멀티미터로 전기자를 테스트하는 방법(간단하고 명료한 가이드)

드릴, 진공청소기, 톱의 토크가 떨어지거나 평소보다 스파크가 많이 발생하거나 갑자기 멈춘다면 전기자가 원인일 수 있습니다. 다행히도 대부분의 전기자 문제는 멀티미터와 몇 가지 간단한 점검만으로 진단할 수 있으며, 값비싼 그로울러가 필요하지 않습니다.

아래는 제가 현장에서 전기자가 건강한지, 경계선인지, 불량인지 빠르게 확인하기 위해 사용하는 방법입니다. 이 방법은 실용적이고 단계별로 구성되어 있으며 사람들을 당황하게 하는 일반적인 함정을 피할 수 있도록 설계되었습니다.

요약(빠른 시작)

• 도구의 플러그를 뽑고 전기자를 제거합니다.
• 정류자를 청소하고 막대에 번호를 매깁니다.
• 확인:
  • 인접한 막대 사이의 균일한 낮은 저항(서로 약 10% 이내).
  • 막대와 샤프트/코어 사이에 연속성(개방 회로)이 없습니다(즉, 접지에 단락되지 않음).
  • 인접한 막대 사이를 열지 않습니다.
• 하나 이상의 판독값이 크게 벗어나거나 샤프트에 연속성이 발견되면 전기자가 불량인 것입니다.

정확히 무엇을 테스트하나요?

전기자(DC 및 범용 모터의 경우)는 구리 정류자가 있는 회전 부품입니다. 권선 코일은 정류자 세그먼트('바')에 연결됩니다. 브러시는 정류자를 타고 코일에 전류를 공급합니다. 건강한 전기자에는

• 인접한 정류자 막대 사이의 저항이 매우 낮고 일정합니다.
• 정류자 막대와 샤프트/라미네이션(철심) 사이에 전기 연결이 없습니다.
• 부드럽고 깨끗한 정류자 표면과 온전한 운모 언더컷.

참고: 인덕션 모터(많은 AC 팬 모터와 마찬가지로)에는 정류자가 없으며 이러한 방식으로 테스트되지 않습니다.

안전 우선

• 도구의 플러그를 뽑고 배터리를 제거합니다. 커패시터를 방전시킵니다.
• 도구에서 전기자를 제거하여 필드 권선 및 전자 장치로부터 분리합니다.
• 구리 먼지와 칩은 장난이 아니므로 보안경을 착용하세요.
• 자신이 무엇을 하고 있는지 알지 못한다면 외부 전원으로 전기자를 회전시키지 마세요.

필요한 도구

• 안정적인 저옴 범위와 연속성/비프 기능을 갖춘 디지털 멀티미터(DMM)
• 날카로운 팁 프로브 또는 악어 클립, 켈빈 클립(있는 경우)이 있는 경우
• 정류자 청소용 스카치 브라이트 또는 매우 고운 사포(600-1000 그릿)
• 이소프로필 알코올 및 보풀 없는 물티슈
• 세그먼트를 숫자로 표시하는 미세 마커
• 선택 사항이지만 훌륭한 기능: 전류 제한 벤치 공급 장치(0.5-2A), 마이크로미터, 돋보기

전문가 팁: DMM에 상대/제로 기능이 있는 경우 이를 사용하여 프로브 및 리드 저항을 상쇄할 수 있습니다.

뼈대 준비

1. 정류자를 청소합니다: 고운 연마제로 가볍게 문지른 다음 알코올로 닦아냅니다. 구리를 긁어내지 마세요.
2. 정류자를 검사합니다:
   • 구리의 색이 어둡고 균일한지 확인하세요. 깊은 화상, 융기된 부분 또는 심한 홈이 있는 것은 위험 신호입니다.
   • 운모 언더컷(막대 사이의 절연 홈)을 확인합니다. 구리 표면보다 약간 아래에 있어야 합니다.
3. 막대에 번호를 매깁니다: 막대 1에 작은 점을 표시한 다음 둘레에 번호를 매깁니다. 이렇게 하면 측정값을 훨씬 쉽게 해석할 수 있습니다.

테스트(순서대로)

1) 육안 및 기계적 점검

• 정류자는 둥글고 막대가 헐거워지거나 들리지 않아야 합니다.
• 원심력으로 인해 와인딩이 그을리거나 늘어져서는 안 됩니다.
• 샤프트는 직선이어야 하며 베어링은 부드럽게 회전해야 합니다.

여기서 실패하면(금이 가거나 바가 들리거나 심하게 타버린 통신) 미터는 이미 표시된 내용만 확인합니다.

2) 인접한 바 사이의 빠른 연속성

• 미터: 연속성/비프 모드 또는 저옴.
• 한 프로브를 바 1에, 다른 프로브를 바 2(인접)에 터치합니다. 바 2-3, 3-4 등 정류자 주변을 이동합니다.

예상되는 사항

• 인접한 각 막대 쌍 사이에 연속성(낮은 저항)이 있어야 합니다.
• 인접한 두 막대 사이에 판독값(개방 회로)이 없는 것은 일반적으로 코일이 열려 있음을 의미합니다.

중요: 저항이 매우 작고 신호음 임계값이 조잡하기 때문에 신호음 모드만으로는 충분하지 않습니다. 다음으로 옴 측정으로 전환합니다.

3) 막대 간 저항 균일성(가장 중요한 테스트)

• 미터: 최저 옴 범위. 가능하면 리드를 영점화합니다(상대/영점화 버튼).
• 인접한 각 막대 쌍 사이의 저항을 끝까지 측정합니다(1-2, 2-3, ..., N-1-N, N-1).
• 각 값을 기록합니다.

일반적인 결과입니다:

• 절대 저항은 매우 낮습니다(모터 크기에 따라 0~1.0Ω인 경우가 많음). 미터에 몇 십분의 1옴만 표시될 수도 있습니다.
• 핵심은 균일성입니다. 모든 측정값은 서로 약 ±10% 이내여야 합니다. 타이트할수록 좋습니다.

실패는 어떤 모습일까요?

• 한 쌍이 나머지 쌍보다 훨씬 낮으면 해당 코일에서 단락이 발생했을 가능성이 높습니다.
• 한 쌍이 훨씬 높거나 열려 있는 경우: 코일 파손 또는 정류자 연결이 끊어졌습니다.

현장 팁:

• 프로브 팁을 각 막대에 살짝 문질러 산화물을 잘라냅니다. 접촉 상태가 좋지 않으면 잘못된 "높음" 판독값이 발생합니다.
• DMM이 낮은 옴 정확도로 어려움을 겪는다면 아래의 전압 강하 방법을 사용하세요.

4) 접지 테스트(바에서 샤프트/코어까지)

• 미터: 높은 옴/메가옴 범위.
• 프로브 하나를 스틸 샤프트 또는 라미네이트 코어에 터치하고 다른 프로브를 각 정류자 바에 차례로 터치합니다.

예상됩니다:

• 모든 바에 개방 회로(매우 높은 저항)가 있습니다. 샤프트/코어에 측정 가능한 연속성을 보이는 막대가 없어야 합니다.

샤프트에 연속성이 없거나 저항이 낮은 경우:

• 권선 절연이 손상되었습니다. 접지된 전기자 교체 또는 되감기입니다.

참고: 적절한 절연 테스터(250-500V에서 메고옴미터)가 가장 좋지만 DMM으로도 총 접지를 잡을 수 있습니다.

5) 선택 사항: 감도 향상을 위한 전압 강하 방식

미터가 미세한 옴 차이를 정확하게 해결하지 못하는 경우:

• 벤치 공급 장치를 안전한 저전압으로 설정하고 전류 제한을 ~0.5-2A(전기자 크기에 따라 다름)로 설정합니다.
• 인접한 두 개의 막대(1-2)에 공급 장치를 연결하고 전류가 흐르도록 합니다.
• DMM으로 동일한 막대에서 밀리볼트를 측정합니다.
• 정류자 주위를 이동하고 반복합니다.

통역:

• 정전류에서 전압 강하는 저항에 비례합니다. 각 쌍에서 동일한 밀리볼트 강하를 원합니다.
• 드롭이 눈에 띄게 높거나 낮은 쌍은 코일 문제를 나타냅니다.

이것은 본질적으로 가난한 사람의 켈빈 측정법이며 많은 휴대용 미터의 직선 옴보다 훨씬 더 민감합니다.

결과 해석하기

• 인접한 모든 쌍이 동일한 낮은 값에 가깝게 판독되며 샤프트에 접지가 없습니다: 전기자가 양호할 가능성이 높습니다.
• 인접한 하나 이상의 쌍이 현저히 낮게 판독됨: 단락된 턴입니다.
• 하나 이상의 인접한 쌍이 높게 판독되거나 열려 있습니다: 코일/연결이 끊어졌습니다.
• 모든 막대가 샤프트/코어에 읽혀집니다: 접지 오류-스크랩 또는 되감기.

변형에 대한 경험 법칙:

• 소형 수공구 모터: 막대 간 변동이 ±10% 미만이 되도록 노력합니다.
• 모터가 클수록 조금 더 견딜 수 있지만 큰 점프는 여전히 나쁜 소식입니다.

온도 참고: 저항은 온도에 따라 상승합니다. 동일한 온도 조건에서 측정한 수치를 비교하세요.

일반적인 증상과 일반적인 의미

• 브러시에서 과도한 스파크가 발생합니다:
  • 단락된 회전, 높은 정류자 운모, 더러운 통신, 마모된 브러시, 불량 베어링(진동 유발) 가능성이 있습니다.
• 모터가 약하게 작동하고 뜨거워집니다:
  • 단락된 회전 또는 접지된 권선.
• 모터가 멈췄거나 간헐적으로 작동합니다:
  • 코일 개방, 정류자 연결부 소손, 브러시 스프링 마모, 탄소 축적.

브러시 및 정류자 관리를 잊지 마세요.

• 브러쉬: 길이, 스프링 장력, 홀더의 자유도를 확인하세요. 부서졌거나 기름이 묻었거나 너무 짧으면 교체하세요.
• 좌석: 새 브러시는 정류자 반경에 맞춰 장착해야 할 수 있습니다. 해당되는 경우 낮은 부하에서 가볍게 런인합니다.
• 운모 언더컷: 운모가 구리와 같은 높이이거나 자랑스러우면 브러시가 들리고 아크가 생길 수 있습니다. 이를 위한 특수 도구가 있으므로 약간 언더컷해야 합니다.
• 정류자 드레싱: 전체 둘레에 미세 연마제를 사용하여 가볍게 탈지합니다(스팟 연마가 아님). 후에는 항상 깨끗하게 청소하세요.

고급 참고 사항(궁금한 점이 있다면)

• 그로울러 테스트: 인터턴 단락을 감지하는 표준은 마그네틱 그로울러와 강철 스트립을 사용하는 것입니다. 모터 샵에서 구할 수 있다면 간단한 옴 테스트로는 놓칠 수 있는 한계 단락을 잡아낼 수 있습니다.
• 서지 테스트: DIY 범위를 넘어선 턴 사이의 약한 절연을 찾아내는 전문 권선 테스트.
• 권선 패턴: 랩 와인딩과 웨이브 와인딩은 코일을 통해 연결되는 바를 변경하지만 인접 바 균일성 규칙은 여전히 대부분의 결함을 표시합니다.

문제 해결 시나리오

1) 모든 막대 간 수치가 일정하지만 스파크가 여전히 심합니다:

• 정류자 청소 및 언더컷, 베어링 검사, 브러시 등급 및 스프링 장력 확인, 필드 권선 확인.

2) 한 쌍만 열려 있습니다:

• 정류자에서 코일의 연결 상태를 점검하세요. 때때로 전문가가 수리할 수 있는 라이저가 들리거나 부러진 경우가 있습니다.

3) 약간의 차이는 있지만 10% 이내입니다:

• 괜찮을 수 있습니다. 성능이 좋지 않은 경우 시각적 징후(어두운 핫스팟, 고르지 않은 브러시 마모)와 함께 살펴보세요. 가능한 경우 그로울러 테스트를 고려하세요.

4) 접지 테스트 실패(막대 간 연속성):

• 절연 실패. 일반적으로 작은 도구를 되감는 것보다 교체하는 것이 더 경제적입니다.

수리 또는 교체?

• 작은 수공구: 전기자 또는 전체 모터 교체는 일반적으로 되감기보다 저렴합니다.
• 대형 산업용 모터: 자격을 갖춘 정비소에서 되감기 및 정류자 회전/언더컷이 가능합니다.
• 정류자가 심하게 홈이 파였거나 타원형 또는 막대가 들어 올려진 경우, 권선이 건전하다면 선반 스키밍 및 언더컷으로 되살릴 수 있습니다.

전기자 수명 연장을 위한 예방 팁

• 먼지를 차단하세요. 연마성 먼지는 정류자와 브러시를 먹어치웁니다.
• 브러시가 너무 짧아지기 전에 교체하세요. 브러시 등급을 혼합하면 아크가 발생할 수 있습니다.
• 열은 단열재 고장을 가속화하므로 도구에 과부하를 주지 마세요.
• 공구를 건조한 상태로 보관하세요. 습기는 부식과 누수의 원인이 됩니다.

빠른 참조 체크리스트

• 정류자, 숫자 막대를 청소합니다.
• 인접한 모든 쌍 사이의 연속성? 예 = 양호, 아니요 = 열려 있습니다.
• 바 간 저항이 전체적으로 ~10% 이내로 균일합니까? 예 = 양호, 아니오 = 짧음/열림.
• 바에서 샤프트/코어까지 연속성이 있습니까? 예 = 접지 = 나쁨.
• 시각적: 정류자 평평함, 운모 언더컷, 브러시 건강함.

자주 묻는 질문

Q: 전기자를 제거하지 않고 테스트할 수 있나요?

• 안정적이지 않습니다. 필드 와인딩 및 기타 연결이 측정값을 가릴 수 있습니다. 결정적인 테스트를 위해 제거하세요.

질문: 미터기에서 막대 사이에 항상 신호음이 울립니다. 나쁜 건가요?

• 반드시 그렇지는 않습니다. 비프 모드는 상대적으로 높은 저항에서 트리거되며, 전기자 코일은 매우 낮은 옴으로 항상 비프음이 울립니다. 옴 범위를 사용하여 값을 비교하세요.

질문: 낮은 옴에서 미터가 정확하지 않으면 어떻게 하나요?

• 전류 제한 공급이 있는 전압 강하 방식 또는 상대/제로 기능이 있는 미터를 사용하거나, 매장에 가져가서 그로울러 테스트를 받으세요.

Q: 일반적인 저항 값은 무엇인가요?

• 작은 도구의 인접한 막대 사이에는 종종 10옴이 있습니다. 절대값은 매우 다양하므로 일관성이 중요합니다.

위의 단계(청소, 분리, 인접 바 저항 비교, 접지 확인)를 수행하면 전기자의 양호 또는 불량 여부를 자신 있게 판단할 수 있습니다. 의심스럽거나 판독값이 경계선인 경우 모터 숍에서 그로울러 또는 서지 테스트를 수행하여 확인할 수 있습니다.