Kuidas mõõta mootorratta ja ATV staatorit/süütemähist

Mootorratta või ATV staator on osa laadimis- ja süütesüsteemist. See toodab mootori pöörlemisel vahelduvpinget, mida kasutatakse seejärel aku laadimiseks, elektritarbijate toitmiseks ja mõnel masinal süütesüsteemi varustamiseks. Staatori õige mõõtmine nõuab enamat kui lihtsalt aku pinge kontrollimist.

Staator võib rikki minna mitmel viisil: katkised mähised, lühises mähised, lühis massi, nõrk väljund koormuse all või kuumusega seotud rike.

Selles juhendis selgitatakse, kuidas testida mootorratta ja ATV staatorit multimeetri ning põhiliste elektriliste kontrollidega.

1. Mida staator teeb

Staator on mootori kaane sisse paigaldatud liikumatu vaskmähiste komplekt. Magnetitega rootor või hooratas pöörleb selle ümber. Kui magnetid mähistest mööduvad, tekib vahelduvpinge.

Enamik powersport-sõidukite staatoreid jaguneb mõneks levinud tüübiks:

Laadimisstaator

Toodab vahelduvpinget laadimissüsteemi jaoks. Vahelduvpinge läheb regulaator-alaldile, mis muudab selle alalispingeks ja piirab pinget aku laadimiseks.

Kolmefaasiline staator

Levinud paljudel tänavamootorratastel, sportmootorratastel, UTV-del ja suurematel ATV-del. Tavaliselt tuleb staatorist kolm kollast või valget juhet.

Ühefaasiline staator

Levinud väiksematel mootorratastel, krossiratastel, rolleritel ja ATV-del. Tavaliselt on sellel kaks laadimisväljundi juhet, kuigi juhtmete värvid võivad erineda.

Valgustusmähis / lisaseadmete mähis

Mõnel maastikumootorrattal ja ATV-l on tulede või lisaseadmete jaoks eraldi mähised.

Toite- / ergutusmähis

Mõnes CDI-süütesüsteemis on staatoril ka mähis, mis toidab süüteplokki.

Andur- / impulssmähis

Tehniliselt ei ole see laadimisstaator, kuid asub sageli staatorikoostul või selle lähedal. See annab süütesüsteemile teada, millal säde tekitada.

2. Vajalikud tööriistad

Staatori mõõtmiseks vajate:

• Digitaalset multimeetrit
• Hooldusjuhendit või elektriskeemi
• Tagantsonde või väikseid testjuhtmeid
• Padrunvõtmeid pistikutele ligipääsemiseks
• Täielikult laetud akut
• Valikuline: tangampermeeter, isolatsioonitester/megaoommeeter, ostsilloskoop

Tavalisest multimeetrist piisab enamiku põhiliste staatoritestide jaoks.

3. Ohutusabinõud

Enne testimist:

• Töötage hästi ventileeritud kohas.
• Hoidke käed, tööriistad ja riided kettidest, rihmadest, ventilaatoritest ning pöörlevatest osadest eemal.
• Toestage ATV või mootorratas kindlalt.
• Ärge lühistage staatori juhtmeid omavahel, kui mootor töötab.
• Takistuse mõõtmisel ühendage staatori pistik lahti.
• Staatori väljundi otsesel testimisel kasutage vahelduvpinge režiimi.
• Aku laadimispinge testimisel kasutage alalispinge režiimi.

4. Esmane aku laadimise test

Enne staatori süüdistamist testige laadimissüsteemi tervikuna.

1. samm: mõõtke aku pinget, mootor väljas

Seadke mõõtur alalispinge mõõtmisele.

Terve, täielikult laetud 12 V aku peaks näitama umbes:

• 12,6–12,8 V = täielikult laetud
• 12,3–12,5 V = osaliselt laetud
• Alla 12,2 V = nõrk või tühi

2. samm: käivitage mootor

Mõõtke pinget aku klemmide vahel.

Tühikäigul võib pinge olla umbes:

• 12,5–13,2 V, olenevalt masinast

Tõstke pöörded umbes 3000–5000 p/min-ni.

Tavaline laadimispinge on enamasti:

• 13,5–14,8 V DC

Kui aku pinge püsib töötamise ajal 12 V lähedal või langeb, ei tööta laadimissüsteem korralikult.

Kui pinge tõuseb üle umbes 15 V, võib regulaator-alaldi olla vigane.

See test ei tõesta, et staator on halb, kuid näitab, kas laadimissüsteem toimib.

5. Staatori takistuse test

Takistuse test kontrollib staatori mähiste seisukorda. Seda tehakse väljalülitatud mootoriga ja lahti ühendatud staatoriga.

Kolmefaasilise staatori takistuse test

Kolmefaasilisel staatoril on tavaliselt kolm sarnast värvi juhet, sageli kollased või valged.

Märgistage need:

• A
• B
• C

Seadke multimeeter oomidele.

Mõõtke takistust järgmiste punktide vahel:

• A ja B
• B ja C
• A ja C

Kõik kolm näitu peaksid olema peaaegu võrdsed.

Tüüpilised väärtused on sageli väga väikesed, näiteks:

• 0,1–1,0 oomi

Mõnel suuremal staatoril võivad väärtused olla veidi kõrgemad või madalamad. Võrrelge alati hooldusjuhendiga.

Oluline tehniline märkus

Paljud digitaalsed multimeetrid ei ole väga väikese takistuse mõõtmisel eriti täpsed. Puudutage esmalt mõõtejuhtmed omavahel kokku ja märkige näit üles. Kui juhtmed näitavad 0,2 oomi ja staator näitab 0,5 oomi, võib mähise tegelik takistus olla umbes 0,3 oomi.

Täpsemaks väikese takistuse mõõtmiseks kasutage:

• Mõõturi suhtelise/nullimise funktsiooni
• Nelja juhtmega millioommeetrit
• Võrdlust teadaolevalt korras staatoriga

Mida tulemused tähendavad

• NäitVõimalik tähendus
• Kõik kolm näitu on võrdsed ja spetsifikatsioonisMähised on tõenäoliselt korras
• Üks paar näitab katkestust/lõpmatustKatkine mähis või ühendus
• Üks paar on teistest palju madalamLühises mähis
• Üks paar on teistest palju kõrgemKahjustatud mähis või halb pistik
• Näidud on ebastabiilsedHalb pistik, katkine juhe või sisemine rike

Ühefaasilise staatori takistuse test

Ühefaasilisel laadimisstaatoril on tavaliselt kaks väljundjuhet.

Mõõtke takistust kahe staatori juhtme vahel.

Tüüpilised näidud varieeruvad palju, kuid võivad olla:

• 0,2–2,0 oomi laadimismähiste puhul
• Suurem valgustus- või toitemähiste puhul, olenevalt konstruktsioonist

Võrrelge juhendiga.

Kui mõõtur näitab OL või lõpmatut takistust, on mähis katkenud.

Kui näit on peaaegu null oomi, võib mähis olla lühises, kuigi mõnel suure vooluga laadimismähisel ongi tavaliselt väga väike takistus.

6. Staatori massilühise test

See on üks olulisemaid staatoriteste.

Staatori mähised peaksid tavaliselt olema mootori massist isoleeritud, välja arvatud juhul, kui süsteem on spetsiaalselt teisiti konstrueeritud. Enamikul tänapäevastel laadimisstaatoritel ei tohiks olla ühendust massiga.

Kuidas testida

Lahti ühendatud staatori ja väljalülitatud mootoriga:

1. Seadke mõõtur takistuse või pidevuse režiimi.
2. Asetage üks mõõtejuhe staatori väljundjuhtmele.
3. Asetage teine mõõtejuhe mootori massile või aku miinusele.
4. Korrake iga staatori juhtmega.

Oodatav tulemus

Tavaliselt peaksite nägema:

• OL/lõpmatu takistus
• Pidevuse piiksu ei ole

Halb tulemus

Kui mõni staatori väljundjuhe näitab ühendust massiga, on staator tõenäoliselt lühises.

Isegi osaline lühis massi võib vähendada väljundit ja üle kuumutada regulaator-alaldi.

Tehniline märkus: megaoomtestimine

Tavaline multimeeter kasutab väga madalat testpinget. Mõnikord läbib staator põhilise pidevustesti, kuid ebaõnnestub kuumana või pinge all.

Täpsem test kasutab isolatsioonitakistuse testerit, mida nimetatakse ka megaoommeetriks või „meggeriks”.

Tüüpiline isolatsioonitesti pinge:

• 100 V kuni 500 V DC, olenevalt tootja soovitusest

Hea staator peaks tavaliselt näitama massi suhtes väga suurt takistust, sageli megaoomide vahemikus.

Ärge kasutage meggerit tundlike elektroonikamoodulite, nagu ECU, CDI või regulaator-alaldi, testimiseks. Enne isolatsioonitesti ühendage staator täielikult lahti.

7. Vahelduvpinge väljundi test

Vahelduvväljundi test kontrollib, kas staator toodab pinget mootori töötamise ajal. See on tavaliselt parim praktiline staatoritest.

Selle testi jaoks peab staator olema regulaator-alaldist lahti ühendatud, kui hooldusjuhend ei määra teisiti.

Kolmefaasilise vahelduvväljundi test

Seadke multimeeter vahelduvpinge mõõtmisele.

Kui staatori pistik on lahti ühendatud, käivitage mootor.

Mõõtke vahelduvpinget järgmiste punktide vahel:

• A ja B
• B ja C
• A ja C

Tavalise kolmefaasilise ujuva staatori puhul ärge mõõtke staatori faasi ja massi vahel. Mõõtke faaside vahel.

Tüüpiline vahelduvväljund

Tühikäigul võite näha:

• 15–30 VAC

3000–5000 p/min juures võite näha:

• 40–100+ VAC

Täpne väärtus sõltub masinast.

Kolm näitu peaksid olema sarnased. Levinud reegel on, et need peaksid üksteisest erinema umbes 5–10% piires.

Näide

4000 p/min juures:

• A-B = 68 VAC
• B-C = 70 VAC
• A-C = 69 VAC

See on tõenäoliselt korras.

Halb näide:

• A-B = 68 VAC
• B-C = 25 VAC
• A-C = 67 VAC

See viitab tõenäoliselt nõrgale või kahjustatud faasile.

Ühefaasilise vahelduvväljundi test

Kahe juhtmega staatori puhul:

1. Seadke mõõtur vahelduvpinge mõõtmisele.
2. Käivitage mootor.
3. Mõõtke kahe staatori väljundjuhtme vahel.

Tüüpiline väljund:

• 15–30 VAC tühikäigul
• 30–80+ VAC kõrgematel pööretel

Jällegi võrrelge alati tehase spetsifikatsiooniga.

8. Toite-/ergutusmähiste ja andurmähiste testimine

Paljud ATV-d ja krossirattad kasutavad CDI-süütesüsteeme. Neil võib olla lisaks staatoriga seotud mähiseid.

Toite- / ergutusmähis

See mähis tekitab CDI jaoks pinget.

Levinud takistuse vahemik:

• 50–500 oomi, olenevalt mudelist

Vahelduvväljund käivitamisel võib olla:

• 20–100 VAC või rohkem

Halva toitemähise sümptomid:

• Sädet ei ole
• Nõrk säde
• Säde kaob kuumalt
• Mootor käivitub külmalt, kuid sureb pärast soojenemist välja

Andur- / impulssmähis

Andurmähis käivitab süüte ajastuse.

Levinud takistuse vahemik:

• 100–500 oomi
• Mõned mudelid võivad sellest vahemikust väljas olla

Väljund käivitamisel on tavaliselt väike:

• 0,2–5 VAC

Täpseks testimiseks võib vaja minna tipp-pinge adapterit või ostsilloskoopi, sest impulss on lühike.

Halva andurmähise sümptomid:

• Sädet ei ole
• Katkendlik säde
• Süüte vahelejätmine teatud pööretel
• Tahhomeetri signaali probleemid mõnel masinal

9. Kuumusega seotud staatori rike

Staator võib külmalt testid läbida, kuid kuumalt rikki minna. See on tavaline, kui isolatsioon laguneb pärast mootori soojenemist.

Diagnoosimiseks:

1. Testige takistust külmalt.
2. Käivitage mootor ja laske sel töötada, kuni probleem ilmneb.
3. Lülitage mootor välja.
4. Ühendage staator kiiresti lahti ja testige uuesti.
5. Võrrelge kuumi näite külmade näitudega.

Märgatav muutus takistuses, ühendus massiga või vahelduvväljundi muutus kuumalt võib viidata sisemisele mähiserikkele.

Levinud kuumusega seotud sümptomid:

• Aku laeb külmalt, kuid mitte kuumalt
• Mootor kaotab pärast soojenemist sädeme
• Laadimispinge langeb 10–20 minuti järel
• Regulaator-alaldi kuumeneb üle
• Staatori pistik sulab

10. Staatori pistiku ja juhtmestiku kontrollimine

Ärge ignoreerige juhtmestikku. Paljud „halva staatori” probleemid on tegelikult pistiku või juhtmekimbu probleemid.

Kontrollige järgmist:

• Sulanud pistikud
• Põlenud klemmid
• Roheline korrosioon
• Lahtised kontaktid
• Õlisaaste
• Katkised juhtmed mootorikaane lähedal
• Halvad massiühendused
• Kahjustatud isolatsioon

Suur takistus pistikus tekitab kuumust. Veidi lahtine pistik võib sulada isegi siis, kui staator ise on korras.

Kui pistik on põlenud, vahetage klemmid või pistiku korpus. Ärge ühendage seda lihtsalt uuesti kokku.

11. Regulaator-alaldi vs. staatori probleemid

Halb regulaator-alaldi võib matkida halba staatorit. Staator toodab vahelduvvoolu. Regulaator-alaldi muudab vahelduvvoolu alalisvooluks ja juhib laadimispinget.

Võimaliku halva staatori märgid

• Staatorist tuleb väike vahelduvpinge või seda ei tule üldse
• Faasidevaheline vahelduvpinge on ebavõrdne
• Katkine mähis
• Ühendus staatori juhtmest massi
• Põlenud staatorimähised
• Laadimine langeb kuumalt

Võimaliku halva regulaator-alaldi märgid

• Staatori vahelduvväljund on hea, kuid aku laadimispinge on madal
• Aku laeb üle 15 V
• Peamine kaitse on läbi põlenud
• Regulaator läheb äärmiselt kuumaks
• Vahelduvpinge lekib alalisvoolusüsteemi
• Aku keeb või lõhnab väävli järele

Kui staatori vahelduvväljund on õige, kuid aku ei lae, kahtlustage regulaator-alaldit, juhtmestikku, kaitset või akut.

12. Täiendav tehniline teave

Vahelduvpinge suureneb koos pööretega

Staatori väljund on otseselt seotud rootori kiirusega. Mootori pöörete suurenedes suurenevad vahelduvvoolu sagedus ja pinge.

Ligikaudne elektriline sagedus sõltub järgmistest teguritest:

• Mootori pöörded
• Magnetpooluste arv rootoris
• Staatori konstruktsioon

Lihtsustatud valem:

Sagedus = p/min × pooluspaaride arv ÷ 60

Näiteks rootor 6 pooluspaariga, mis pöörleb 3000 p/min:

Sagedus = 3000 × 6 ÷ 60 = 300 Hz

Seetõttu ei ole staatori vahelduvväljund sama mis kodune 50/60 Hz vahelduvvool.

Avatud ahela pinge vs. koormatud pinge

Kui staator on lahti ühendatud, mõõdate avatud ahela vahelduvpinget. See kinnitab, et staator suudab pinget tekitada, kuid ei tõesta täielikult, et see suudab koormuse all voolu anda.

Staator võib mõnikord näidata vastuvõetavat avatud ahela pinget, kuid koormuse all ebaõnnestuda järgmistel põhjustel:

• Lühises keerud
• Nõrgad magnetid
• Kuumusest tingitud lagunemine
• Halb mähise isolatsioon

Täpsem testimine võib hõlmata koormustesti, voolumõõtmist või lainekuju analüüsi.

Lühises keerud

Mähisel võivad olla lühises keerud, ilma et see oleks täielikult massi lühises. See vähendab väljundit ja põhjustab ülekuumenemist. Põhilised takistuse kontrollid ei pruugi seda tuvastada, sest takistuse muutus võib olla väga väike.

Vihjed hõlmavad järgmist:

• Madalam vahelduvpinge ühel faasil
• Staatori ülekuumenemine
• Põlenud lõhn või tumenenud mähised
• Regulaator läheb korduvalt rikki
• Laadimisväljund on nõrk isegi puhaste pistikutega

Ujuvad vs. maandatud staatorid

Paljud tänapäevased kolmefaasilised staatorid on „ujuvad”, mis tähendab, et ükski staatori väljundjuhe ei ole massiga ühendatud. Iga faasi mõõtmine massi suhtes võib anda segaseid näite.

Mõned vanemad või lihtsamad masinad kasutavad maandatud valgustusmähiseid. Nendes süsteemides võib mähise üks pool olla konstruktsiooni järgi ühendatud šassii massiga. Seetõttu on hooldusjuhend oluline.

Püsimagnetgeneraator

Enamik mootorrattaid ja ATV-sid kasutab püsimagnetgeneraatorit. Rootori magnetid on alati magnetiseeritud, seega toodab staator energiat alati, kui mootor pöörleb.

Regulaator juhib pinget järgmiselt:

• Suuntides liigse voolu massi
• Avades/sulgedes ahelat elektrooniliselt
• Kasutades mõnel uuemal konstruktsioonil jadareguleerimist

Kuna staatori liigne võimsus võib hajuda soojusena, võivad halvad ühendused ja nõrgad akud laadimissüsteemi koormata.

13. Levinud staatoritesti spetsifikatsioonid

Need on ainult üldised vahemikud. Täpsete väärtuste jaoks kasutage alati hooldusjuhendit.

• TestTavaline tulemus
• Aku, mootor väljas12,6–12,8 V DC
• Aku, mootor töötab 3000–5000 p/min13,5–14,8 V DC
• Kolmefaasilise staatori takistus0,1–1,0 oomi faaside vahel
• Ühefaasiline laadimismähis0,2–2,0 oomi
• Staatori juhe massi suhtesOL/lõpmatu, välja arvatud maandatud konstruktsiooni korral
• Kolmefaasiline vahelduvväljund tühikäigul15–30 VAC
• Kolmefaasiline vahelduvväljund kõrgetel pööretel40–100+ VAC
• Andurmähise takistusTavaliselt 100–500 oomi
• Toitemähise takistusTavaliselt 50–500 oomi

14. Samm-sammuline kiirtesti protseduur

Kui soovite lihtsat diagnostikajärjekorda, kasutage seda:

1. Laadige ja testige aku.
2. Kontrollige aku pinget väljalülitatud mootoriga.
3. Käivitage mootor ja kontrollige aku klemmidelt alalisvoolu laadimispinget.
4. Kui laadimine on madal, kontrollige kaitsmeid, masse ja pistikuid.
5. Ühendage staator regulaator-alaldist lahti.
6. Testige staatori takistust väljundjuhtmete vahel.
7. Testige iga staatori juhet massi suhtes.
8. Käivitage mootor ja mõõtke vahelduvväljundit staatori juhtmete vahel.
9. Võrrelge vahelduvpinge näite faaside vahel.
10. Kui staatori väljund on hea, testige regulaator-alaldit ja juhtmestikku.
11. Kui väljund on madal, ebavõrdne, katkestusega või massiga ühenduses, vahetage või parandage staator.

15. Millal staator välja vahetada

Vahetage staator välja, kui:

• Sellel on ühendus massiga, kuigi ei tohiks olla.
• Üks või mitu mähist on katkenud.
• Vahelduvväljund on madal või ebaühtlane.
• See läheb kuumalt rikki.
• Mähised on nähtavalt põlenud.
• Takistus on spetsifikatsioonist kaugel väljas.
• See põhjustab korduvalt laadimisrikke pärast juhtmestiku ja regulaatori kontrollimist.

Staatori vahetamisel kontrollige või vahetage ka:

• Regulaator-alaldi
• Aku
• Staatori pistik
• Mootorikaane tihend
• Hooratta magnetid
• Massikaablid
• Peakaitse ja laadimisjuhtmed

Rikkis regulaator või halb pistik võib uue staatori hävitada.

Kokkuvõte

Mootorratta või ATV staatori mõõtmine nõuab takistuse, massiühenduse puudumise ja vahelduvpinge väljundi kontrollimist. Heal staatoril peaks olema tasakaalus mähisetakistus, puuduma soovimatu tee massi ning faaside vahel olema tugev ja ühtlane vahelduvpinge. Staatori probleemid võivad siiski olla seotud kuumuse või koormusega, seega võib staator läbida lihtsa külma takistuse testi, kuid tegelikus töös ikkagi rikki minna.

Kõige täpsema diagnoosi saamiseks võrrelge mõõtmisi tehase hooldusjuhendiga ning testige enne osade vahetamist akut, pistikuid, juhtmestikku ja regulaator-alaldit.