Что такое щетки в электродвигателе

Щетки для электрических машин: простая технология и универсальное применение

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.

Диагностика неисправностей в работе УШМ

Признаки неправильной работы болгарки для чуткого уха и зоркого глаза появляются задолго до фактического выхода из строя инструмента. Перед тем как окончательно поломаться, болгарка обычно начинает подавать сигналы бедствия. Это может быть:

• повышенная вибрация корпуса во время работы;
• чрезмерное искрение щёток коллектора;
• утробное гудение мотора во время включения;
• треск редуктора изломанными зубьями или пересохшими без смазки шестернями;
• подклинивание подшипниками вращения вала ротора или их пронзительный скрип во время разгона;
• специфический запах или даже дым, исходящие из корпуса УШМ.

Чтобы спасти болгарку от крупного и дорогого ремонта, следует внимательно относиться к техническому состоянию инструмента и своевременно реагировать на изменения в его работе.

Если в работе болгарки появились первые симптомы неправильной работы, необходимо срочно провести диагностику прибора и найти причину неполадок. Для этого нужно проверить две основные системы прибора — электрическую и механическую.

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.

Электрическая схема

Для практических работ удобно пользоваться двумя видами ее представления:

1. упрощенным;
2. более подробным.

Упрощенное отображение

Способ позволяет очень просто представить подключение всех обмоток двигателя к схеме электрической сети.

Выключатель разрывает оба потенциала фазы и нуля или один из них. Через щетки с коллектором создается цепь тока по обмоткам ротора.

Принципиальная схема

В зависимости от конструктивных особенностей обмотки статора и ротора могут иметь дополнительные отводы для питания различных устройств управления и автоматики коллекторного двигателя или обходиться без них.

Термозащита исключает перегревание изоляции обмоток двигателя. Она снимает напряжение питания при срабатывании датчика, останавливая вращение ротора и исполнительного механизма.

Тахогенератор позволяет судить о скорости вращения ротора. У отдельных двигателей его заменяют датчиком Холла. Для передачи сигналов к этим устройствам тоже используются контакты коллекторных пластин.

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!

Разновидности

Корщетки для металлических поверхностей делятся на отдельные группы. Зависимо от сферы применения выделяют:

• ручные щетки по металлу;
• специализированные насадки для электроинструментов (например, для дрели).

Ручные приспособления разделяются по размеру. Параметры:

• ширина — 1–5 см;
• высота — 5 см;
• длина — 15–35 см.

Разделение по материалу ворса:

1. Латунь, нержавейка. Используются для поверхностей из такого же материала, что и ворс.
2. Нейлон. Это материал подходит для работы с пластиком или деревом.
3. Металл. Подходит для работы с металлами.

Нейлоновые щетки часто применяются для нанесения узоров на поверхность древесины. После нанесения деревянные поверхности покрываются краской или лаком.

Отдельное разделение касается количество рядов ворса. Их может быть от 1 до 6. Разбить щетки по металлу на отдельные группы можно по материалу ручки:

1. Пластиковые — долговечные, прочные. Полимер не боится влаги. На инструменте присутствуют углубления для удержания в руке.
2. Деревянные — их можно изготавливать самостоятельно. Дерево прочнее пластика. Чтобы оно не разрушалось от влаги, древесину необходимо покрыть слоем краски или лака.

Могут применяться в качестве насадки для следующих инструментов:

1. Дрели. Это специальная оснастка со штырем для закрепления в патроне дрели.
2. Болгарки. Это шлифовальные диски разной зернистости или металлические насадки.

Оснастка для болгарки (Фото: Instagram / osbornrus)

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.

Замена щёток

Для правильной работы инструмента важна точная настройка щёточного узла, включающего прижимное устройство, контактную группу и направляющий профиль. Для электроинструментов невысокого класса иногда используют бесконтактные щёткодержатели. При неправильной регулировке прижима щётки, коллектор, а также щёточный узел могут перегреться, приводя к неисправности якоря.

Изготовленные заводом-производителем, данные детали часто характеризуются небольшим сроком службы. В этой связи многие профессиональные инструменты оборудованы клапаном доступа. Эта технология позволяет менять детали без особого труда. Однако подходят такие графитовые щётки только моделям, которым они были предназначены. В случае экстренного ремонта, некоторые мастера извлекают данные детали из рабочего устройства и переставляют его на нерабочее, подгоняя размеры с помощью напильника. Этот способ для широкого использования не подходит и вряд ли даст хороший результат при эксплуатации изделия. Главный признак того, что ресурс данных деталей подходит к концу – яркое свечение через корпус. Механизм шлифмашины охлаждается, пропуская сквозь себя воздух вместе с частицами абразива, что постепенно разрушает материал щёток.

Для замены потребуется выполнить следующие действия:

1. Открутив крышку отсека, извлеките всё, что осталось от данных деталей. Якорь и остальные части электроинструмента, скорее всего, разбирать не потребуется. Закрепляются угольные щетки в подпружиненных щёткодержателях или в латунных стаканах. Чтобы пружины в ходе ремонта не упёрлись в стенки коллектора, предусмотрены специальные штырьки для парковки.
2. Снимите щётки вместе с держателем. Процесс деформации может отражаться неравномерно: выработка зависит от положения деталей по отношению к струе воздушно-абразивной смеси.
3. С помощью штангенциркуля замерьте извлечённые детали и сравните их размер с новыми запчастями. При необходимости, более крупные щётки можно доработать наждачкой (зернистость 150), а также плоским надфилем.
4. Сравните положение вывода контактных проводов. Если запчасти не подходят, может потребоваться дополнительное вырезание канавки для проводков.
5. Установите запасную деталь и присоедините провода к соответствующим клеммам. При необходимости можно использовать старые провода, припаяв их к новым изделиям.

После установки проверьте работу инструмента: новые детали не должны искрить, и рабочий звук должен быть ровным, без резких перепадов.

Срок службы

Эксплуатационный срок этих элементов зависят от следующих факторов:

• Правильность применения аппарата,
• Насколько часто выполняется стирка,
• Качество сборки,
• Загруженность барабана машинки.

Щетки электродвигателя стиральной машины обычно служат достаточно долго. Их эксплуатационный срок составляет более 5 лет, а в отдельных случаях и более 10 лет. Следует отметить, что из замену выполняют нечасто. Намного чаще ломается что-то более основательное, что приводит к покупке новой стиральной машины.

Несмотря на высокую изнашиваемость они стираются или ломаются в процессе эксплуатации машины очень редко.

Искрит мотор стиральной машины

Если стиральная машина искрит снизу, то дело, скорее всего, в электродвигателе, приводящем в движении барабан. В большинстве случаев здесь используются щёточные моторы, которые со временем изнашиваются и начинают хандрить. Но не стоит расстраиваться – полной замены чаще всего не нужно, а самостоятельный ремонт двигателя выльется в простую замену щёток. Попробуем рассмотреть ремонтные работы более подробно.

Щетки для электродвигателей стиральных машин

Щёточные электродвигатели передают электроэнергию на обмотки с помощью графитовых щёток, которые трутся о вращающийся коллектор. Высокая скорость вращения обеспечивает щёткам износ, в результате чего они и становятся причиной искрения – контакт с ламелями становится хуже, появляются искры и даже неприятный запах. И чем больше износ, тем больше искр появляется в месте соприкосновения вращающегося ротора и щёток. Решение данной проблемы очень простое – нужно всего лишь поменять щётки для электродвигателей стиральной машины. После этого двигатель сможет продолжить свою работу. Для того чтобы заменить щётки, нужно снять ремни с вала двигателя, разъединить соединительные клеммы, через которые подаётся питание, выкрутить крепёж двигателя и аккуратно извлечь его – на этом этапе нам может помешать бак, к которому и прикреплён извлекаемый двигатель. Немного сноровки и терпения – и двигатель будет извлечён.
Далее задача будет решаться одним из двух способов:

• C разборкой двигателя (актуально для старых моделей);
• Без разборки двигателя.

Старые двигатели устроены таким образом, что щётки с креплениями находятся внутри корпуса – в этом случае мотор нужно разобрать, заменить щётки и собрать его обратно, обращая внимание на то, что он должен быть собран правильно (для этого помечаем одну сторону маркером, чтобы мы знали, как потом совместить несколько деталей разобранного двигателя). Если двигатель новый, то для замены щёток разбирать его не придётся – их держатели видны снаружи. В этом случае съём щёток осуществляется обычной отвёрткой, которой поддевается крепёж

Как только замена будет произведена, устанавливаем двигатель на место и проводим тестовые испытания

В этом случае съём щёток осуществляется обычной отвёрткой, которой поддевается крепёж. Как только замена будет произведена, устанавливаем двигатель на место и проводим тестовые испытания

Если двигатель новый, то для замены щёток разбирать его не придётся – их держатели видны снаружи. В этом случае съём щёток осуществляется обычной отвёрткой, которой поддевается крепёж. Как только замена будет произведена, устанавливаем двигатель на место и проводим тестовые испытания.

Щётки электродвигателя стиральной машины искрят и в том случае, если машина совсем новая – идёт притирка контакта. То же самое может произойти и после замены износившихся от времени щёток.

Поломка ламелей коллектора двигателя

Искрит мотор стиральной машины? Тогда причина может крыться в неисправных ламелях (контакты на коллекторе, соприкасающиеся с щётками). Такие поломки возникают из-за перегрузок, которым подвергают технику некоторые пользователи – сказываются излишне частые стирки и перегруз по весу белья. Если давать стиральной машине отдых и не перегружать барабан бельём, то ламели смогут служить долгие годы, не зная никаких поломок.

Что делать, если причиной искрения является поломка ламелей? В этом случае двигатель рекомендуется заменить полностью – это будет наилучший выход из создавшейся ситуации. Если щётки поддаются лёгкой замене, то справиться с ламелями, скорее всего, не получится.

С обмотками возбуждения

Коллекторные двигатели постоянного тока с обмотками возбуждения нашли более широкое применение. От двигателей этого типа работает аккумуляторный электроинструмент: болгарки, дрели, шуруповерты т.д. Обмотки возбуждения делают из изолированного медного провода (в лаковой оболочке). В качестве основы используются канавки в полюсных наконечниках. На них как на основу наматываются обмотки.

Коллекторный двигатель с системой обмоточного возбуждения

Если посмотреть на устройство коллекторного двигателя, мы видим два несвязанных между собой устройства, ротор и обмотки возбуждения. От способа их подключения зависят характеристики и свойства двигателя. Различают четыре способа соединения ротора и обмоток возбуждения. Эти способы называют способами возбуждения. Вот они:

• Независимое. Возможно только если напряжения на обмотке возбуждения и на якоре неравны (бывает очень редко). Если они равны, используется схема параллельного возбуждения.
• Параллельное. Хорошо регулируется скорость, стабильная работа на низких оборотах, постоянные характеристики, независимы от времени. К недостаткам подключения этого типа относится нестабильность двигателя при падении тока индуктора ниже нуля.
• Последовательное. При таком подключении нельзя включать двигатель с нагрузкой на валу ниже 25% от номинальной. При отсутствии нагрузки скорость вращения сильно возрастает, что может разрушить двигатель. Потому с ременной передачей такой тип подключения не используют, при обрыве ремня мотор разрушается. Схема последовательного возбуждения имеет высокий момент на низких оборотах, но не слишком хорошо работает на высоких, управлять скоростью сложно.
• Смешанное. Считается одним из лучших. Хорошо управляется, имеет высокий крутящий момент на низких оборотах, редко выходит из-под контроля. Из недостатков самая высокая цена по сравнению с другими типами.

Способы подключения обмоток возбуждения

Коллекторные двигатели постоянного тока могут иметь КПД от 8-10% до 85-88%. Зависит от типа подключения. Но высокопродуктивные отличаются высокими оборотами (тысячи оборотов в минуту, реже сотни) и низким моментом, так что они идеальны для вентиляторов. Для любой другой техники используют низкооборотистые модели с малым КПД, либо к продуктивным моделям добавляют редуктор, другого решения пока не нашли.

Назначение и свойства щёток для электроинструмента

Графитовые щётки — элемент, используемый для создания скользящего контакта у электродвигателей. Основным их предназначением является подведение и отвод электрического тока на коллекторах различных устройств, агрегатов, инструментов, где применяются электродвигатели. Щётки являются деталью практически любого электроинструмента, они служат проводником тока.

Щётки для электроинструмента должны обладать высокими значениями теплопроводности, надёжности, стойкости к истиранию, а также хорошим сопротивлением химическим, механическим и температурным воздействиям. Помимо этого, они обязаны быть долговечными, доступными по стоимости, и как можно меньше искрить. Размеры их могут быть весьма разнообразными, поэтому при выборе нужно быть очень внимательным. Лучше всего применять щётки под конкретную модель инструмента и того же производителя.

Для чего нужны щетки в электродвигателе

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.

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.

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.

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!

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.

Замена щеток электродвигателя

Менять щетки необходимо тогда, когда от рабочей части осталось не менее трети, а также следовать правилам:

• Подбирать щетки, соответствующие параметрам предыдущих.
• Проводить визуальный осмотр коллектора и чистку при надобности.
• Если рабочая поверхность щеток имеет скос, не путать его расположение.
• Дать щеткам время на притирку, включая мотор без нагрузок, и затем удалить притирочную пыль с коллектора.

Заключение

Кроме всех перечисленных мероприятий по уходу за щетками, также существуют специальные смазки коллекторного узла. Они позволяют снизить механическую нагрузку на контакт и препятствуют образованию нагара.

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.

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.

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.

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!

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.

Замена щеток электродвигателя

Менять щетки необходимо тогда, когда от рабочей части осталось не менее трети, а также следовать правилам:

• Подбирать щетки, соответствующие параметрам предыдущих.
• Проводить визуальный осмотр коллектора и чистку при надобности.
• Если рабочая поверхность щеток имеет скос, не путать его расположение.
• Дать щеткам время на притирку, включая мотор без нагрузок, и затем удалить притирочную пыль с коллектора.

Заключение

Кроме всех перечисленных мероприятий по уходу за щетками, также существуют специальные смазки коллекторного узла. Они позволяют снизить механическую нагрузку на контакт и препятствуют образованию нагара.

Подписка на рассылку

Электрическая щетка — токопроводящий элемент, соприкасающийся с контактным кольцом или коллектором. Такая деталь обеспечивает электрическую связь подвижной и неподвижной частей электродвигателя. Графитовые щетки для электродвигателей могут использоваться в генераторах и двигателях с разными условиями коммутации. Также они применяются и в низковольтных электродвигателях коллекторного типа с облегченными условиями коммутации.

Особенно распространены графитовые щетки для электродвигателей в быту, так как имеющиеся характеристики позволяют их использовать и в различных бытовых приборах. По сути, любой электроприбор имеет графитовые щетки — это, в частности, миксер, кофемолка, электродрель или электробритва. Популярны графические щетки для электродвигателей и в машиностроении, в горнодобывающей промышленности и во многих других отраслях. Так как практически все электродвигатели работают на постоянном токе, необходимость использования в них графитовых щеток очевидна.

Как бы там ни было, но иногда случаются неисправности, в той или иной степени связанные с использованием щеток. Поэтому мы рассмотрим несколько подобных случаев и разберем, как лучше решить конкретную проблему.

Например, коллекторные щетки для электродвигателей могут искрить и обороты в двигателе не развиваются на полную мощность. Если конденсатор исправен, а якорь и обмотка статора по внешнему виду не вызывают подозрений на неисправность, то следует менять щетки. Если это не помогает, то лучше поменять и пружины щеткодержателей.

Вообще, если горят щетки на электродвигателе, то виной этому могут быть самые различные причины, которые требуют внимательного наблюдения за системой щеточного аппарата и скользящего контакта. К основным из этих причин относятся механические (то есть происходит механическое искрение) и электромагнитные (электромагнитное искрение соответственно).

Механические причины, в результате которых сильно искрят щетки электродвигателя, не зависят от нагрузки. Искрение щеток можно уменьшить, если повысить или снизить давление на них. Также эту проблему можно решить, снизив окружную скорость.

Механические искрения щеток появляются в результате местного или общего биения, задиров на скользящей поверхности коллектора и царапин. Кроме того, такое искрение может появляться из-за выступающей слюды, тугой или слабой посадки щеток в обоймах щеткодержателей.

Что касается электромагнитных факторов, в результате которых искрятся угольные щетки для электродвигателей, то они более сложны для выявления. Искрение, появляющееся из-за различных электромагнитных явлений, изменяется пропорционально нагрузке и мало зависит от частоты вращения.

Как правило, электромагнитное искрение обладает бело-голубым цветом, а форма искр может быть шаровидной или каплеобразной. Неравномерное искрение и расположение подгоревших пластин на коллекторе на расстоянии полюсного деления — это явный показатель того, что в обмотке и уравнителях произошло замыкание, нарушилась пайка или возник прямой обрыв.

Если же щетки под бракетом одного полюса искрят сильнее, чем под бракетами других полюсов, то, скорее всего, произошло короткое или витковое замыкание в обмотках отдельных главных или добавочных полюсов. Также причиной этому может быть неправильное расположение щеток и, возможно, их ширина больше допустимой.

Какие бывают щетки для электродвигателей и как они маркируются

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.

Угольнографитные щетки

Щетки угольнографитные марок Г3, Г20, Г21, Г21А, Г33 и др. применяются в машинах постоянного тока и коллекторных машинах переменного тока, электродвигателях бытовой техники, двигателях электрических машин, работающих в условиях пониженного атмосферного давления и т.п.

Марка	Твердость, кПа×104	Удельное электрическое сопротивление, мкОм×м	Номинальная плотность тока, А/см2	Максимальная допустимая линейная скорость, м/с	Переходное падение напряжения на паре щеток, В
Г3	7-19	8-20	12	60	1,9
Г20	—	35-100	15	40	2,9
Г21	20-60	150-450	8,5	30	2,5-5,5
Г21А	20-60	150-400	10	25	3,0-6,0
Г33	18-64	н/б 900	10	35

За более подобной информацией Вы можете обратиться к официальному поставщику щеток для электрических машин — пр-ва ЗАО «Электроконтакт».

По материалам

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.

Замена щеток

Обычно щетки для электроинструментов, изначально установленные заводом-производителем, имеют небольшой эксплуатационный срок. Поэтому в любой момент может потребоваться их замена. Во многих профессиональных электроинструментах есть специальный клапан, открывающий доступ к двигателю. Так что поменять щетки не составит труда. Но необходимо учитывать, что они подойдут только к тем моделям, для которых были разработаны. Вот почему некоторые мастера прибегают к экстренным мерам. Они извлекают щетки из работающего устройства и ставят в нерабочее. При этом напильником тщательно подгоняются размеры. Но этот способ замены щеток совершенно не подходит для частого применения.

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!

Из чего состоит зубная щетка

Зубная щетка состоит из ручки, шейки и головки со щетиной. Ручка может быть простой уплощенной, изогнутой, объемной, анатомической, укороченной и пр. Плоские ручки имеют большинство выпускаемых щеток, что связано с экономией полимеров при производстве. Изогнутые ручки при той же экономии материалов более удобны для удержания. Объемные ручки позволяют осуществлять оптимальный захват щетки. Анатомические ручки — самые удобные. Они снабжены выемками под пальцы кисти или имеют утолщения, соответствующие сжатой в кулак ладони. Шейка соединяет ручку с головкой. Шейка может быть прямой или изогнутой. Все чаще появляются в продаже щетки с прямой шейкой. Однозначного ответа относительно преимуществ той или иной шейки пока нет. В данном случае следует руководствоваться индивидуальными запросами пользователя. Следует учесть, что слишком удлиненные или тонкие шейки имеют тенденцию ломаться и могут быть травмоопасными, а короткие шейки не позволяют в должной мере добраться до удаленных участков зубов. Головка со щетиной — самая главная часть щетки. Пучки щетины забиваются специальным копиром в отверстия головки и удерживаются в них за счет металлических пластин. Предпочтение следует отдавать искусственной щетине, т.к. она более гигиенична. В отличии от синтетических волокон, натуральная щетина, как и любой волос, имеет полый центральный канал, в котором поселяются и размножаются микроорганизмы. К тому же натуральная щетина хуже просыхает, создавая прекрасную влажную среду для размножения микробов. Ломкость натуральной щетины приводит к повреждению слизистой, открывая проход инфекции. Особое внимание следует уделить качеству обработки кончиков щетины, их закруглению. На предприятиях по производству зубных щеток после стрижки щетины ее шлифуют специальными абразивными кругами. При плохом качестве шлифовки кончиков щетинок следует самим устранить дефекты производства. Рекомендуется круговыми движениями по часовой, против часовой стрелки, а также продольными движениями дошлифовать щетину на пилочке для ногтей или на мелкой шкурке. После чего щетку промывают теплой водой с мылом. В зависимости от состояния зубов и десен пользователя подбирают зубную щетку по твердости щетины. Существует три основных типа щетины: мягкая (soft), средняя (medium) и жесткая (hard). Мягкая зубная щетка может быть рекомендована для очистки чувствительных зубов с истонченной эмалью, с множественными пломбами, а также при воспалительных процессах в деснах. Средняя щетина зубных щеток подходит для людей с относительно здоровыми зубами и деснами. Твердая зубная щетка может применяться теми, у кого имеются здоровые зубы и десны, но наблюдается склонность к повышенному образованию зубного налета и зубных камней. В некоторых странах выпускаются еще щетки с супермягкой щетиной. Зубные щетки импортного производства одного типа с российскими имеют более жесткую щетину. Так, щетина средней жесткости американского производства соответствует жесткой щетине российских производителей. Остерегайтесь приобретения некачественных зубных щеток. Упаковка таких изделий весьма ненадежная, выполнена из дешевых материалов или отсутствует вовсе. Если производитель пожалел деньги на упаковку, то в 90% случаев щетка изготавливается из некачественных полимеров, щетина выполняется из дешевых быстро деформируемых волокон, а их концы не обрабатываются вовсе, хотя надписи на упаковке могут вещать о качественной шлифовке кончиков щетины. Любую новую зубную щетку следует промыть с мылом и прополоскать. Это связанно с тем, что изготовление и упаковка щеток идет в несколько этапов на различных станках, из которых на щетку попадают микроорганизмы, технические масла, техническая вода, металлическая, полимерная и бумажная пыль.

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.

Рекомендации по выбору

При подборе щёток, в первую очередь следует обращать внимание на материал для их изготовления: здесь важна хорошая проводимость электричества и прочность (твёрдость) самого изделия, влияющая на его долговечность. Одной из важных характеристик деталей является активное сопротивление, которое учитывается при расчёте данных по обмотке двигателя и номиналу пускорегулирующих устройств. Этим требованиям полностью отвечают угольные щетки. Угольному материалу характерно дополнительное преимущество: при появлении дуги напряжения, не происходит приваривание к металлическим поверхностям (при работе двигателя дуга электричества возникает довольно часто).

Многие фирменные угольные щетки комплектуются механизмом автоматического отключения: в деталь устанавливается специальная пружина с непроводящим наконечником, выполненным из керамики. Достигнув определённого уровня износа, пружина выталкивает наконечник и электроинструмент выключается. При износе, без данного механизма, на коллектор может воздействовать пружина щёткодержателя или поводок щётки, приводя к поломке якоря (рекомендуется время от времени проводить анализ состояния щёточного узла и самих щёток).

Наименьшим сроком службы характеризуются генераторные щётки. Такие детали, кроме собственного износа, негативно влияют и на работу двигателя. Выполнены эти изделия из почти чистой меди, при незначительном добавлении угольных компонентов, графита и других примесей. Данные детали рассчитаны на величину тока, соответствующую величине в генераторах (значительно большей, по сравнению с двигателем). Ставить их в электроинструменты нельзя: такие действия могут сразу вызвать короткое замыкание цепи. Если же якорь успеет поработать, то большое напряжение и повышенная температура выведут обмотку из строя, из-за чего потребуется дорогостоящий ремонт.

Важно! Медь коллектора якоря может быть твёрдой или мягкой. Для мягкой меди нужно выбирать специальные мягкие щётки. Если в данном случае установить жёсткие изделия, то коллектор за короткий срок может полностью износиться, и потребуется ремонт по замене якоря. При установке мягких деталей на жёсткий коллектор — из строя выйдут сами щётки.

Конструкция щетки.

Конструкция щетки обозначает расположение токоведущих выводов на теле щетки, их количество а также наличие или отсутствие различных прорезей для крепления щетки.

Типовые конструкции электроконтактных щеток приведены в таблице.

Общий вид щетки	Тип щетки	Краткая характеристика и назначение щетки.
К1	Щетка прямоугольная неармированная. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
К1-1	Щетка прямоугольная c одним проводом на верхней поверхности по оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
К1-2	Щетка прямоугольная c одним проводом на верхней поверхности , смещенным от оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
К1-3	Щетка прямоугольная c двумя проводами на верхней поверхности, симметричными относительно оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
К1-4	Щетка прямоугольная c одним проводом на меньшей боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
К1-5	Щетка прямоугольная c одним проводом на большей боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
К1-6	Щетка прямоугольная c двумя проводами на боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
К1-7*	Щетка прямоугольная c двумя проводами на верхней поверхности, смещенными от оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
К1-8*	Щетка прямоугольная c четырьмя проводами на верхней поверхности, симметричными относительно оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
К2	Щетка со скошенной контактной поверхностью. Применяется в реактивных щеткодержателях
К2-1	Щетка cо скошенной контактной поверхностью и одним проводом на верхней поверхности щетки по оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
К2-2	Щетка cо скошенной контактной поверхностью и одним проводом на верхней поверхности щетки, смещенным от оси щетки оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
К2-3	Щетка cо скошенной контактной поверхностью и двумя проводами на верхней поверхности щетки, симметричными относительно оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
К2-7*	Щетка cо скошенной контактной поверхностью и двумя проводами на верхней поверхности ,смещенными от оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
К2-8*	Щетка cо скошенной контактной поверхностью и четырьмя проводами на верхней поверхности, симметричными относительно оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
К3-3	Щетка cо скошенными контактной и верхней поверхностями и двумя проводами на верхней поверхности. Применяется в реактивных щеткодержателях
К3-5	Щетка cо скошенными контактной и верхней поверхностями проводом на боковой грани. Применяется в реактивных щеткодержателях
К3-8*	Щетка cо скошенными контактной и верхней поверхностями и четырьмя проводами на верхней поверхности. Применяется в реактивных щеткодержателях
К4-2	Щетка прямоугольная со скосом на верхней поверхности с одним проводом на скосе. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
К5-2	Щетка со скошенной контактной поверхностью и одним проводом на скосе верхней поверхности. Применяется в реактивных щеткодержателях
К6-3	Щетка прямоугольная со скосами на верхней поверхности и двумя проводами на скосах. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
К6-8*	Щетка прямоугольная со скосами на верхней поверхности и четырьмя проводами на скосах. Применяется в радиальных щеткодержателях
К8	Щетка прямоугольная с пазом на верхней поверхности. Применяется в радиальных щеткодержателях
К8-2	Щетка прямоугольная с пазом и одним проводом на верхней поверхности, смещенным от оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
К8-3	Щетка прямоугольная с пазом и двумя проводами на верхней поверхности, симметричными относительно оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
К8-4	Щетка прямоугольная с пазом на верхней поверхности и одним проводом на меньшей боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
К8-5	Щетка прямоугольная с пазом на верхней поверхности и проводом на большей боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
К8-8*	Щетка прямоугольная с пазом и четырьмя проводами на верхней поверхности, симметричными относительно оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
К10-4	Щетка cо скошенной контактной поверхностью, пазом на верхней поверхности и одним проводом на боковой грани. Применяется в реактивных щеткодержателях
К11	Щетка cо скошенной контактной поверхностью, пазом на верхней поверхности и одним проводом на боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях
К11-3	Щетка cо скошенной контактной поверхностью, со скошенным пазом и двумя проводами на верхней поверхности, симметричными относительно оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
К11-4	Щетка cо скошенной контактной поверхностью, скошенным пазом на верхней поверхности и одним проводом на боковой грани. Применяется в реактивных щеткодержателях
К11-8	Щетка cо скошенной контактной поверхностью, скошенным пазом на верхней поверхности и четырьмя проводами на верхней поверхности. Применяется в реактивных щеткодержателях
К12-3	Щетка прямоугольная с пазом и двумя проводами на верхней поверхности, с резиновой накладкой Применяется в радиальных щеткодержателях
К12-8*	Щетка прямоугольная с пазом и четырьмя проводами на верхней поверхности, с резиновой накладкой Применяется в радиальных щеткодержателях
К13-2	Щетка прямоугольная с пазом на верхней поверхности со скосом и одним проводом на скосе. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
К14	Щетка прямоугольная с головкой на верхней поверхности. Применяется в радиальных щеткодержателях со спиральной проволочной пружиной
К14-1	Щетка прямоугольная с головкой на верхней поверхности и одним проводом на головке. Применяется в радиальных щеткодержателях со спиральной проволочной пружиной
К14-5	Щетка прямоугольная с головкой на верхней поверхности и одним проводом в боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях со спиральной проволочной пружиной
К15-6	Щетка с контактной и верхней поверхностями, со скошенным пазом и двумя проводами в боковой грани. Применяется в реактивных щеткодержателях
К16-2	Щетка со скошенной контактной поверхностью, двумя скосами на верхней поверхности и одним проводом на скосе. Применяется в реактивных щеткодержателях
К17-2	Щетка со скошенной контактной поверхностью, двумя скосами на верхней поверхности и одним проводом в боковом скосе. Применяется в реактивных щеткодержателях
К17-3	Щетка со скошенной контактной поверхностью, тремя скосами на верхней поверхности и двумя проводами в боковых скосах. Применяется в реактивных щеткодержателях
К18-2	Щетка со скошенной контактной поверхностью, двумя скосами, скошенным пазом на верхней поверхности и одним проводом на скосе. Применяется в реактивных щеткодержателях
К19-2	Щетка со скошенной контактной поверхностью, тремя скосами, скошенным пазом на верхней поверхности и одним проводом на скосе. Применяется в реактивных щеткодержателях
К20-3	Щетка разрезная со скосами на контактной и верхней поверхностях, впрессованной накладной и двумя проводами, смещенными относительно оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
К20-8	Щетка разрезная со скосами на контактной и верхней поверхностях, впрессованной накладной и четырьмя проводами. Применяется в реактивных щеткодержателях
К21-2	Щетка сложной конструкции с одним проводом. Применяется в радиальных щеткодержателях
К21-3	Щетка сложной конструкции с двумя проводами. Применяется в радиальных щеткодержателях
К22-6	Щетка прямоугольная с двумя скосами, пазом на верхней поверхности и двумя проводами на боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
К23-1	Щетка трапецеидальная с одним проводом. Применяется в радиальных щеткодержателях
К23-8	Щетка трапецеидальная с четырьмя проводами. Применяется в радиальных щеткодержателях
К24-2	Щетка со скосами на контактной и верхней поверхностях, скошенным пазом и одним проводом на скосе. Применяется в реактивных щеткодержателях
К27-3	Щетка трапецеидальная с двумя проводами. Применяется в радиальных щеткодержателях
К27-8	Щетка трапецеидальная с четырьмя проводами. Применяется в радиальных щеткодержателях
К28-3	Щетка со сложной контактной поверхностью и двумя проводами симметричными относительно оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях

По каким критериям выбирают щетки

На основании действующего ГОСТ 12232-89, согласно которому промышленность выпускает щетки, устанавливаемые в электродвигатель, можно подобрать необходимое изделие.

Чтобы правильно их выбрать необходимо знать параметры:

• Материал, из которого изготовлен контакт (марка щетки).
• Размеры: глубина, ширина, длина. Причем длина может иметь незначительные отличия в сторону увеличения или уменьшения.
• Исполнение детали (конфигурация или тип). Определяют исполнение – с проводником или нет, где должен быть прикреплен, из какого материала изготовлен и какой должен быть наконечник для подсоединения (кольцо или «вилка» и пр.).

Эти сведения представлены в соответствующих справочниках по двигателям или маркировке их комплектующих. Ниже, как образец представлена только небольшая часть таблицы. Согласно этой информации производится подбор графитовых щеток по размерам и выводящими проводниками.

Разновидности деталей

Основное отличие всех щеток заключается в их прижимном элементе, который может быть:

Что такое щетки для электроинструмента и для чего они нужны

Назначение щеток для электродвигателей стиральных машин

Это деталь небольшого размера, которая состоит из мягкой длинной пружины, наконечника, имеющего форму параллелепипеда либо цилиндра, а также контакта. Их основная функция – передача электрической энергии на обмотки ротора электродвигателя машины. За счет этого происходит его вращение.

Щеткам свойственно истираться с течением времени. Происходит это из-за того, что они плотно прилегают к оси вращающегося ротора электродвигателя стиральной машины. Для их изготовления применяют мягкие токопроводящие материалы. Это необходимо, чтобы не вывести из строя элементы якоря.

Основное отличие щеток электродвигателя состоит в их прижимном элементе. Он может быть угольно – графитовым, меднографитовым или электрографитовым. Все щетки электродвигателя содержат стальную пружину и контакт из меди.

Почему искрят щетки электродвигателя.

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.

Срок службы

Эксплуатационный срок этих элементов зависят от следующих факторов:

• Правильность применения аппарата,
• Насколько часто выполняется стирка,
• Качество сборки,
• Загруженность барабана машинки.

Щетки электродвигателя стиральной машины обычно служат достаточно долго. Их эксплуатационный срок составляет более 5 лет, а в отдельных случаях и более 10 лет. Следует отметить, что из замену выполняют нечасто. Намного чаще ломается что-то более основательное, что приводит к покупке новой стиральной машины.

Несмотря на высокую изнашиваемость они стираются или ломаются в процессе эксплуатации машины очень редко.

Как заменить щетки дрели

При проведении строительных работ вы заметили, что у дрели упала мощность. Первое о чем думает человек – это придется тратиться на новую покупку. Однако чаще всего причина в щетках, которые и нужно заменить.

Что такое щетка

Щетка электродрели – это часть цепи, которая проводит ток на включение электродвигателя. Щетки бывают нескольких типов, основные – это графитовые, щетки круглые угольные и угольно-графитовые.

Графитовые щетки имеют длительный срок эксплуатации, но поскольку графит очень твердый материал, притирка не идеальна и может пострадать коллектор. Угольные щетки недолговечны, но имеют идеальный контакт с коллектором.

Когда пора менять щетки

При выполнении бытовых работ срок эксплуатации щеток достигается в среднем 80-120 часов. Однако вести счет работы дрели бессмысленно, поэтому будет актуально использовать специальный индикатор износа щеток, это в случае если инструмент не оснащен автоматическим отключением при износе.

Понять, что щетки износились можно и при использовании топовой модели. Первая причина – это большое количество искр при работе возникающих в области коллектора. Также снижается мощность дрели, инструмент просто не набирает обороты, и качество работы теряется.

Если вынуть щетки, то можно заметить износ невооруженным взглядом, при этом щетки для дрели заменяются обе, даже если они износились неравномерно.

Замена щеток предполагает тщательную очистку коллектора от нагара и графитовой пыли, осевшей в процессе работы. Очищение проводится бензином или этиловым спиртом.

Чтобы уменьшить искрение необходимо притереть щетку к коллектору, для этого используется мелкозернистая наждачная бумага, которая сглаживает неровности на поверхности щетки.

При замене щеток нужно учитывать степень твердости щетки и самого коллектора. Если коллектор жесткий, то нецелесообразно на него ставить мягкие угольные щетки, которые слишком быстро износятся. Поэтому лучше всего приобретать щетки от самого производителя инструмента.

Особое внимание стоит уделить узлу щеткодержателя, который состоит из контакта, прижимного устройства и профиля. Если состояние пружины прижимного устройства выглядят ненадежно, лучше их заменить. Слабость прилегания пружины может привести к искрению, что повлечет износ коллекторных пластин, а также если она отскочит, то может привести к серьезным ремонтным работам электроинструмента.

Заменить щетки самостоятельно или прибегнуть к помощи специалиста – дело сугубо индивидуальное. Однако обслуживание дрели в сервисном центре не дешевое удовольствие, поэтому многие мастера приловчились заменять щетки самостоятельно.

Замена щеток электродвигателя

Существует несколько признаков, по которым можно определить, что вашей стиральной машине необходимы новые графитовые стержни:

1. Электродвигатель стиралки резко перестал работать. Если при эксплуатации стиральной машинки не было механических ударов об нее и отсутствовали резкие перепады напряжения, то, наиболее вероятно, в моторе стерлись щетки.
2. Появление потрескиваний и шума в ходе работы машинки. В этом случае наиболее вероятно, что об ротор стиралки трутся уже пружины, поскольку щетки электродвигателя окончательно стерлись.
3. В электродвигателе машины упала мощность. Это можно определить при отжиме. Машинка в этот момент не может набрать необходимые обороты и белье в итоге остается мокрым.
4. От стиралки идет запах гари и паленых проводов.
5. На дисплее аппарата появляется соответствующий код ошибки.

Следует отметить, что при появлении сбоев в работе машинки лучше всего обратиться за помощью в сервисный центр. Ведь вышеперечисленные признаки могут возникнуть не только при выходе из строя щеток электродвигателя.

Замена щеток в стиральной машине

Замена щеток в стиральной машине – задача относительно несложная, если у вас уже есть опыт ремонта двигателей в бытовой технике. Купить новые щетки сегодня можно и в специализированных магазинах, и онлайн. Главное, выбирать щетки, подходящие именно вашей модели машинки. На замену также стоит брать оригинальные комплектующие, чтобы быть уверенным, что новые щетки прослужат столько же или даже больше, чем предыдущие.

Стиральную машину нужно будет отключить от питания, а если того требует конструкция, то и отсоединить шланги. Двигатель придется снять полностью, раскрутить и провести осмотр стержня щетки. Длина выработанного стержня обычно составляет менее 1,5 см, и если вы видите, что оставшаяся часть щетки длиннее, то проблема кроется в другом элементе машинки.

После замены деталей нужно сделать пробный запуск любого режима стирки. В случае успешной установки барабан будет вращаться нормально, без постороннего стука и скрежета.

Тем не менее, если вы хоть немного сомневаетесь в своей способности разобрать, а потом правильно собрать машинку и ее двигатель, то лучше не рисковать. Обратитесь за помощью в сервисный центр, чтобы помимо главной поломки мастеру не пришлось устранять последствия вашего неумелого вмешательства.

Обычный владелец бытовой техники мало задумывается о том, из каких элементов и деталей состоит техника, какие проблемы и неисправности могут возникнуть при неправильной эксплуатации, а какие неполадки возникают без присутствия человека. Поэтому услышав термин щетки для стиральной машины, многие подумают о предмете, предназначенном для ухода и чистки агрегата. А ведь именно этот элемент является важнейшим для жизнедеятельности и функционирования машинки. В статье мы ознакомим вас, какую функцию выполняют щетки, как выяснить, что щетки для электродвигателей стиральных машин износились, и как произвести их замену.

Как правильно выбрать щетки для электродвигателей стиральных машин?

Выбрать их для стиралки совсем не трудно. Важно лишь учесть следующие тонкости:

• в аппарате обычно применяется два элемента.
• Покупаемые детали должны быть полностью одинаковыми. Это значит, что они должны быть выполнены из одного материала, а также иметь одинаковую жесткость пружины. В противном случае двигатель стиралки может очень быстро сломаться.
• Они должны подходить модели двигателя, установленной в вашей стиральной машине,
• Приобретаемые запчасти не должны содержать дефекты.

Разновидности щеток для электроинструментов

В настоящее время существует несколько видов щеток для электроинструментов. Подобное разнообразие достигается в основном за счет добавления дополнительных компонентов в графит. Это делается для придания продукции определенных качеств. Зачастую производители стараются увеличить эксплуатационные сроки материалов. Но существуют и специальные щетки, которые изготовлены из компонентов, значительно уменьшающих искрообразование в процессе работы.

Можно сделать вывод о том, что при активном использовании электроинструмента нужно заранее позаботиться о наличии расходных материалов, в том числе и специальных щеток. Они могут реально продлить срок работы инструмента и выручить мастера в самый ответственный рабочий момент. Но не рекомендуется давать на инструмент чересчур большие нагрузки, так как это может привести к выходу щеток из строя.

Замена щеток своими руками

Выполнить их замену на стиральной машине совсем не трудно. Однако подходить к этой работе надо очень ответственно. В процессе ремонта вам понадобятся такие инструменты, как плоскогубцы, наждачная бумага и отвертки различных размеров.

Предварительная разборка

Разборка стиралки состоит из нескольких стадий:

• В первую очередь обесточить машину (отключить от электросети).
• Для замены надо подобраться к задней стороне стиральной машины. Вероятно, для этого потребуется отсоединить коммуникации(канализацию и водопровод).
• Демонтировать заднюю стенку стиралки. Для этого, скорее всего, надо будет выкрутить саморезы.
• Когда задняя стенка будет снята, вы увидите шкив и натянутый ремень, который необходимо снять. Для того, чтобы снять ремень, необходимо немного потянуть его на себя, а затем аккуратно провернуть шкив.
• Далее отключить электродвигатель от питания. Это делается очень просто: вытащить из гнезда двигателя разъем с проводами.
• Затем вытащить мотор стиралки. Для этого необходимо выкрутить несколько болтов.

Важно отметить, что схема разборки вашей машинки может немного отличаться от вышеописанной. Здесь все зависит от модели стиралки.

Замена деталей

Для замены щеток электродвигателя необходимо:

Двигатель с изношенными щетками

1. уложить электродвигатель стиралки на тот бок, где расположен корпус щетки. Затем необходимо выкрутить крепежные болты.
2. отсоединить щетки от мотора стиральной машины. На этом этапе желательно сфотографировать расположение щеток стиралки и заточки на них. При неправильной установке новых деталей произойдет искрение в моторе машинки.
3. далее снять деталь с обратной стороны двигателя,
4. затем внимательно осмотреть демонтированные детали. У отработанных элементов, как правило, длина стержня не превышает 15 миллиметров. Если же длин стержня больше, то скорее всего, причина не в них.
5. почистить коллектор электродвигателя. На нем будет черная пыль от щеток. При выявлении царапин их рекомендуется зачистить наждачной бумагой.
6. Выполнить установку новых щеток электродвигателя, после чего закрепить их винтами.

Следует отметить, что щетки стиральной машины всегда заменяют попарно.

Заключительная стадия ремонта

На завещающем этапе ремонта машины установить мотор стиралки и вернуть ее на прежнее место. Все необходимые действия выполняются в обратной последовательности:

• установка мотора на место. Для этого закрепить его болтами или другими крепежами.
• подключение провода питания,
• далее надеть ремень. Его сначала накидывают на двигатель, а потом на шкив. Последний прокручивать до тех пор, пока ремень займет свое место.
• Установить заднюю крышку стиральной машинки.
• По завершении ремонтных работ протестировать работу стиральной машинки. Для этого включить любую программу и внимательно послушать работу мотора. Он должен работать как обычно либо немного громче. Основные признаки неисправности – это треск, скрежет либо сильный шум.

Рекомендуется не нагружать сильно барабан машины первые 10 стирок. В это время новые щетки будут притираться.

Конструкция коллекторного электродвигателя постоянного тока

Статор (постоянный магнит)

Рисунок 1 — Электродвигатель постоянного тока с постоянными магнитами в разрезе

— вращающаяся часть электрической машины.

— неподвижная часть двигателя.

(система возбуждения) — часть коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины, создающая магнитный поток для образования момента. Идуктор обязательно включает либо
постоянные магниты
либо
обмотку возбуждения
. Индуктор может быть частью как ротора так и статора. В двигателе, изображенном на рис. 1, система возбуждения состоит из двух постоянных магнитов и входит в состав статора.

— часть коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины, в которой индуктируется электродвижущая сила и протекает ток нагрузки [2]. В качестве якоря может выступать как ротор так и статор. В двигателе, показанном на рис. 1, ротор является якорем.

— часть электрической цепи, по которой от источника питания электрический ток передается к якорю. Щетки изготавливаются из графита или других материалов. Двигатель постоянного тока содержит одну пару щеток или более. Одна из двух щеток соединяется с положительным, а другая — с отрицательным выводом источника питания.

— часть двигателя, контактирующая со щетками. С помощью щеток и коллектора электрический ток распределяется по катушкам обмотки якоря [1].