 1/2 HP de 61 años que se muestra en muchas de las fotos. (Hay un sello 10 56 [octubre de 1956] en la placa del motor). Funcionó cuando lo compré en una venta de herramientas usadas hace unos dos años, pero los rodamientos de bolas sonaban ásperos cuando el eje se giraba a mano. Abrí el motor y empaqué los rodamientos con grasa nueva. Alisé los sellos lo mejor que pude y los volví a poner. El motor tenía un montón de aserrín fino dentro. Lo limpié. El eje del motor giró libremente y suavemente cuando se giró a mano sin energía.

Cuando ensamblé el motor y le puse potencia, el eje giró aproximadamente 1/8 de vuelta, se congeló y gruñó . Comprobé si hay cortos y abre, pero las bobinas están bien. Siempre sospecho de los condensadores más antiguos, y este tiene 61 años. Hice varias pruebas del condensador. Pasó a cada uno de ellos. Todavía estaba absolutamente seguro de que el condensador está defectuoso.

Dormí sobre el problema. Me di cuenta de que supuse que el interruptor centrífugo funcionaba . Había aceitado las pesas para que se movieran libremente. Limpié para que el carrete se deslice libremente. Cuando conecté un ohmímetro a los cables que van a ambos lados de la parte estacionaria del interruptor centrífugo, los puntos de contacto no proporcionaron una vía eléctrica, a pesar de que los había limpiado y pulido con papel de lija fino. Inserté un destornillador en ángulo desde la parte delantera del motor completamente ensamblado. Pude empujar un poco la placa de contacto con el destornillador. De repente, mi Ohmímetro indicó un buen camino para la electricidad. Había visto un par de puntos de desgaste en la placa de contacto donde el carrete se frota. Hice una arandela para actuar como separador entre la placa de contacto y el carrete. Mi motor ronronea como un gatito contento. Pero, la lavadora podría moverse para ejercer presión sobre los contactos del interruptor centrífugo y activar el devanado de arranque mientras el motor está funcionando. Eso podría hacer que el devanado inicial se queme. Revisé mi libro y otra opción es agregar un espaciador entre el bastidor del motor y la parte estacionaria del interruptor centrífugo. Finalmente hice eso, usando una arandela común para cada tornillo de montaje, y quité la arandela que había hecho.

Después de 61 años, el cordón cubierto de goma tiene varias grietas. Compré un cable nuevo . El viejo cable era de dos hilos. Compré tres cables y conectaré el cable de tierra al bastidor del motor para que cumpla con los estándares actuales.

He tenido bastante experiencia con el cableado doméstico durante la mayor parte de mi vida, pero los motores eléctricos seguían siendo un misterio más allá de una comprensión muy básica. El libro que compré ha llenado los vacíos. Ahora me doy cuenta de que algunas pruebas básicas lógicas y una deducción reflexiva me ayudarán a resolver los problemas motores básicos que puedo esperar ver.

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