Почему искрят щетки коллектора электродвигателя. Причины искрения под щетками коллектора. Методы устранения искрения.

Почему искрят щетки электродвигателя

Коллекторные электродвигатели отличаются от двигателей других типов наличием коллекторно-щеточного узла. Узел обеспечивает электрическое соединение цепи ротора с цепями, расположенными в неподвижной части мотора, и включает в себя коллектор (набор контактов, расположенных непосредственно на роторе) и щётки (скользящие контакты, расположенные вне ротора и прижатые к коллектору).

Во время работы коллекторного двигателя в электроинструменте, иногда можно наблюдать искрение щеток. В некоторых случаях этот симптом приводит к скорой поломке электроинструмента, а в некоторых – не сулит ничего плохого. Так или иначе, полезно в каждом случае понимать, в чем причина искрения, чтобы при необходимости принять правильные меры своевременно. В данной статье мы рассмотрим причины искрения щеток, а также меры борьбы с проблемами, вызывающими это явление.

Первопричина

Очевидно, что прерывистый механический контакт щеток с коллектором не может не приводить к искрению, ведь по сути много раз в секунду разрывается и замыкается вновь электрическая цепь ротора.

Ротор содержит на себе обмотку, которая является нагрузкой преимущественно индуктивного характера. Разрыв такой цепи неизбежно сопровождается переходным процессом, который связан с появлением маленьких дуг от самоиндукции обмотки ротора или обмоток ротора и статора. Разумеется, щетки со временем изнашиваются, как и пластины коллектора, но порой проблемы возникают еще до момента износа.

Справедливости ради отметим, что по названной выше причине, даже исправный коллекторный двигатель не может работать вообще без искр, небольшое искрение всегда на коллекторе есть. Полностью исправный прибор нормально выходит на полную мощность, развивает рабочие обороты и чуть-чуть все равно искрит. Другое дело, если искрение сильное — здесь возникает обоснованное беспокойство.

Искрение щеток как признак их износа

Если щетки уже сильно изношены, просто в силу возраста двигателя, то двигатель не сможет развить полные обороты и выйти на полную мощность. При этом искрение будет очень сильным, а заводиться двигатель будет не с первого раза.

Как проверить, что это именно так? Если изношенные щетки прижать отверткой к коллектору — контакт станет плотным, и двигатель заработает. Но стоит прижим ослабить, как вновь появятся искры — расстояние между пластинами и щетками станет заполнено маленькими дугами. Щетки явно изношены — их следует заменить новыми. Иногда замена возможна только всего вместе – с щеткодержателями и с пружинами.

Возможно в обмотке ротора возникло замыкание

Обмотка якоря (ротора) коллекторного двигателя традиционно содержит в себе несколько секций. Если хотя бы одна повреждена, если имеет место межвитковое замыкание, то в одну секцию будет подаваться больший ток, чем в другие. Это приведет к перегреву обмотки в одном месте, и к неравномерному искрению на коллекторе — на отдельных переходах на пластинах искры будут сильнее, чем на других. Здесь требуется перемотка якоря или целиком новый якорь.

Исправна ли обмотка статора

Похожая неисправность возможна внутри статора, когда часть обмотки перегревается, и возле одной из щеток наблюдается сильное искрение. Проверьте сопротивления обеих половин обмотки статора, они должны быть одинаковыми. Если одна из частей обмотки статора имеет сопротивление сильно меньшее чем у другой, то требуется перемотка либо замена статора.

Загрязненный коллектор — причина ненужного замыкания на нем, в результате появляются лишние искры

Пыль на коллекторе образуется в результате постепенного износа щеток — это графитовая пыль. Она накапливается между пластинами (ламелями) коллектора, и создает «несанкционированные» замыкания. Из-за замыканий появляются искры. Просто почистите коллектор наждачной бумагой, уберите грязь между ламелями.

Обязательно проверьте, как расположены щетки, не смещена ли одна из них относительно нормального положения, поправьте щетки в случае необходимости. Когда щетки расположены криво, графитовая пыль образуется в непомерно большом количестве, нежели при правильном расположении щеток.

Еще одна причина загрязнения — нагар на коллекторе из-за его перегрева. Когда все другие причины искрения устранены, необходимо почистить контакты от нагара чтобы улучшить контакт щеток с ними.

Если контакт хороший, сопротивление не увеличивается сверх номинала, и лишних искр не возникает. Счистить нагар можно как графитовую пыль – наждачной бумагой, только вращая ротор при зажатом в специальных колодках коллекторе.

Искрение щеток на болгарке причины и особенности их замены

Трудно себе представить арсенал домашнего мастера без такого популярного электроинструмента, как угловая шлифмашинка УШМ или болгарка (народное название). Свою популярность УШМ получила за счет универсальности, так как этот инструмент можно применять для резки, шлифования, пиления, полировки, зачистки, наточки и прочих работ. Причем обрабатывать можно абсолютно любые материалы. В процессе эксплуатации инструмента возникают разные поломки, и одной из самых распространенных является искрение щеток на УШМ. Почему искрят щетки на болгарке, знают далеко не многие, поэтому разберемся в этом вопросе, а также выясним, почему они сгорают и как выполняется их замена.

Назначение щеток на УШМ

Перед тем, как выяснить причины искрения щеток на болгарке, необходимо разобраться с их назначением. Коллекторные щетки применяются не только в конструкции углошлифовальных машинок, но и в устройстве всех современных электроинструментов — дрели, перфораторы, электролобзики и прочие. В конструкции болгарки и других электроинструментов применяется 2 щетки, которые имеют простую конструкцию. Эта конструкция основана на следующих элементах:

  1. Основная часть — имеет прямоугольную форму, и изготавливается из угля или графита
  2. Контакт — это жила провода соответствующего диаметра, через которую происходит протекание электрического тока. Контакт соединяет провод с графитовой частью
  3. Пружина — механизм, обеспечивающий прижим основной части к коллектору. На элементе пружинки может не быть, и это говорит о том, что предназначена такая щетка для установки в электроинструмент, где щеткодержатели имеют встроенный прижимной механизм в виде изогнутой пластины

Устройства предназначены для того, чтобы передавать электрический ток на ротор электроинструмента. Снимаемое напряжение со статора подается на ротор, что воспроизводится при помощи угольных щеток и коллектора. Подача тока на коллектор обеспечивает его вращение. При вращении ротора устройства контактируют с коллектором (медные ламели — выводы обмоток якоря), тем самым обеспечивая непрерывное протекание электрического тока.

В процессе применения устройств происходит их истирание, поэтому относятся они к категории расходных материалов. Срок службы щеток зависит не только от рабочего ресурса электроинструмента, но еще и от материалов, из которых они изготовлены. На износ щеток влияет не только механическое воздействие за счет силы трения, но еще и тепловое. Электрический ток при прохождении по проводнику вызывает его нагрев. Чем больше величины силы тока, тем выше температура нагрева. При прохождении тока через графитовые щетки, они также нагреваются. Чем выше нагрузка на электроинструмент, тем выше ток, а значит и увеличивается температура, которая отрицательно влияет на целостность расходных материалов.

Из чего изготавливают

Щетки на болгарку и прочие электроинструменты изготавливаются из разных материалов, но основными являются — уголь и графит. Именно этот материал имеет низкий коэффициент трения, а также обладает повышенной прочностью к истиранию. Для улучшения контакта, в состав графита или угля при изготовлении щеток добавляются разные примеси. В зависимости от используемых примесей, различают следующие виды щеток:

  • Угольные
  • Омедненные
  • Угольно-графитовые
  • Графитные
  • Медно-угольные
  • Медно-графитные

Состав основной части влияет не только на срок службы или износ, но еще и на такой параметр, как признаки искрения. Величина искрения щеток зависит от состава, из которого они изготовлены. При их покупке нужно обращать внимание на состав, и не приобретать оснастку неизвестного происхождения и сомнительного качества.

Причины почему искрят щетки

Очень часто можно заметить, как искрят щетки на болгарке. Обнаруживаются признаки искрения через вентиляционные отверстия в корпусе электроинструмента. Мастера интересуются, почему искрят щетки на болгарке, даже после их непосредственной замены. Причин для этого множество, и чтобы разобраться в этом, необходимо иметь представление об устройстве электроинструмента. Если знать, как устроена углошлифовальная машинка внутри, то понять, почему сильно искрят щетки, не составит большого труда.

Причинами сильного искрения щеток на болгарках являются следующие факторы:

  1. Неисправности обмотки якоря. Если возникает нарушение изоляции обмотки якоря, то в итоге это способствует развитию межвиткового замыкания, а также замыканию на сердечник. Кроме того, может произойти обрыв обмотки, что в итоге станет причиной повышения нагрузки. Характерным признаком неисправности обмотки якоря является снижение оборотов, увеличение шума и падение мощности
  2. Щетки плохо прижимаются к коллектору. За прижим основной части отвечает пружинка, которая со временем эксплуатации теряет свои изначальные пружинящие свойства
  3. Обмотка ротора оборвалась от медной пластины коллектора — такое явление встречается крайне редко, однако при перегрузке электроинструмента, вполне может возникнуть
  4. Нарушается центрирование якоря электромотора, что в итоге способствует сильному искрению щетки на болгарке
  5. Нарушена форма коллектора. Коллектор, состоящий из медных ламелей, имеет цилиндрическую форму, которая может быть нарушена при перемотке ротора. При малейшей деформации формы коллектора, будет возникать искрение щеток
  6. Нарушение изоляции между ламелями коллектора. Каждая пластина коллектора изолирована между собой, а при нарушении миканитового изоляционного слоя, происходит возникновение искрения. Изоляция между пластинами может быть нарушена также по причине оседания графитового слоя в пазах
  7. При износе подшипников якоря. Если подшипники неисправны, то возникает биение вращающегося якоря, и как следствие, возникают признаки искрения
  8. Искривление вала ротора. Согнуть его трудно, но если это происходит, то двигатель начинает работать с нагрузкой. Чтобы инструмент не вышел из строя, рекомендуется заменить ротор
  9. При неправильном припаивании концов обмоток якоря к медным пластинам коллектора. Такие ошибки не допускаются на заводе, однако их может допустить обмотчик, который перематывает якорь электроинструмента
  10. Не подходящий состав графитовых щеток. Рассматриваемые детали изготавливают из угля и графита, добавляя при этом разные виды примесей. Делается это неспроста, а для того, чтобы использовать щетки в зависимости от напряжения и частоты вращения вала. Графит бывает мягким и жестким. Чем ниже напряжение питания, тем мягче выбирается марка графита. Для высоковольтных электроинструментов необходимо брать жесткие щетки, которые в составе не имеют меди
  11. Деформация ламелей по причине их нагрева. Если болгарка испытывает чрезмерные нагрузки, то может произойти деформация одной или нескольких ламелей коллектора. Пластины приподнимаются относительно остальных, в результате чего нарушается контакт. Такая неисправность вызывает сильное искрение щеток при работе электроинструмента
  12. Плохой контакт в месте подключения щетки. Если клемма неплотно соединяется с устройством, то итог такого нарушения контакта может проявляться в виде чрезмерного искрения
  13. Наличие нагара на медных пластинах — периодически или регулярно рекомендуется выполнять очистку поверхности медных ламелей от нагара. Нагар обычно проявляется по причине износа щеток, поэтому при обнаружении почернений на поверхности коллектора, его следует протереть спиртом

Часто мастера после того, как поменяют щетки на болгарке, наблюдают явление чрезмерного искрения. Опираясь на вышеописанные факторы, можно выявить причину, и устранить ее до того, как инструмент выйдет из строя. Рассматриваемые элементы стоят недорого, однако по причине их неправильного выбора и применения, может сломаться электроинструмент. Чтобы узнать, какая неисправность является причиной сильного искрения, понадобится разобрать электроинструмент, и произвести его осмотр, а также прозвонить обмотку ротора.

Почему на УШМ сгорают щетки

Кроме искрения, часто владельцы электроинструмента сталкиваются с тем, что горят щетки на болгарке. Отличается это явление от искрения тем, что происходит быстрый износ основной части элемента. Сразу после установки новых элементов, происходит их износ уже сразу при первом применении электроинструмента. Предстоит разобраться, почему же горят щетки на болгарке.

Главная причина скрывается не в самих щетках, а в коллекторе. Если на коллекторы выпадают или истираются ламели, то это приводит к увеличению нагрузки. Эту нагрузку испытывают графитовые элементы, которые при включении болгарки, начинают быстро изнашиваться — этот процесс ускоренного износа называется сгорание. Элементы в прямом смысле горят по причине прохождения большого тока. Многие называют этот процесс истиранием, но в действительности щетки быстро стереться от механического воздействия не могут. Причиной сгорания является сильное искрение, в результате чего графит в прямом смысле попросту сгорает.

Причины, почему горят щетки на болгарке, следующие:

    Выпадение или износ медных ламелей коллектора. Как выглядит износ ламелей коллектора, показано на видео. В материале также показано, как можно попытаться устранить такую неисправность

Есть также такое понятие, как круговой огонь. Возникает это явление при больших толчках тока якоря, например, при перегрузках, коротких замыканиях, а также при снижении напряжения сети. Круговой огонь проявляется при повторных зажиганиях дуги. Повышение нагрузки и даже короткого замыкания возникает при использовании болгарки для пиления древесины. При обработке древесины происходит зажим режущего диска, тем самым возрастает ток в 15-25 раз от номинала. Чаще всего причинами сгорания элементов является коллектор, поэтому если за месяц пришлось сменить 2-3 пары щеток, значит, пора провести диагностику электроинструмента.

Как понять что нужно менять щетки

Многие меняют щетки только после того, как обнаруживают сильное искрение инструмента, а также появление запаха гари. Многих мастеров не останавливают даже эти признаки, и они продолжают эксплуатировать инструмент, пока он не перестанет включаться. Когда же необходимо менять угольные щетки, чтобы не навредить устройству электроинструмента. Для этого имеются следующие признаки:

  1. Сильное искрение — если появляются признаки сильного искрения, то необходимо разобрать инструмент, и произвести осмотр расходных элементов. Искрение — это первый признак того, что расходные элементы предстоит заменить
  2. Появление запаха гари — если при работе инструментом слышен запах нагара, то рекомендуется разобрать болгарку и произвести замену графитовых щеток
  3. При износе основной части свыше 30%-40%. Однако определить начальную их длину практически невозможно, если только не измерить ее перед установкой элементов
  4. При появлении таких признаков, как дергание и «рычание» электроинструмента

Еще подлежат устройства замене, если они имеют неравномерный износ, а также не соответствуют качеству.

Как заменить самостоятельно

Что может быть проще, чем замена щеток на болгарке. Однако и здесь имеются некоторые нюансы, которые следует учитывать, чтобы не испортить электроинструмент. Для начала нужно правильно выбрать расходные элементы. При выборе следует опираться на модель болгарки или же снять установленные щетки, и снять их размеры. По этим размерам купить новые элементы. О том, сколько стоят такие устройства, не имеет смысла говорить, так как это сущие пустяки.

После того, как расходные элементы приобретены, выполняется замена щеток. При этом для начала необходимо посмотреть на модель болгарки. Некоторые производители оснащают свои электроинструменты специальными шахтами для быстрой замены щеток. Они представляют собой пластиковый колпачок, который закручивается и выкручивается при помощи отвертки.

Если это болгарка, которая не имеет специальной шахты для быстрой замены щеток, тогда понадобится разобрать корпус, чтобы добраться до расходных элементов. Когда получен доступ для замены расходных элементов, дальнейшие действия выполняются в следующей последовательности:

  1. Получив доступ к щеткодержателю, необходимо отсоединить от него контактный провод
  2. Отсоединить контактный провод, который также подключен к щеткодержателю
  3. Извлечь стертый элемент
  4. Очистить место, куда устанавливается щетка, так как она должна перемещаться свободно и без заеданий
  5. Установить новую деталь в порядке обратном снятию
  6. Перед установкой щеткодержателя на место, необходимо осмотреть коллектор. Если имеются признаки нагара, то их следует устранить
  7. Аналогичным образом произвести процедуру по замене с другой стороны
Читайте также:  Сакура из бисера: мастер-класс по изготовлению от автора Олисандра

Зная, как поменять щетки на болгарке, следует немедленно произвести их замену. Чем сильнее искрят устройства на электроинструменте, тем скорее их необходимо заменить. При замене нужно также учитывать, что менять необходимо устройства парно, но не по одному.

Подводя итог о проделанной работе, стоит отметить, что причин искрения щеток на болгарке много, и в каждом конкретном случае нужно искать свою поломку. Если не удается определить причины искрения, то инструмент необходимо показать специалисту, который выявит поломку и устранит ее. Это лучше, чем продолжать работать неисправным инструментом, который в любой момент может сгореть или замкнуть. Только при правильном подходе к ремонту и обслуживанию электроинструмента, можно добиться его продолжительной эксплуатации.

Почему сильно искрят щетки в электродвигателе пылесоса и что делать

Искрит двигатель пылесоса — с такой проблемой часто сталкиваются владельцы старой бытовой техники. В некоторых случаях устранить неполадку можно самостоятельно без обращения в сервис.

Почему сильно искрят щетки в электродвигателе пылесоса

Щетки в двигателе пылесоса отвечают за создание так называемого «скользящего» контакта. Он переводит механический импульс в электрическую энергию при работе устройства. Элементы движутся по коллектору, образуют и разрывают соединение с контактами, и небольшое искрение считается совершенно нормальным. Но если оно слишком сильное, то неполадка требует устранения, иначе рано или поздно двигатель начнет перегреваться, терять мощность и выйдет из строя.

Аномальным считается искрение, отличающееся от едва заметной полосы в области коллектора

Существует несколько основных причин того, что пылесос плохо работает и искрят щетки:

  1. Износ . Часть щетки, соприкасающаяся с коллектором, изготовлена из угля и при частой эксплуатации истирается, теряет длину и объем. Ухудшается контакт между деталями, и двигатель обильно искрит.
  2. Загрязнение . В процессе работы щетки при постоянном соприкосновении с коллектором образуют угольную и металлическую пыль, которая постепенно скапливается на внутренних деталях. После этого при трении двигатель начинает искрить, образуется нагар, который только усиливает проблему.
  3. Плохой контакт . Неплотно прилегать к коллектору могут и старые, и новые щетки, в обоих случаях мотор искрит.
  4. Сбитый угол наклона . Щетки должны располагаться строго по одной линии, проходящей через ось вращения коллектора. Если они установлены неправильно, или просто расшатались от постоянной вибрации в старом пылесосе, двигатель неизбежно начнет искрить.
  5. Замыкание между витками обмотки . Это самая сложная и неприятная причина того, что двигатель пылесоса искрит и пахнет. Нарушения в работе часто сопровождаются хлопками и падением оборотов. Отремонтировать щетки в данном случае недостаточно. Чаще приходится менять двигатель целиком, чтобы он прекратил искрить, или отдавать его в сервис на перемотку.

Если появились проблемы, то иногда устранить их можно только при помощи специалистов. Но большинство неполадок поддаются исправлению в домашних условиях.

Как исправить и что делать, если искрят щетки электродвигателя пылесоса

Если бытовой агрегат начал хуже работать, и стандартная прочистка от засоров не приносит результата, необходимо, прежде всего, разобрать двигатель. Что делать, если искрит мотор пылесоса, зависит от вида неполадки.

Как заменить изношенные щетки

Чаще всего двигатель пылесоса искрит в районе щеток именно по причине естественного износа последних. Хотя в современных моделях предусмотрены специальные конденсаторы, замедляющие истирание, рано или поздно контакт между элементами приводит к появлению неприятных неполадок.

Изношенные детали нуждаются в замене. Чтобы извлечь их, необходимо снять заднюю крышку пылесоса, найти щеткодержатели и оттянуть защелки руками или отверткой. Дальше остается только приобрести точно такие же элементы.

Старые щетки могут стереться до самых пружин

Чтобы не ошибиться с выбором, можно отправиться со старыми снятыми деталями в магазин и при помощи консультанта купить аналогичные. Дальше их устанавливают на старое место, закрепляют защелками и собирают пылесос в обратном порядке.

Как устранить плохой контакт новых щеток

Если пылесос совсем новый, или недавно проводилась замена щеток, а двигатель все равно искрит, причина может состоять в плохом прилегании к коллектору. Решается неполадка достаточно просто. Отсек с двигателем открывают, извлекают мотор и снимают с него защитный кожух.

Полировать щетки пылесоса необходимо самым мелким абразивом-нулевкой

По установленным щеткам необходимо пройтись наждачной бумагой, чтобы устранить мельчайшие шероховатости. Также абразивной шкуркой можно обработать пластины коллектора, если на них есть царапины. Чем ровнее будут соприкасающиеся поверхности, тем меньше вероятность, что пылесос начнет искрить.

Как поменять угол наклона щеток

Если щетки после длительного использования пылесоса перекосились относительно коллектора, при работе двигателя будут возникать искры. Для устранения неполадки необходимо:

  • извлечь двигатель из пылесоса;
  • визуально определить, насколько правильно расположены щетки относительно оси коллектора;
  • подкрутить при помощи отвертки два винта, фиксирующие щеткодержатель, чтобы выровнять элементы.

В старых пылесосах нужно внимательно изучить состояние соединительных узлов между коллектором и щетками. Если на них заметны следы коррозии и даже трещины, такие элементы нужно заменить на новые.

При сбитой оси щетки начинают контактировать с коллектором неплотно

Как очистить загрязнения

Угольная пыль и образующийся нагар ухудшают трение между щетками и коллектором и приводят к тому, что двигатель искрит. Устранить проблему можно при помощи обычной чистки. Мотор извлекают из агрегата и снимают кожух, после чего отсоединяют щетки и открывают доступ к коллектору. Если на поверхности деталей заметны загрязнения, их обрабатывают мелкой наждачной бумагой до полной чистоты.

На щетках и коллекторе скапливается налет, поэтому при очистке их дополнительно обезжиривают спиртом

Как устранить замыкание в обмотке

Иногда замена щеток и другие действия не дают никакого результата, и пылесос продолжает сильно искрить. Обычно проблема состоит в межвитковом замыкании коллектора. Существует два выхода из ситуации — нужно либо полностью поменять обмотку, либо заменить мотор агрегата.

При замыкании на пластинах коллектора появляются заметные почернения

Перемотка якоря требует определенного опыта и специализированных познаний в электротехнике. Поэтому проще отдать мотор в сервис или сразу приобрести новый двигатель. Это обойдется дорого, однако покупать один только якорь обычно нет смысла. Его цена составляет около 80% от стоимости всего мотора.

Как избежать поломок пылесоса

Увеличить срок службы пылесоса позволяет соблюдение простых правил эксплуатации:

  1. Нельзя использовать агрегат слишком долго без перерывов — это приведет к перегреву двигателя. Большинство моделей пылесосов рассчитаны на 20 минут постоянной работы, после этого им нужно давать небольшой отдых.
  2. Бытовой агрегат необходимо своевременно очищать от пыли, вытряхивать мусор из мешка и проверять состояние фильтров. Если в корпусе скопится слишком много грязи, то часть ее попадет в двигательный отсек и забьет элементы мотора.
  3. Нельзя использовать обычный пылесос для сбора строительного мусора — сажи, металлической стружки или бетонной крошки. Во всех случаях фильтры устройства забиваются мгновенно, что приводит к повышению температуры двигателя.

Заключение

Искрит двигатель пылесоса обычно по причине физического износа щеток или скопления грязи. Устранить проблемы можно своими руками, а отдавать агрегат в сервис стоит при серьезных неисправностях коллектора.

Почему искрят щетки электродвигателя.

Опубликовано 31.03.2017 пользователем Johhny

В процессе работы приборы с коллекторным электродвигателем могут искрить. Сильное искрение часто свидетельствует о скорой поломке инструмента. Необходимо своевременно разобраться в причинах появления повышенного искрообразования и принять меры к его устранению. В статье рассмотрены наиболее вероятные причины появления этого негативного явления.

Основой устройств с электрическими двигателями переменного тока является щёточно-коллекторный модуль, который обеспечивает электроконтакт ротора со статической частью электроприбора. Данный модуль состоит из двух частей: коллектора, находящегося на роторе и щёток – скользящих контактов, расположенных за пределами роторной части и прижатых к коллектору. Искрение на коллекторном электродвигателе появляется в результате механического взаимодействия подвижной и неподвижной частей. Контакт между коллектором и щетками периодически прерывается, что приводит к переходному процессу в электроцепи и влечет за собой появление искры. Щетки коллектора электродвигателя являются самой недолговечной частью конструкции. Поэтому, со временем могут наблюдаться различные проблемы, связанные с их работой.

Даже на исправном электродвигателе обычно присутствует слабое искрение щеток. Если электроприбор нормально включается, развивает обороты на полную мощность и при этом искрообразование малозаметно, то поводов для беспокойства нет.

Причины искрения щеток электродвигателя

Разберем наиболее часто встречающиеся неисправности щёточно-коллекторного узла.

1) Износ щеток.
При сильном износе этих элементов, электродвигатель не развивает обороты на полную мощность, а также может не включаться (постоянно или периодически). В этом случае, при включенном электроприборе отверткой с изолированной рукояткой можно прижать щетку к якорю. Если наблюдается увеличение оборотов двигателя, то проблема выявлена правильно. Скорее всего замена изношенных частей на новые исправит ситуацию. Иногда также требуется замена пружин щеткодержателей.

2) Межвитковое замыкание обмотки якоря.
Неисправностью приборов с электрическими двигателями может быть поломка якоря. В таком случае будет наблюдаться искрение в области обеих щёток, кроме того обмотка якоря будет сильно нагреваться из-за того, что на одни контакты поступает ток большей величины чем на другие. При ремонте этой неисправности перематывают обмотку якоря или полностью заменяют деталь.

3) Выход из строя статора.
При поломке статора обычно искрит только одна из щеток. Для его проверки необходимо замерить сопротивление обмоток. Одинаковое сопротивление обоих обмоток (как правило 4 Ом) свидетельствует об исправном статоре. Разное сопротивление на обмотках говорит о том, что статор неисправен и его обмотку необходимо перемотать.

4) Замыкание контактов коллектора.
В результате износа контактов образовывается графитовая пыль, которая скапливается между ними, замыкая их. В этом случае при работе электроприбора наблюдаются крупные искры. Для устранения поломки необходимо отчистить промежутки между контактами от графитовой пыли. Также необходимо проверить щетки коллектора, так как при их правильном расположении и правильно подобранной форме пыль появляется в минимальном количестве.

5) Загрязнение контактов коллектора.
При загрязнении контактов нагаром будут искрить обе щетки, электродвигатель не сможет развить обороты на полную мощность. Нагар на коллекторе появляется при его перегреве. Плохой электроконтакт приведёт к увеличению сопротивления в элемента, что в свою очередь приведет к еще большему искрообразованию и нагару. В этом случае необходимо произвести чистку контактов коллектора от нагара. Делается это наждачной бумагой минимальной зернистости. Важно при чистке не испортить форму контактов. Поэтому для чистки должны применяться специальные колодки. В домашних условиях для чистки можно использовать шуруповерт. В патрон зажимается якорь, вращая на минимальных оборотах аккуратно прислоняем наждачную бумагу к коллектору. Направление вращения якоря при чистке должно совпадать с направлением его вращения в электроприборе.

Почему искрят щетки в пылесосе

Небольшое искрение между щетками и коллектором — нормальное явление. Совсем другое дело, если первые прямо «извергают» искры. Повышенное искрение щеток в электродвигателе пылесоса, говорит о неисправности, которая может существенно сократить срок эксплуатации прибора. Явление может сопровождаться потерей мощности двигателя, неравномерностью работы, перегревом и другими неполадками. О том, почему искрят щетки пылесоса , и что можно сделать, расскажем в данной публикации.

Принцип работы коллекторного двигателя

Основные элементы устройства расположены в подшипниках вращения, а те в свою очередь заключены в статичную станину. И двигатель, и статор имеют индивидуальные обмотки из изолированных жил – якоря. По последним идёт электрический ток, и, как следствие, образуются магнитные поля с северным и южным полюсом (Nи S).

За счёт их взаимодействия происходит вращение динамической части мотора – роторного вала. Коллектор с щёточным механизмом и якорями как раз и нужен для того, чтобы подводить к обмоткам необходимое напряжение, за счёт которого вращается вал.

Схема двигателя

Для более наглядного понимания принципа работы коллекторного мотора существует два визуальных типа представления – упрощённый и подробный. Первый формат (рис. ниже) представляет собой обычную схему, акцентирующую внимание на подключении обмоток к сети.

Более сложные конструкции (рис. ниже) имеют дополнительные отводы на роторе и статоре. К примеру, для питания автоматики или регулировки оборотов. Наличие термозащиты позволяет минимизировать вероятность перегрева верхнего слоя обмотки агрегата. Этот элемент уводит напряжение при срабатывании реле, останавливая работу вала.

Тахогенератор отражает скорость вращения двигателя. В качестве альтернативы на некоторых моделях устанавливают датчик Холла. Прибор получает сигналы посредством контактов коллекторных панелей.

Почему щётки искрят

Щётки можно назвать самым слабым элементом коллекторного двигателя: в момент работы агрегата они подвергаются постоянному трению, что приводит к их износу. Этот момент особенно заметен на медных поверхностях, где в процессе эксплуатации щёток скапливается слой угольной пыли.

Особенности конструкции

В штатном режиме скольжения происходит небольшой разрыв в цепи электротока. Появляются микроскопические дуги, а это верный спутник искр. Сюда же можно добавить приличное индуктивное сопротивление обмоток двигателя.

При максимальной нагрузке на агрегат даже с новыми щётками искра будет всегда. Визуально это может быть не так заметно, особенно на маломощных моделях, но чувствительная техника, находящаяся в комнате с работающим пылесосом, даст знать об этом специфическим фоном. Поэтому на телевизоры, персональные компьютеры и другие устройства устанавливают фильтры для устранения подобных помех.

Износ

Та часть щётки, которая соприкасается с коллектором, изготовлена из угля. Со временем её длина уменьшается, так же как и общий объём. Как следствие, нажим пружины ослабевает, и появляются зазоры, а с ними и искры.

Графитовые щетки для пылесоса

Самодельная щётка

Элемент должен плотно входить в пазы и располагаться строго перпендикулярно оси роторного вала. Если щётка будет меньше положенных размеров, то появится перекос. Это опять-таки приведёт к искрению, а вместе с тем и снижению эксплуатационных качеств двигателя. Поэтому здесь лучше отдать предпочтение промышленным вариантам, а не самодельным.

Замена щеток

Самая простая и очевидная причина возникновения искр — это износ щеток. Несмотря на то, что коллекторные моторы оборудуются специальными искрогасящими конденсаторами, которые кроме функции увеличения срока службы данных элементов, также уменьшают радиопомехи, со временем щетки стираются, и их необходимо заменить.

Для замены щеток сначала нужно добраться до электродвигателя. Для этого придется разобрать пылесос. В большинстве случаев, сделать это с помощью отвертки довольно просто, но не забудьте отключить прибор от сети. Разобрав пылесос и обеспечив удобный доступ к двигателю, находим щеткодержатели. В зависимости от конструкции, для извлечения щеток из щеткодержателя, нужно обычно оттянуть защелки, для этого может понадобиться отвертка.

Читайте также:  ПРКА провод характеристики

В последние годы многие производители снабжают свои пылесосы комплектом запасных щеток. Но если вам довелось приобрести прибор без дополнительных запчастей, то их можно приобрести в магазинах, где продают электроинструменты.

При покупке новых щеток нужно обратить внимание на их размер и материал.

Щетки бывают графитовые и медно-графитовые. Будет лучше, если вы заранее снимете старые элементы с электродвигателя вашего пылесоса и отправитесь в магазин вместе с ними, чтобы не ошибиться в выборе.

Устраняем плохой контакт

Часто щетки искрят при плохом контакте с коллектором. Такое бывает, если вы установили новые. Для более плотного прилегания щеток к коллектору, можно воспользоваться «шкуркой» нулевкой, либо просто дать пылесосу поработать на средних оборотах около 20 минут. Обязательно нужно проверить состояние подшипников, так как их износ может послужить причиной биения и неравномерного вращения ротора. Подобным же образом проявляют себя выступы изоляции между пластинами коллектора, царапины на поверхности, различные неровности. Для полировки используют абразивную бумагу.

Устройство коллекторного электродвигателя пылесоса

Щетки не должны болтаться в щеткодержателе, но иметь свободный ход, который им обеспечивает пружина, состояние которой тоже играет немаловажную роль.

Если вы решили заменить щетки, обязательно обратите внимание на то, как плотно пружина прижимает их к коллектору. Иногда, для того чтобы щетки сильнее прижимались, достаточно немного растянуть пружину.

Меняем угол наклона

При неправильном угле наклона щеток относительно статора также возможно возникновение искрения. Правильное положение — это когда обе щетки находятся строго на одной линии, проходящей через ось вращения коллектора. Со временем от постоянной вибрации, крепление щеткодержателя может расшататься или даже получить механические повреждения. Внимательно осмотрите поверхности узлов. Детали, имеющие трещины, сколы или следы коррозии, подлежат замене.

Каждый производитель вносит конструктивные особенности в линейку своей продукции, и поэтому различные виды пылесосов имеют различный тип крепления щеток. Однако в целом, все модели имеют одинаковое устройство, и щеткодержатель как правило, прикручен двумя винтами и позволяет производить регулировку.

Устраняем загрязнение

Поверхность коллектора в точке контакта с щетками должна быть чистой. Пагубное влияние на контакт может оказать угольная или металлическая пыль, образующаяся при трении щеток об кольца или коллектор. Загрязнение последнего вызывает искрение, от которого и образуется нагар. Самостоятельный ремонт пылесоса в данном случае предполагает обычную чистку. Если поверхность имеет следы загрязнения, необходимо избавиться от них с помощью мелкой шкурки, а затем обезжирить, протерев спиртом или бензином. Также следует обратить внимание на пространство между контактами на роторе. Если они забиты грязью или графитовой пылью, их тоже следует очистить и обезжирить.

Замыкание двигателя

Самое неприятное, что может произойти с двигателем пылесоса — это межвитковое замыкание в обмотке. Как правило, искрение в этом случае происходит по кругу, падают обороты двигателя, возможны хлопки, коллекторные пластины имеют значительные почернения. В данной ситуации вам грозит замена мотора целиком, т.к. стоимость якоря может составлять 70-80% от стоимости всего электродвигателя, а произвести перемотку в бытовых условиях — задача не из простых.

Как избежать поломок пылесоса

В первую очередь, необходимо следить за температурой двигателя. Перегрев выведет из строя не только сам мотор, но и потянет за собой электронику. Если корпус пылесоса слишком сильно нагрелся, то стоит отключить аппарат, и дать ему время остыть. Большинству бюджетных и среднебюджетных моделей нужен отдых через 15-20 минут непрерывной работы.

На нагрев двигателя также влияют забитые фильтры, заполненные мешки, контейнеры и посторонние предметы в системе охлаждения.

Обычный пылесос рассчитан на такую же обычную грязь. При сборе металлической стружки, сажи или строительного мусора фильтр засоряется в считанные секунды, а температура двигателя растёт на глазах. Если устройство не рассчитано на влажную уборку, то попадание воды, пусть и не сразу, но приведёт к разрастанию коррозии металлических элементов агрегата.

Влага уплотняет пыль, а её скопления на крыльчатке могут вызвать дисбаланс работы элемента. Фильтры тонкой очистки НЕРА, отвечающие за качество воздуха на выходе, также привередливы к воде. Из-за повышенной влаги волокна начинают разбухать, а в скором времени появляется плесень.

Искрят щетки на пылесосе

Искрят щетки на пылесосе

Преимущества коллекторных электродвигателей – высокие обороты, малые габариты и масса по сравнению с асинхронными (и тем более синхронными) моторами той же мощности – определили самое широкое их применение в ручном инструменте и нестационарной бытовой технике. Но есть и недостаток. Это щёточный механизм, который не просто подвержен ускоренному износу, требует регулярного обслуживания и замены элементов, создаёт дополнительный шум и помехи, но также может (если пренебрегать оным обслуживанием) стать причиной необратимой поломки оборудования и даже пожара. Можно ли решать эти проблемы, не прибегая к хлопотным и недешёвым посещениям сервисных центров?
Содержание:

Техника безопасности
Причины искрения
Поиск и устранение неисправности

Техника безопасности

Хочется верить, что описанным в данной статье ремонтом просто не станет заниматься человек, вообще не представляющий, что такое электричество и как от него не пострадать. Но поскольку пылесос – не торшер или электробритва, а один из самых «злых» бытовых приборов (хотя бы из-за мощности), напомним 3 важнейших пункта (первый справедлив для любого оборудования, а второй и третий – сугубо пылесосные):

  1. Все операции (кроме испытаний, конечно) производить только при отсоединённой штепсельной вилке. Никаких надежд на выключатель (в самом приборе, в фильтре-удлинителе или еще где-то): он, во-первых, не создаёт видимого разрыва, во-вторых, разрывает не всегда фазу и, наконец, может включиться случайно. Вилка же (не «надвынутая», а лежащая на заметном расстоянии от розетки!) сама не включится никак.
  2. Роторы двигателей такой мощности, как в пылесосах (обычно от 0,5 до 2 кВт), да еще и в сумме с крыльчаткой компрессора имеют немалый момент инерции. А пуск очень быстрый. Результат – сильный рывок статора в сторону, противоположную вращению, в момент включения. И тем ощутимее, чем от большего количества прочих деталей освобождён мотор. А проводники обычно короткие, могут при этом оборваться, замкнуться, хлестнуть по руке… Поэтому – никаких придерживаний пальцами за не предназначенное для этого место, с которого при резком развороте легко соскользнуть на элементы, находящиеся под напряжением или в движении. Перед испытаниями статор (остаток корпуса) должен быть надёжно закреплён – если не в тисках, то хотя бы прижат к полу через жёсткий изолятор, который не коснётся, загнувшись, подвижных деталей. И вообще, такие испытания (как и все работы без снятия напряжения вблизи токоведущих частей) даже квалифицированные электрики должны производить вдвоём.
  3. Обороты коллекторного двигателя не ограничены частотой питающего напряжения или какими-то особенностями конструкции. Просто должно наступать динамическое равновесие между вырабатываемой мощностью и нагрузкой. Если же последней нет совсем, буквально за доли секунды мотор идёт вразнос в самом прямом смысле: может не просто сжечь свои подшипники и щёточный механизм, но и разлететься, как абразивный диск, с не меньшей опасностью для окружающих людей и предметов. Поэтому, если разборка продвинулась настолько, что демонтирована даже крыльчатка компрессора (трение которой о воздух и является единственной нагрузкой в пылесосе), включать двигатель НЕЛЬЗЯ ни на секунду! И даже с крыльчаткой, но полностью свободным протоком воздуха через неё (ни шланга, ни фильтров) обороты будут значительно выше номинальных, а потребляемый ток – ниже. Исследовать искрение щёток в таком режиме бессмысленно. Нужно хотя бы небольшое сопротивление воздуху обеспечить – прикрыть входное отверстие компрессора процентов на 80 плоским предметом или на 100% не очень плотным ковром, мелкой сеткой… Но всё должно быть жёстким или надёжно закреплённым в натянутом состоянии, чтобы компрессор не мог что-либо засосать: даже мягкий посторонний предмет в нём – моментальная смерть для тонкой алюминиевой крыльчатки.

Причины искрения

Ротор (якорь) коллекторного двигателя содержит несколько (от 3 до 36) обмоток, выводы которых заклёпаны и (не всегда) пропаяны тугоплавким припоем в специальных отверстиях медных контактных пластин – ламелей. Последние устанавливаются с промежутками 0,5–1 мм по цилиндрической поверхности жаропрочного диэлектрика и образуют собственно коллектор. Ток через диаметрально расположенные, поджатые пружинами и скользящие по ламелям щётки подаётся всегда на ту обмотку, магнитное поле которой перпендикулярно в данный момент полю статора, и обеспечивает за счёт этого наибольшую вращающую силу.

Совсем не искрить скользящий контакт не может в принципе. Особенно – при большой мощности и индуктивной нагрузке. Однако искрение не должно превышать определённых пределов, представлять которые могут, конечно, помочь фотографии, но лучше всего – опыт, когда человек видел работу массы подобных устройств или работу данного изделия в полностью исправном состоянии.

Почему искрят щетки в пылесосе?
Причин усиленного искрения довольно много:

  1. Износ самих щёток.
  2. Их недостаточная притёртость (у новых).
  3. Их перекос из-за износа, растрескивания или смещения щёткодержателей.
  4. Ослабление пружин.
  5. Межвитковое замыкание в обмотках.
  6. Биения якоря в связи с износом подшипников.
  7. Окисление и/или загрязнение ламелей.
  8. Их выработка.
  9. Засорение промежутков проводящей пылью.
  10. Дефекты отдельных ламелей (каверны и прожоги, шатание в диэлектрике, «зализывание» верхнего слоя в сторону следующего промежутка и прочее).

Соответственно, для устранения необходимо сначала установить, какая же из причин у нас.

Поиск и устранение неисправности

Поскольку сначала – визуальный осмотр, напомним: кто пропустил главу о технике безопасности, вернитесь! Там же и большая часть инструкции по испытаниям!
Как и во всех поисках среди большого количества вариантов, лучше всего начинать с отсечения явно неподходящих. Например, если одна из щёток искрит значительно больше другой, то проблема в ней: дефекты ламелей, обмоток и подшипников сказывались бы одинаково на обеих. То есть остаётся проверить только первые 4 пункта.

* Искры тянутся в сторону вращения. Поэтому разное искрение щёток может быть кажущимся: когда мы смотрим радиально одновременно на обе, ламели под одной из них движутся к нам, а под другой – от нас. Делать вывод о разном качестве контакта можно, только рассмотрев с обеих сторон и учитывая этот нюанс.

Извлекаем в любом случае обе, обязательно как-то пометив, где какая была и в каком положении: повернуть щётку вокруг своей оси на 180° конструкция обычно позволяет, но при этом нарушается притёртость (попробовать повернуть и поменять местами бывает полезно, но нужно всегда иметь возможность «отката» к первоначальному состоянию).

Очень удобно сразу иметь под рукой новые, чтобы судить не только об одинаковости износа, но и о его проценте относительно нулевого. Сработавшиеся более чем на половину лучше заменить – и желательно сразу комплектом. Но всё равно проверяем держатели: из-за излишнего люфта возможен не только неправильный угол притирания, но и перекос щётки с заклиниванием, когда, независимо от усилия пружины, её подача прекращается, мотор начинает «чихать», как при полном прерывании питания. (Хотя при таких симптомах стоит в первую очередь протестировать выключатель и все соединения, начиная со штепсельного).

После замены щётки может потребоваться притереть – если искрение увеличилось. Нередко помогают просто несколько минут работы (но не следует собирать пылесос, пока всё не нормализовалось, в надежде, что «само притрётся»: может и не притереться, а загореться). Более радикальная притирка – просунуть (разумеется, всё обесточив) полоску мелкой наждачной бумаги между щёткой и коллектором, предварительно согнув её по его же радиусу, чтобы не была плоским напильником. Несколько протягиваний такой полоски в сторону вращения – и готово. Потом её же, перевернув, можно использовать для профилактической зачистки ламелей, которая не помешает, даже если проблема была в щётках (ротор вращаем пальцами). После этого прочищаем и промежутки. Важно:

  • При всех подобных операциях не допускаем попадания пыли в подшипники и обмотки. Лучше всего работать под близкой вытяжкой другого пылесоса.

Если износ невелик, щётки не меняем, но тщательнее изучаем держатели и пружины. Треснувший держатель можно только заменить. Сместившемуся из-за ослабевшего крепления – вернуть такой же угол и зазор с коллектором, как и в нормальном, а затем как-то усилить крепление обоих (гровер-шайбы, возможно – жаростойкий клей и т. п.).

Ослабленную пружину (сравнивать опять же лучше с родной новой) растягивать бессмысленно: надолго не поможет. Если она нагревалась до температуры отпуска, то это уже не пружина. Но можно попробовать закалить, обязательно отсоединив от щётки, немного растянув, нагрев до (равномерного!) слабого красного свечения над обычной конфоркой и бросив в жидкое масло. Если упругость не вернулась, пробуем нагреть сильнее. А самая радикальная мера – бросить после нагрева в воду. Но от этого пружина может стать слишком хрупкой и сломаться. Делать же по всем правилам смягчающий отпуск – эту уж слишком для домашних условий, проще всё-таки новую купить.

Как и все запчасти, приобретать щётки лучше «родные». В крайнем случае – отталкиваться от точных размеров и цвета (одинаковый не даёт гарантии абсолютно идентичного состава, зато другой – точно не подходит). Главное – не слушать маркетинговое враньё продавцов, что «эти даже лучше». Лучшее – враг хорошего. Любой коллектор рассчитан на строго определённый тип щёток силу прижима. Можно купить что-то «с пониженным сопротивлением» – зато оно и сотрётся за несколько часов. Или наоборот: особо твёрдые «вечные» щётки быстренько приведут в негодность ламели, придётся менять весь якорь…

В отличие от материала самой щётки, пружину вполне допустимо использовать не родную. Главное – сила прижима при том же сжатии. Она может быть одинаковой и у пружин немного разной упругости, но и разной длины. Сравнить и откусить нужную длину можно, сжав две пружины одновременно в каком-то желобке или прозрачной трубке, расположив «в колонну», когда сила на них действует одна и та же, сжимают друг друга. После откусывания самый кончик раскалить и загнуть под предыдущий виток.

Но для всего этого нужно иметь хотя бы одну новую родную щётку, что морально сложно: не тратить последнюю, а заранее идти покупать…

Вот и всё по сугубо щёточным пунктам.

Неисправности же обмоток (п. 5 «Причин») и диагностировать, и исправлять в домашних условиях очень сложно. Может помочь прозванивание всех пар ламелей омметром, но может и не помочь. А уж самостоятельно перемотать… Не более реально, чем запустить спутник.

С заменой подшипников (п. 6) справится тот, у кого есть соответствующий инструмент и навыки в подобных операциях на авто/мото технике. Люфт не должен превышать 2–3 мм (осевой) и буквально несколько микрон – радиальный (шатание, едва ощутимое пальцами).

И конечно, нужно менять подшипники (или уплотнять и выравнивать их посадку), если есть характерный звук «цепляния», видны сработавшиеся поверхности и т.п. Просто сухой свист и снижение времени вращения по инерции – без люфта и цепляния – требуется смазка (например, «Циатим-202»), а лучше – и с предварительной промывкой подшипников (вращаем в разных положениях, погрузив в бензин).

Читайте также:  Обзор современных звонков для входной двери, советы по выбору и монтажу

Проблемы с самим коллектором (п. 7–10) определяются визуальным осмотром и решаются (если незначительные царапины, прожоги, окалина) шлифовкой мелкой «шкуркой», как описывалось выше. Двигатель может быть сам для себя токарным станком, если раскрутить якорь с торца оси электродрелью или подать струю воздуха в компрессор. Если же в ламелях глубокая борозда, потребуется проточка на настоящем станке с последующей зачисткой фасок и мусора в промежутках. Шатание ламели и облом провода возле неё, как и перемотка, в домашних условиях практически неустранимы.

Как притереть щетки к коллектору – замена щеток перфоратора

Коллекторный узел электродвигателя необходим, чтобы передать электроэнергию на обмотки якоря. Так как якорь производит вращательное движение во время работы, передача осуществляется через специальный контакт. Для организации подвижного контакта во всех бытовых и промышленных двигателях не используют пластины из металла. Это обусловлено высокими оборотами, при которых трение металла об металл производило бы дополнительный нагрев рабочей поверхности и быструю выработку коллектора. Поэтому в качестве контакта был выбран графит либо уголь. Получил он название — электрическая щетка.


Смотреть галерею

Щетки электродвигателя

Контакт скользящего типа, предназначенный для подведения и отведения электричества на коллекторах либо кольцевых контактах всех типов электрических машин (электродвигатели и генераторы), получил название электрощетки.

Щетки электродвигателя выпускают как с проводниками из металла, так и без них. Закрепление провода в щетке выполняют методом развальцовки, впрессовки либо при помощи пайки. Тоководы щеточные бывают таких марок:

  • МПЩ – специальный тип провода многожильный, изготовленный из проволоки медной;
  • ПЩ – гибкий тип провода медного проволочного плетения;
  • ПЩС – провод универсальный с повышенным показателем гибкости.

На подводящем проводе предусмотрены контактные наконечники. С помощью них провод закрепляется болтом щеточного держателя. Наконечники бывают вилочного, флажкового, двойного и пластинчатого типа.


Смотреть галерею

ЩЕТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

1. ЩЕТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

— токопроводящий элемент, непосредственно соприкасающийся с коллектором или контактным кольцом, предназначенный обеспечивать электрическую связь подвижной и неподвижной частей электрической машины

— размер щетки электрической машины в направлении касательной к рабочей поверхности коллектора или контактного кольца

— размер щетки электрической машины в направлении оси коллектора или контактного кольца

— наибольший размер щетки электрической машины в направлении оси

— осевая линия, проходящая через центры верхней и контактной поверхностей щетки электрической машины

— щетка электрической машины, ось которой совпадает с продолжением радиуса коллектора или контактного кольца

— щетка электрической машины, ось которой наклонена против направления вращения коллектора или контактного кольца

— щетка электрической машины, ось которой наклонена в направлении вращения коллектора или контактного кольца

— размер щетки электрической машины, под который входит контактная поверхность коллектора или контактного кольца при его вращении

— край щетки электрической машины, из-под которого выходит контактная поверхность коллектора или контактного кольца при его вращении

— поверхность щетки электрической машины, непосредственно соприкасающаяся с поверхностью коллектора или контактного кольца

— щетка электрической машины, верх которой выполнен в виде выступа соответствующей формы

— грань щетки электрической машины, обращенная к сердечнику якоря

— щетка электрической машины, изготовленная из слоев двух или более материалов

— щетка электрической машины, изготовленная из слоев двух материалов

— щетка электрической машины, имеющая на контактной поверхности отверстия, через которые вводят специальный заполняющий материал (заполнитель)

— элемент арматуры щетки электрической машины, защищающий верхнюю поверхность щетки от механических повреждений, изолирующий и амортизирующий ее, а также равномерно распределяющий давление на щетку

— элемент арматуры щетки электрической машины, предназначенный для подвода (отвода) электрического тока, конструктивно выполненный в виде гибкого провода

— токоведущий провод, состоящий из провода с оловянистым покрытием

Виды щеток

Существует несколько классов щеток, удовлетворяющих разным коммутационным условиям:

  • Графитовые щетки. Изготовлены они на основе графита с добавлением наполнителя в виде сажи и других веществ. Предназначены щетки для коммутации легкой степени в генераторах и двигателях. Выпускаются марок ЭГ61А и Г20.
  • Угольно-графитового типа. Щетки малой прочности для небольших механических нагрузок. Марки Г21, Г22.
  • Электрографитного типа. Щетки повышенной механической прочности, насыщенные углеродом. Выполняют коммутацию средней степени сложности. Выдерживают большие токовые нагрузки. Бывают марок ЭГ2А, ЭГ74, ЭГ14, ЭГ4, ЭГ841.
  • Металло-графитового типа (меднографитовые щетки для электродвигателей). Основным компонентом щетки является медный, оловянный и графитовый порошок. К ним идут разные наполнители. Щетки обладают высокой прочностью, не пропускают газовую и жидкую среду. Применимы в высокой и средней сложности условиях коммутации. Обеспечивают функционирование генераторов низкого напряжения. Марки имеют МГ, МГС, МГС 5, МГС 20, МГС 51, МГСОА, МГСО, МГСО1М, М1А, М1.

Описанные щеточные контакты применимы в промышленности, для бытового оборудования выпускают щетки марок Г33МИ, Г33, Г30, Г31.


Смотреть галерею

Первый способ.

Прежде всего, требуется грубая подгонка щеток по коллектору – ее проводят с помощью напильника и крупнозернистой бумаги. Затем:

  • Щетки устанавливаются на место, и под них подкладывается специальная шлифовальная стеклянная бумага (№ 00). Ее рабочая поверхность должна быть обращена к щеткам. Отрезок бумаги отмеряется таким образом, чтобы по длине он был равен приблизительно 1.5 длине окружности коллектора.
  • Якорь поворачивается вручную до того момента, когда бумага станет соприкасаться со всей поверхностью щеток и шлифовать ее.
  • Механизм очищается от угольной пыли и продувается сильной струей сжатого воздуха.
  • Двигатель включается с нагрузкой 25-30 % от номинальной для более тщательной пришлифовки щеток.

Так как наличие в двигателе пыли и продуктов износа щеток может привести к замыканию на массу кронштейна щеткодержателя, после выполнения притирки необходимо продуть сжатым воздухом генератор.

Выбор щеточного контакта

Самое важное при подборе щеток электродвигателя — знать параметры выработанных щеток. Кроме геометрических размеров, новая щетка должна совпадать по марке графита, типу и сечению провода. Необязательно брать ту же марку, как у оригинала, но твердость щетки электродвигателя и режимы работы должны совпадать. Толщина провода не должна быть меньше оригинала, а гибкость соответствовать. Основные ошибки при подборе щеточного контакта:

  • Установка более жесткого графитового контакта туда, где использовались более мягкие. Результатом может стать быстрый износ коллектора.
  • Установка «универсальных» щеток повсеместно. Это может нарушить режим работы устройства.
  • Ориентировка при покупке щетки на маркировку графита сбоку старой щетки электродвигателя. Маркировка графита – это не маркировка параметров контакта!

Третий способ.

Стеклянная бумага кладется на коллектор (абразивной стороной вверх) и несколько раз протягивается вперед и назад. Одновременно осуществляется не слишком сильный нажим на щетки. Процесс прекращается после того, как щетки начнут равномерно прилегать к коллектору. Ширина полоски бумаги должна быть больше ширины щетки.

Применение карборундового или наждачного полотна для выполнения притирки недопустимо, поскольку попадание абразивных частиц между пластинами коллектора может спровоцировать замыкание.

Почему щетки искрят

Искрение щеток, скользящих по коллектору, закономерно, ведь в момент перехода от одной ламели к другой происходит дуговой микроразряд. При правильном функционировании двигателя, исправности и соответствии всех элементов оно едва уловимо глазом. Но если сильно искрит щетка электродвигателя, причина говорит о неполадках в работе. Игнорирование этого процесса чревато выходом из строя якоря.

Причины, из-за которых искрят щетки, следующие:

  • Образование нагара либо загрязнений на коллекторе. Возможно при продолжительной работе двигателя без технического обслуживания на контактах коллектора образовалась тонкая пленка из нагара. Она имеет повышенное сопротивление, что приводит к искрообразованию. Устранить неполадку можно, обработав коллектор наждачной бумагой нулевой зернистости (в направлении, куда вращаются щетки).
  • Замыкание соседних контактов коллектора пылью от графита или мелким медным порошком. В этом случае в цепях возрастают токи, что приводит к сильному искрообразованию. Перемычки следует аккуратно устранить острым предметом.
  • Неправильный подбор параметров щеток. В результате несоответствия сопротивления контактов также будут искры на коллекторе. Нужно заменить графитовые щетки, основываясь на технической документации двигателя.
  • Выработка щеток.
  • Межвитковое замыкание в обмотках якоря. Проверить якорь и заменить в случае неисправности.


Смотреть галерею

Искрение щеток и обгорание контактных колец асинхронного электродвигателя.

Причинами неисправности являются: а) загрязнения контактных колец и щеток (попадание на контактные кольца смазки или масла из подшипника) ; б) слабое нажатие щеток; в) плохая пришлифовка щеток; г) биение контактных колец; д) отсутствие надежного контакта щеток с кольцами вследствие защемления щеток в щеткодержателях; е) недостаточное количество щеток или слишком малое их сечение; ж) неравномерное распределение тока между отдельными щетками; з) несоответствующий сорт щеток. При слабом нажатии щеток необходимо отрегулировать его в соответствии с данными завода-изготовителя. Удельное давление, выраженное числом граммов, прихо­дящихся на 1 см2 рабочей поверхности щетки, устанавли­вается в зависимости от марки щеток. Для асинхронных двигателей обычно рекомендуют щетки марок МГС, МГ4 и ЭГ4; удельное давление для этих щеток лежит соответственно в пределах 180—230, 200—250 и 150— 200 Г/см2. Проверка нажатия шеток производится дина­мометром (рис. 15), закрепляемым за рычаг щеткодержателя, прижимающим щетку к контактному кольцу. Величина нажатия может быть определена, если между щеткой и контактным кольцом проложить лист тонкой бумаги и производить постепенное натяжение динам­метра; показание динамометра, при котором бумага может быть легко вынута, определит нажатие щетки на контактное кольцо. Пришлифовка щеток производится стеклянной бумагой (шкуркой). Для этого под щетки подкладывают стеклянную бумагу, обращенную рабочей стороной к щеткам, и производят передвижение бумаги взад и вперед при нормальном давлении пружин на щетки. Для правильной притирки щеток концы бумаги нужно отогнуть вниз (рис. 16,а), так как при отгибании их ввepx (рис. 16, б) края щеток будут опилены и уменьшится площадь контакта щеток с кольцом. Биение контактных колец устраняется путем проточки и шлифовки. Чтобы избежать зажатия щеток в щеткодержателе, следует применять щетки такого размера, который позволил бы им свободно передвигаться в щеткодержателях. Нормальные зазоры между щеткодержателем и щеткой 0,2 — 0,3 мм. В случае надобности щетки припиливаются и пришлифовываются для получения указанных зазоров.

Неравномерное распределение тока между щетками происходит вследствие плохого контакта в цепи щеткодержателей и токоподводов, неодинакового нажатия щеток на контактные кольца или применения щеток различных марок. Для устранения этих неисправнос­тей необходимо проверить все контакты траверсы, токоподводов, щеткодержателей и щеток, отрегулировать нажатие щеток в соответствии с применяемым сортом щеток. Следует применять щетки только одной марки. В случае невозможности применения одинаковых щеток для всей машины рекомендуется распределить щетки таким образом, чтобы на каждом кольце были установлены щетки только одной марки.

Перегрев контактных колец и щеток. Причинами неисправности являются: а) слишком сильное нажатие щеток на контактные кольца; б) слабая вентиляция контактных колец и щеток (у двигателей с закрытыми контактными кольцами); в) искрение щеток.

Перекрытие контактных колец электрической дугой. Эта неисправность обычно проявляется при пуске двигателя в ход. У реверсивных двигателей (работающих при изменении направления вращения) и у двигателей с регулировкой скорости вращения перекрытие контактных колец иногда происходит и во время работы двигателя. Причинами неисправности могут быть: а) загрязнение щеточного аппарата и контактных колец смазкой или маслом (попадающим от подшипников), медноугольной пылью (от щеток); б) влажный или насыщенный кислотными или щелочными парами воздух; в) обрыв в соединениях между ротором и пусковым сопротивлением (реостатом). Кроме указанных причин, возможно и перекрытие между кабельками или токоотводами щеток соседних фаз. Следует указать, что при отсутствии названных причин в роторе в момент включения двигателя не могут появляться опасные перенапряжения, которые служили бы причиной перекрытия контактных колец электриче­ской дугой. Чтобы не допустить загрязнения контактных колец и щеточного аппарата, необходим тщательный уход за ними. Мероприятия по устранению попадания масла — см. стр. 55, 56—58. При большом напряжении на контактных кольцах ротора, при разомкнутой обмотке ротора и включенном статоре, особенно если воздух влажен и насыщен токо-проводящими парами, рекомендуется дополнительно изолировать все открытые токоведущие части щеточного аппарата и траверсы, например путем покрытия лаком. Кроме этого, рекомендуется не включать двигатель при разомкнутом пусковом сопротивлении, а устанавли­вать щетки металлического реостата на первый контакт, соответствующий полному введенному сопротивлению, а в случае жидкостного пускового реостата следует немного погрузить электроды в жидкость. В схемах автоматического пуска в ход асинхронных двигателей с фазным ротором предусматривается их включение в сеть при полностью введенном пусковом сопротивлении. Необходимо проверить соединения между контактными кольцами и пусковым сопротивлением, а также убедиться в отсутствии обрыва в самом сопротивлении.

  • Скорость вращения асинхронного двигателя ниже номинальной при номинальной нагрузке.
  • Асинхронный двигатель разворачивается и хорошо работает при номинальной нагрузке, но величина тока в фазах различна, а скорость вращения ниже номинальной.
  • Местное сильное нагревание обмотки статора асинхронного двигателя.

Замена щеток

Все. Движок мы сняли, теперь перейдем к замене щеток.

Но прежде, чем мы начнем это делать, нужно заказать новые исправные щетки. Для того, чтобы не ошибиться и заказать подходящие детали обязательно узнайте вид электродвигателя. Его вы можете прочитать на наклейке, которая находится на движке.

Для того, чтобы купить новые щетки для электродвигателя стиральной машины, вы можете позвонить в специализированные магазины запчастей или обратиться в сервисные центры, которые обслуживают бытовую технику такого типа. Так же вы вероятно, без особых проблем сможете приобрести данную деталь двигателя при помощи интернета.

Наберите в любом поисковике название вашего города и фразу «купить щетки двигателя стиральной машины». В поисковой выдаче вы сможете обнаружить сайты вашего города, в которых можно достать искомую запчасть. Для заказа вам понадобиться сообщить название и серию вашей машинки и вид двигателя.

Переходим, наконец, к процессу замены щеток:

  • Скручиваем щетки с движка и осматриваем их. Если вы не ошиблись и проблема в работе стиральной машины заключается именно в щетках, то вы заметите, что вынутые вами щетки порядочно изношены.
  • Затем проверьте состояние коллектора, покрутив его пальцем. Если есть небольшие царапины, то их можно убрать при помощи мелкой наждачной бумаги.
  • Далее аккуратно вставляем новые щетки стиральной машины и зафиксируем их при помощи винтов и отвертки.
  • Теперь попробуйте покрутить электродвигатель руками. Это поможет вам понять, насколько хорошо щетки прилегают к двигателю. Во время вращения вы должны услышать щелчки.

Если вы все сделали правильно, то пришла пора собирать машинку.

Оцените статью
Добавить комментарий