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.
Почему искрят щетки в электродвигателе?
Искры, в том числе и на исправном движке, появляются из-за механического воздействия между щетками и коллектором. Щетка, двигаясь по коллектору от одного его контакта к другому, поочередно образует и разрывает соединение с каждым из них. А теперь вспомните, что бывает, если из розетки выдернуть любой работающий электроприбор — обычно в такой момент между вилкой и розеткой проскакивает искра. В случае щеточным двигателем это такое же явление.
Читать также: Какие лампы самые энергосберегающие
Поэтому небольшое искрение даже на исправном электродвигателе допустимо, поскольку соединение и разрыв здесь постоянно возникают.
Проверка контактов щеточно-коллекторного блока
Причиной искрения исправных деталей блока может быть плохой контакт из-за недостаточного соприкосновения с ламелями коллектора. В ходе эксплуатации пылесоса на поверхностях коммутирующих деталей двигателя образуются шероховатости, которые препятствуют необходимому контакту. Устранить бугорки, канавки и царапины на коллекторе поможет шлифовка при помощи мелкой наждачной бумаги – «нулевки».
Совет! Если щетки излишне искрят, то следует их плотнее прижать к коллектору за счет пружин. При этом нельзя нарушать свободный ход элементов блока.
Причины сильного искрения и способы их устранения
Теперь перейдем к сильному искрению. Оно возникает в основном по следующим причинам:
- загрязнение контактов коллектора нагаром
- попадание графитовой пыли между контактами коллектора
- межвитковое замыкание в обмотке якоря
Пройдемся по каждому пункту отдельно.
1) Загрязнение нагаром получается в результате перегрева двигателя. Наличие нагара приводит к еще большему трению, что ведет к еще более быстрому перегреванию и еще большему образованию нагара. Что очень быстро приводит к поломке.
Излишнее искрение же здесь получается из-за того, что нагар образует дополнительное сопротивление, при котором искра при разрыве получается более крупной и мощной.
В общем нагар следует незамедлительно удалить.
Делается это нулевой наждачной бумагой. То есть надо извлечь коллектор вместе с якорем и аккуратно его зачистить. В идеале желательно проводить зачистку на токарном станке, чтобы не нарушить правильность окружности. Но, как правило, такой возможности нет, поэтому можно обойтись и ручной зачисткой. Главное при этом не переусердствовать.
2) При работе дрели щетки стираются, из-за чего образуется графитовая пыль. Она запросто может скапливаться между контактами коллектора и приводить к замыканиям между ними, так как она является проводником электричества и имеет свое сопротивление. Из-за этого ток распределяется неравномерно, что приводит к возникновению крупных искр в некоторых местах.
У исправной дрели стирание происходит довольно медленно, поэтому графитовая пыль почти не скапливается. Соответсвенно ее накопление сигнализирует о том, что щетки при работе занимают неправильное положение. Обычно такое бывает, когда они стоят не вплотную в своем пазе, а, наоборот, имеют некоторый люфт.
Часто такое происходит при замене щеток, когда их подбирают не совсем подходящими по размеру. Поэтому при замене этому моменту следует уделять пристальное внимание.
Ремонт такой неисправности осуществляется путем удаления пыли каким-либо заостренным инструментом и замены щеток на более подходящие по размеру.
3) В случае возникновения межвиткового замыкания в якоре, ток поступает в большем значении на одни контакты и в меньшем на другие. Из-за этого в некоторых местах проходит ток большего значения, чем нужно, в результате чего образуются крупные искры.
Выявлением такого замыкания нужно заниматься, когда два предыдущих пункта не дали особого эффекта. Оно производится на специальном приборе, который создает переменное магнитное поле. При помещении в это поле якоря он начинает дребезжать, так как в нем появляются наведенные токи.
Такой прибор некоторые изготавливают сами из силового трансформатора, в сердечнике которого делается вырез, куда и помещается якорь.
Если причина оказалась в межвитковом замыкании, то нужно перемотать обмотку либо полностью заменить якорь.
Таковы причины возникновения чрезмерного искрения на щетках дрели. Помните, если ничего с этим не делать, то, скорее всего, двигатель в скором времени сломается. Поэтому не ленитесь и проделай указанные в статье рекомендации.
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.
Проточка наждачкой
Вал якоря закрепляется в патроне какого-либо крутящего механизма (токарного станка, дрели). Запускается вращение, абразив прикладывается к коллектору. Исключается силовое нажатие и применение крупнозернистой наждачки. Минимальное значение зернистости – 1000 P.
При помощи мультиметра выявить наличие пробоя в обмотке якоря. Установить режим проверки сопротивления. Приложить один щуп к ламели, а другой — к контакту соответствующей трассы обмотки. Отсутствие обрыва цепи будет обозначено звуковым сигналом. Если сигнала нет, данная трасса пробита. Понадобится замена якоря или перемотка его обмотки.
Выявить наличие биения в подшипниках. В случае его обнаружения заменить подшипники и замерить микрометром диаметр краев вала якоря в местах его примыкания к сборочным узлам.
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:
- Основная часть — имеет прямоугольную форму, и изготавливается из угля или графита
- Контакт — это жила провода соответствующего диаметра, через которую происходит протекание электрического тока. Контакт соединяет провод с графитовой частью
- 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.
Читать также: Термостойкое покрытие для металла
Профилактика загрязнений электромотора
Графитовые или металлические частички от щеток с течением времени загрязняют ламели коллектора. Это становится причиной появления большого количества искр, перегрева и образования нагара, а также смещения щеток от рабочего (первоначального) положения.
Пыль может накапливаться между контактами на роторе. Необходимо периодически производить очищение поверхности при помощи мелкой наждачной бумаги и обезжиривание посредством протирки спиртом или бензином.
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.
Предыстория
Электрическая угловая шлифовальная машина изобретена в первой половине прошлого, двадцатого, века. Серийный выпуск начат в 1954 году немецкой компанией FLEX-Elektrowerkzeuge.
В нашей стране люди старше 40 лет помнят, что такое СЭВ. Именно по плану Совета экономической взаимопомощи в 1970-х годах в Болгарии, тогда стране народной демократии, на в городе Ловеч был начат выпуск УШМ под торговой маркой Eltos. Значительная часть продукции завода поставлялась в СССР.
Первые Eltos, окрещенные советским народом «болгарками», имели сенсационный успех в разных отраслях промышленности и строительства, позволили механизировать и ускорить многие технологические процессы, связанные с обработкой листового и профильного металла. Применявшиеся до этого прямошлифовальные машины из-за малого числа оборотов имели единственную функцию — шлифовка, и низкую мобильность, так как запитывались от трехфазной электросети.
Своим глобальным распространением современные болгарки, работающие везде, где есть розетка 220 В, обязаны немецким инженерам, сумевшим коллекторную электромашину постоянного тока превратить в малогабаритный высокооборотный однофазный УКД, универсальный коллекторный двигатель.
Эту непростую задачу решает щеточно-коллекторный узел.
Щетка двигателя – скромная деталь, выполняющая ответственные функции в экстремальных условиях.
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:
- 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
- Щетки плохо прижимаются к коллектору. За прижим основной части отвечает пружинка, которая со временем эксплуатации теряет свои изначальные пружинящие свойства
- Обмотка ротора оборвалась от медной пластины коллектора — такое явление встречается крайне редко, однако при перегрузке электроинструмента, вполне может возникнуть
- Нарушается центрирование якоря электромотора, что в итоге способствует сильному искрению щетки на болгарке
- 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
- 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
- При износе подшипников якоря. Если подшипники неисправны, то возникает биение вращающегося якоря, и как следствие, возникают признаки искрения
- 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
- 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
- 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
- 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
- Плохой контакт в месте подключения щетки. Если клемма неплотно соединяется с устройством, то итог такого нарушения контакта может проявляться в виде чрезмерного искрения
- 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.
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.
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.
Читать также: Таблица резьб метрических для токарей
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.
Суть проблемы
Искрение щеток лишает электроинструмент возможности функционировать на полную мощность. Так как они являются связующим звеном в электрической цепи, нарушение их работы приводит к перебоям в подаче тока. Это негативно влияет на обмотку двигателя и снижает его рабочий ресурс.
Иногда неисправность может быть заключена в самих щетках. Они быстро сгорают из-за трещин, сколов, царапин, перегрева. Смена старого щеточного комплекта решит проблему. Если причина искрения не в щетках, то новые горят так же.
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:
- 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
- Появление запаха гари — если при работе инструментом слышен запах нагара, то рекомендуется разобрать болгарку и произвести замену графитовых щеток
- При износе основной части свыше 30%-40%. Однако определить начальную их длину практически невозможно, если только не измерить ее перед установкой элементов
- При появлении таких признаков, как дергание и «рычание» электроинструмента
Еще подлежат устройства замене, если они имеют неравномерный износ, а также не соответствуют качеству.
Устройство угловой шлифовальной машины
Для понимания работы механизма и почему возможны поломки, нужно иметь представление, хотя бы схематичное, об основных составляющих инструмента.
Независимо от модели, производителя и технических характеристик, любая болгарка имеет такие детали:
- Подвижная часть электродвигателя, она называется якорем, или, что будет технически верно, ротором. Как правило, этот элемент совмещён с рабочим валом, передающим крутящий момент.
- Контакты коллектора, являющегося коммутационной платой, через которые снимается напряжение с токосъёмников.
- Щётки, прижимающиеся к нему, обеспечивают электрический контакт. При слабом нажатии они начинают сильно искрить.
- Внутренняя неподвижная обмотка — статор. Вращение в ней якоря достигается за счёт электромагнитной индукции.
- Механический понижающий редуктор для регулировки скорости.
- Прочие компоненты: корпус, обычно пластмассовый, рукоятки, пусковая кнопка, питающий кабель.
Как рабочий инструмент, УШМ подвергается высоким нагрузкам и повышенным временем непрерывной эксплуатации. Внутрь корпуса, несмотря на максимальную герметичность, периодически попадает пыль, мелкие осколки обрабатываемых материалов, окалина. Это негативно влияет как на механические детали, так и на электрическую часть.
Вследствие этого происходит загрязнение токопроводящих частей и постепенное выгорание ламелей коллектора из-за его перегрева. В свою очередь, это приводит к разрушению токосъёмных щёток, о чём просигнализирует повышенное искрение.
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:
- Получив доступ к щеткодержателю, необходимо отсоединить от него контактный провод
- Отсоединить контактный провод, который также подключен к щеткодержателю
- Извлечь стертый элемент
- Очистить место, куда устанавливается щетка, так как она должна перемещаться свободно и без заеданий
- Установить новую деталь в порядке обратном снятию
- Перед установкой щеткодержателя на место, необходимо осмотреть коллектор. Если имеются признаки нагара, то их следует устранить
- Аналогичным образом произвести процедуру по замене с другой стороны
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.
Предотвращение
Проблему искрения щеток болгарки можно предотвратить, принимая профилактические меры:
- соблюдать правила эксплуатации;
- регулярно менять смазку в редукторе и подшипниковых отделах, снижая механическую и тепловую нагрузки (заводская смазка подлежит замене до начала выполнения каких-либо работ);
- своевременно заменять подшипники, сохраняя конструктивную целостность вала якоря;
- устанавливать новый комплект щеток до того, как старые начнут искрить.
Если замечено, что щетки искрят и подгорают, стоит немедленно провести проверку инструмента или обратиться к специалисту. Отсутствие своевременной диагностики УШМ приводит к тому, что искрящий щеточный блок в итоге ломает весь электроинструмент.
О том, как заменить неисправные щетки в болгарке, узнаете в следующем видео.
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.
4.10. Способы улучшения коммутации
Основная причина неудовлетворительной коммутации в машинах постоянного тока – добавочный ток коммутации
Отсюда следуют способы улучшения коммутации.
Выбор щеток
. Для обеспечения удовлетворительной коммутации целесообразнее применять щетки с большим переходным падением напряжения в переходном контакте и собственно щетке. Однако допустимая плотность тока в щеточном контакте невелика, что требует увеличения площади щеточного контакта и длины коллектора. Поэтому щетки с большим сопротивлением применяют в основном в машинах с относительно высоким напряжением и небольшим рабочим током.
Щетки для электрических машин разделяют на четыре группы.
Группа щеток, обозначение
Переходное падение напряжения на пару щеток при номинальном токе, В
Номинальная плотность тока, А/мм
2
Для машин с облегченными условиями коммутации
Для машин со средними и затруднительными условиями коммутации и для контактных колец
Угольно-графитовые УГ, Т
Для машин со средними условиями коммутации
Медно-графитовые М, МГ
Для низковольтных (до 48 В) машин и контактных колец
Наибольшее применение в машинах постоянного тока напряжением 110 – 440 В имеют электрографитированные щетки.
Увеличению переходного сопротивления щеточного контакта, а следовательно улучшению коммутации, способствует политура коллектора
– тонкая оксидная пленка на поверхности коллектора, обладающая повышенным электрическим сопротивлением.
Уменьшение реактивной ЭДС
. Существенное влияние на суммарную ЭДС в коммутирующей секции оказывает реактивная ЭДС
ЭДС внешнего поля (взаимоиндукции)
Реактивная ЭДС может быть ослаблена уменьшением индуктивности секций. Для этого не применяют в обмотке якоря секции с большим числом витков и полузакрытые пазы, что влияет на размеры машины. При проектировании машин постоянного тока выбор ее параметров связывают со стремлением получить компактную и экономичную машину.
Добавочные полюсы
. Они предназначены для создания в зоне коммутации магнитного поля такой величины и направления, чтобы наводимая этим полем в коммутирующей секции ЭДС вращения
|
Начал искрить электрический триммер. Делает несколько разгоночных оборотов, при этом довольно сильно искря, затем замедляется и так повторяется. Что можно сделать? Очень вероятно межвитковое замыкание обмотки якоря. Для окончательного вынесения приговора следует попробовать почистить коллектор и заменить щётки (если они изношены и кроткие). При этом если всё останется по-прежнему, потребуется замена якоря. система выбрала этот ответ лучшим
потребитель 6 лет назад Пришел конец щеткам.По признакам именно они.Стерлись до металлического остова и от трения о коллектор летят искры.Медленный набор оборотов из за плохого контакта.Разбирайте и меняйте не откладывая в долгий ящик.Можно наделать продольных царапин на коллекторе и ему будет хана. Знаете ответ? |
На чтение 4 мин. Опубликовано 15.11.2018
В бытовом электрооборудовании широко применяются коллекторные двигатели. Небольшие габариты, легковесность, простота в управлении обусловили их присутствие в болгарках, перфораторах, циркулярных пилах, шуруповертах. Главный недостаток – повышенный износ щеточно-коллекторной пары. Выход из строя этого узла предопределен возникающим в нем искрообразованием.
Содержание
- Устройство электродвигателя и принцип работы
- Причины
- Износ щеток
- Замыкание в обмотке якоря
- Неисправность в обмотке статора
- Загрязнение
- Неправильно установлены щетки
- Плохой контакт щеток с коллектором
- Механические нарушения
- Заключение
Устройство электродвигателя и принцип работы
Принцип работы электродвигателя основан на взаимодействии проводника с током, находящегося в магнитном поле.
Магнитное поле создает статор.
Главным элементом его конструкции для двигателя постоянного тока служит постоянный магнит, для переменного тока – обмотка возбуждения. Ротор (якорь) имеет собственную обмотку, на которую при помощи щеточно-коллекторного узла подается напряжение. Взаимодействие магнитных полей заставляет ротор вращаться.
Коллектор состоит из набора контактов, представляющих собой медные пластины, расположенные непосредственно на роторе. Миканитовые или слюдинитовые манжеты выполняют роль изоляторов для каждого отдельно взятого контакта. Графитовые щетки – скользящие контакты прижатые к коллектору.
Причины
В обмотках ротора возникают переходные процессы вследствие прерывистого механического контакта щеток с пластинами коллектора, что является причиной образования мелких дуг.
Важно: полностью исправный двигатель не исключает искрение при работе. Существуют другие причины, вызывающие сильное искрение и создающие вероятность поломки электродвигателя.
Износ щеток
При длительной эксплуатации или некачественного материала щеток, они перестают плотно прижиматься к контактам коллектора. Из-за плохого контакта двигатель не набирает обороты или не сразу запускается. Изношенную щетку легко определить визуально.
Исправить ситуацию, заменив только изношенную деталь, иногда не удается. Следует сделать замену щеткодержателя и пружины.
Замыкание в обмотке якоря
Следствие такого дефекта – неравномерное искрение на коллекторе. На одних пластинах оно будет сильнее, чем на других. Из-за наличия межвиткового замыкания ток в отдельных секциях обмотки ротора будет сильнее, чем в других.
Перемотка ротора или его замена устранят неисправность.
Неисправность в обмотке статора
Дефект, аналогичный замыканию обмотки ротора, имеет место для обмотки статора. Проверить наличие можно замером сопротивления частей его обмоток. При сильном различии необходимо перемотать обмотку или заменить.
Загрязнение
Продукт износа щеток – графитовая пыль, она дополнительный источник повышенного искрообразования. Скопление пыли происходит между пластинами, что создает добавочные условия к процессу образования искр. Профилактические работы по чистке коллектора наждачной бумагой и уборка грязи между пластинами сохранят его в чистом виде.
Неправильно установлены щетки
Если щетки расположены с отклонением от нормы к поверхности коллектора, во время работы образуется значительно большее количество графитовой пыли. Сместившиеся щетки необходимо поправлять.
Плохой контакт щеток с коллектором
Электродвигатель часть эксплуатационного времени проводит в режиме перегрева. В таких условиях на коллекторе образуется нагар. Плохой контакт приводит к увеличению искрообразования щеток и еще большему нагару.
Нужно наждачной бумагой с мелким зерном зачистить поверхность коллектора. Для увеличения эффекта зачистки используйте шуруповерт. В патрон зажать ротор двигателя и на малых оборотах выполнить шкуркой зачистку от нагара. После нужно окончательно заполировать его на войлочном круге.
Механические нарушения
Механические причины вызваны несоблюдением требований конструкторско-технологической документации. Большая часть механических причин устраняется проточкой коллектора на токарном станке. Выполнение этой ремонтной операции доверяют квалифицированному специалисту. Вот некоторые виды неисправностей, которые могут указать на поломку:
- Поверхность коллектора имеет неровности;
- Биение вала превышает значение, указанное в технической документации;
- Отдельные коллекторные пластины выступают за общий для всех уровень;
- Выступ изоляции (слюды);
- Щетки в щеткодержателях двигаются с заклиниванием;
- Наоборот, щетки вставлены в щеткодержатели с большим зазором, что создает вибрацию при работе;
- Щеткодержатели установлены далеко от коллектора;
- Неравномерное натяжение пружин, как следствие разница в усилии поджатия щеток.
[ratingelements id=”2900″]
Видео, которые могут помочь решить ваш случай:
Заключение
Повышенная искра говорит о наличии отклонений в работе. Требуется провести мероприятия по выявлению и устранению недостатков. Непринятие мер сократит срок службы двигателя, а возможно всего электроинструмента, где он задействован. Лучший вариант – воспользуйтесь услугами сервисного центра по ремонту бытовой техники.
Дрель искрит на щетках — что делать
Итак, у вас дрель искрит на щетках и вы не знаете, что делать в такой ситуации. Эта статья расскажет, из-за чего это происходит, нужно ли это исправлять, а если нужно, то как.
Сразу стоит отметить, что наличие указанного искрения во время работы — это вполне допустимое явление. Правда только в том случае, если искры небольшие и их не так уж и много. Если же они прямо сыпятся, то это может свидетельствовать о неисправности.
Заметим, что на новом исправном электроинструменте щетки могут первое время тоже сильно искрить, так как им необходимо сначала притереться. На притирку обычно хватает 10-15 минут работы. Если после этого все осталось как было, то лучше отнести инструмент обратно в магазин с претензией.
Если же ваша дрель уже негарантийная, то можно попробовать исправить все самому.
Но сначала опишем причины данного явления.
Почему искрят щетки в электродвигателе
Искры, в том числе и на исправном движке, появляются из-за механического воздействия между щетками и коллектором. Щетка, двигаясь по коллектору от одного его контакта к другому, поочередно образует и разрывает соединение с каждым из них. А теперь вспомните, что бывает, если из розетки выдернуть любой работающий электроприбор — обычно в такой момент между вилкой и розеткой проскакивает искра. В случае щеточным двигателем это такое же явление.
Поэтому небольшое искрение даже на исправном электродвигателе допустимо, поскольку соединение и разрыв здесь постоянно возникают.
Причины сильного искрения и способы их устранения
Теперь перейдем к сильному искрению. Оно возникает в основном по следующим причинам:
- загрязнение контактов коллектора нагаром
- попадание графитовой пыли между контактами коллектора
- межвитковое замыкание в обмотке якоря
Пройдемся по каждому пункту отдельно.
1) Загрязнение нагаром получается в результате перегрева двигателя. Наличие нагара приводит к еще большему трению, что ведет к еще более быстрому перегреванию и еще большему образованию нагара. Что очень быстро приводит к поломке.
Излишнее искрение же здесь получается из-за того, что нагар образует дополнительное сопротивление, при котором искра при разрыве получается более крупной и мощной.
В общем нагар следует незамедлительно удалить.
Делается это нулевой наждачной бумагой. То есть надо извлечь коллектор вместе с якорем и аккуратно его зачистить. В идеале желательно проводить зачистку на токарном станке, чтобы не нарушить правильность окружности. Но, как правило, такой возможности нет, поэтому можно обойтись и ручной зачисткой. Главное при этом не переусердствовать.
2) При работе дрели щетки стираются, из-за чего образуется графитовая пыль. Она запросто может скапливаться между контактами коллектора и приводить к замыканиям между ними, так как она является проводником электричества и имеет свое сопротивление. Из-за этого ток распределяется неравномерно, что приводит к возникновению крупных искр в некоторых местах.
У исправной дрели стирание происходит довольно медленно, поэтому графитовая пыль почти не скапливается. Соответсвенно ее накопление сигнализирует о том, что щетки при работе занимают неправильное положение. Обычно такое бывает, когда они стоят не вплотную в своем пазе, а, наоборот, имеют некоторый люфт.
Часто такое происходит при замене щеток, когда их подбирают не совсем подходящими по размеру
Поэтому при замене этому моменту следует уделять пристальное внимание
Ремонт такой неисправности осуществляется путем удаления пыли каким-либо заостренным инструментом и замены щеток на более подходящие по размеру.
3) В случае возникновения межвиткового замыкания в якоре, ток поступает в большем значении на одни контакты и в меньшем на другие. Из-за этого в некоторых местах проходит ток большего значения, чем нужно, в результате чего образуются крупные искры.
Выявлением такого замыкания нужно заниматься, когда два предыдущих пункта не дали особого эффекта. Оно производится на специальном приборе, который создает переменное магнитное поле. При помещении в это поле якоря он начинает дребезжать, так как в нем появляются наведенные токи.
Такой прибор некоторые изготавливают сами из силового трансформатора, в сердечнике которого делается вырез, куда и помещается якорь.
Если причина оказалась в межвитковом замыкании, то нужно перемотать обмотку либо полностью заменить якорь.
Таковы причины возникновения чрезмерного искрения на щетках дрели. Помните, если ничего с этим не делать, то, скорее всего, двигатель в скором времени сломается. Поэтому не ленитесь и проделай указанные в статье рекомендации.
instrument-tehnika.ru
Неправильный угол наклона щеток и износ подшипников
В идеале скользящие контакты должны быть расположены прямо на одной косильной лески по обе стороны от оси вращающегося коллектора. При длительной эксплуатации они могут сместиться, заняв перекошенное положение из-за ослабленного или деформированного крепления, а также вследствие вращения ротора с биениями из-за плохого состояния подшипников.
Важно! Для устранения искрения следует отрегулировать расположение элементов узла посредством предусмотренных производителем креплений (обычно винты). Щетки, держатели и крепления с механическими повреждениями, со следами коррозии, а также изношенные подшипники подлежат замене
На схематическом рисунке ниже показан коллекторный узел с правильно установленными щетками. Для эксплуатируемой модели техники также можно найти видео в интернете, показывающее весь ремонтный процесс с электродвигателем
Щетки, держатели и крепления с механическими повреждениями, со следами коррозии, а также изношенные подшипники подлежат замене. На схематическом рисунке ниже показан коллекторный узел с правильно установленными щетками. Для эксплуатируемой модели техники также можно найти видео в интернете, показывающее весь ремонтный процесс с электродвигателем.
Особенности
Электроэнергия поступает на якорные обмотки электродвигателя с помощью коллекторного узла. Во время работы аппарата вращается якорь, появляется контакт, число оборотов довольно большое, это ведет к сильному трению. Щетки образуют «скользящий» контакт, который переводит механику в электрическую энергию. Основной их задачей является: снимать и подводить ток на коллекторы. Электрический ток снимается и с контактных колец. Главное, чтобы щетки были правильно установлены. В комплект с ними входят наконечники с проводами, направленные на качественный крепежный механизм болтов, расположенных на щетках.
Существуют различные их виды:
- графитовые – направлены на несложную коммутацию, состоят из графита;
- угольно-графитовые – отличаются слабой прочностью, их чаще применяют на технике с минимальными нагрузками;
- электро-графитовые – являются высокопрочными, выдерживают средний режим контактов;
- медно-графитовые – обладают хорошей прочностью, имеют прочную защиту, которая спасает от газов, а также различных жидкостей.
Существуют также усовершенствованные модели щеток в пластмассовом корпусе. По видам они ничем не отличаются от вышеперечисленных, только имеют защиту в виде корпуса или оболочки из пластика.
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
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.
diyhobby.ru
Список источников
- moiinstrumentu.ru
- hitech-online.ru
- stroy-podskazka.ru
- 2stiralki.ru
- www.novaso.ru
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.
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.
https://youtube.com/watch?v=W-k9JyxuWik%3F
Причинами сильного искрения щеток на болгарках являются следующие факторы:
- 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
- Щетки плохо прижимаются к коллектору. За прижим основной части отвечает пружинка, которая со временем эксплуатации теряет свои изначальные пружинящие свойства
- Обмотка ротора оборвалась от медной пластины коллектора — такое явление встречается крайне редко, однако при перегрузке электроинструмента, вполне может возникнуть
- Нарушается центрирование якоря электромотора, что в итоге способствует сильному искрению щетки на болгарке
- 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
- 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
- При износе подшипников якоря. Если подшипники неисправны, то возникает биение вращающегося якоря, и как следствие, возникают признаки искрения
- 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
- 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
- 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
- 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
- Плохой контакт в месте подключения щетки. Если клемма неплотно соединяется с устройством, то итог такого нарушения контакта может проявляться в виде чрезмерного искрения
- 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.
https://youtube.com/watch?v=JhnK8Mi2syY%3F
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
- Межвитковое замыкание между ламелями или обмоткой ротора — способствует увеличению тока, от которого нагреваются щетки, и начинают гореть. Чтобы выявить причину, понадобится прозвонить якорь
- При сильной перегрузке электроинструмента — если эксплуатировать болгарку длительное время без перерывов, то итог такого применения будет проявляться в виде сгорания щеток за 5-10 секунд
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.
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.
Андрей Повный (Google+, ВКонтакте)
Причины неисправностей и методы их устранения
В зависимости от того, какая деталь дрели пришла в негодность, будут зависеть ремонтные вмешательства. Рассмотрим самые распространенные внешние признаки поломок.
На поломку будет указывать, когда начинают искрить щетки, дрель не развивает полноценную мощность, а также периодически возникают проблемы с ее включением, а работать начинает только после приложения физической силы
Инструмент необходимо продиагностировать, если по окончании выявится исправность конденсатора, внешняя целостность якоря, а также окажется, что сопротивление у обмоток статора имеет одинаковое сопротивление, то необходимо обратить внимание на изношенность щеток
Схема внутреннего устройства дрели-шуруповерта.
Для того чтобы проверить этот момент, необходимо при помощи отвертки прижать щетки дрели-перфоратора к якорю. При этом необходимо помнить о том, что ручка инструмента должна быть диэлектриком, иначе есть вероятность получить удар током. Если при соприкосновении дрель начинает работать на полную мощность, то вся проблема в щетках. В этом случае их необходимо заменить на новые. Но иногда такая замена не оказывает должного воздействия, поэтому рекомендуется менять и держатели.
Специалисты рекомендуют не дожидаться того момента, пока такая деталь износится и делать иногда профилактический их осмотр. Основной признак потребности в замене — повышенное искрообразование в прорезях для вентиляции, расположенных на корпусе. Как только оно начнет наблюдаться, так сразу следует готовить новые щетки.
Если же перфоратор не работает в оборотах полноценно или опять-таки искрят щетки, нужно провести чистку. Для этой цели при помощи наждачной бумаги «0», коллектор зачищается по направлению в ту сторону, куда крутится якорь. Далее необходимо осуществить прорез диэлектрических прокладок, которые находятся промеж пластинок коллектора. Эта процедура выполняется при помощи резака, а если есть возможность, то лучше всего всю процедуру проделать на токарном станке.
Схема устройства патрона дрели.
Можно применить другой способ. В патрон дрели зажимается якорь, а далее на маленькой скорости, прижав наждачную бумагу к коллектору, включают ее.
Перфоратор может не работать, если на импортную модель установили не родные щетки. А вот в случае появления сильных искр, есть вероятность, что сгорел якорь, на что еще указывает сильный нагрев обмотки. Искры могут быть спровоцированы межвитковым замыканием. Если у дрели одна из двух щеток, то, скорее всего, проблема заключается в статоре. Он просто напросто сгорел.
Для того чтобы в этом удостовериться, необходимо замерить показатели сопротивления обмоток при помощи тестера. Он должен показать отметку в 4 Ома на обоих элементах. В случае когда показатели разнятся, это будет прямым свидетельством неисправности статора. Тогда необходимо заняться перемоткой обмоток.
Также может возникнуть проблема и в проводах питания. Если дрель-перфоратор используется достаточно интенсивно, то есть вероятность, что в каком-то месте они перетерлись. От этого дрель может не сразу срабатывать. Чтобы определить место поломки, необходимо провод «прозвонить» вплоть до самого курка. Если даже при диагностике окажется, что они исправны, значит следует проверить саму клавишу.
Поломки могут случаться и с мотором
В этом случае следует обратить внимание на якорь (что чаще всего и происходит) или статор. В моделях дорогих фирм применяется моточный провод, который покрывают специальным термоустойчивым лаком. В то время как более дешевые аналоги не уделяют должной заботы изоляции
Поэтому если такой перфоратор работает длительное время без перерывов, то двигатель не успевает остывать и, в конце концов, сгорает
В то время как более дешевые аналоги не уделяют должной заботы изоляции. Поэтому если такой перфоратор работает длительное время без перерывов, то двигатель не успевает остывать и, в конце концов, сгорает.
Довольно часто при работе щёток коллекторного двигателя можно наблюдать такое явление, как искрение. При этом в некоторых случаях искрение щёток расценивается как норма, в других же – сигнализирует о неисправности, которую необходимо как можно скорее устранить.
Когда искрение щёток коллекторного двигателя – норма
Алгоритм работы коллекторного электродвигателя таков, что в движении щётки постоянно вступают в контакт с коллектором, разрывая и вновь замыкая электрическую цепь. Именно такой механизм функционирования, напрямую связанный с конструктивными особенностями коллекторных механизмов, является неминуемой причиной появления искр при его работе, даже в случае, когда двигатель абсолютно исправен. Однако важно понимать, что искрение в этом случае минимально. Сильное же искрение, как правило, говорит о том, что работа коллекторного двигателя нарушена и для того, чтобы её наладить, важно выяснить причину неисправности.
Щётки искрят из-за сильного износа
Сильное искрение щёток может возникнуть из-за того, что они сильно износились. При этом сопутствующими признаками износа, помимо обильных искр, будут неспособность развития двигателем полных оборотов и выхода на полную мощность, а также тяжёлый старт двигателя, осуществить который удаётся не с первой попытки. Проверить версию об износе щёток довольно легко: щётки следует прижать к коллектору при помощи отвертки. Если щётки изношены, то при таком прижатии плотность контакта нормализуется и работа двигателя наладится, однако при ослаблении нажима снова появятся искры. Вариант решения проблемы в таком случае только один: замена щёток на новые. Некоторые модели коллекторных двигателей предусматривают замену щёток только совместно с пружинами и держателями.
Неисправность обмоток статора или ротора
При коротких замыканиях и межвитковых замыканиях, происходящих в обмотках статора или ротора, искрение будет неравномерным или даже исходить от одной из щёток. О том, как проверить исправность обмоток электродвигателя, подробно написано здесь. При диагностировании неисправностей обмоток может потребоваться их перемотка или же, в сложных случаях, полная замена ротора или статора.
Межвитковое замыкание якорных обмоток
В этом случае искрить будут обе щётки неисправного электродвигателя, сопутствующим «симптомом» является сильный нагрев обмотки якоря, связанный с неравномерностью токов, поступающих на контакты. Как и в предыдущем случае, при диагностировании проблемы в обмотке необходимо или перемотать её, или полностью заменить неисправный элемент.
Загрязнение коллектора
Щётки являются постоянно изнашиваемым элементом коллекторного двигателя, и в процессе их износа образуется так называемая графитовая пыль, накапливающаяся меж коллекторных пластин, что в результате приводит к замыканиям и, как следствие, появлению искр. При работе с коллекторным механизмом важно следить за положением щёток: если они смещаются, образование графитовой пыли значительно увеличивается. Помимо графитовой пыли, причиной искрения также может стать нагар, образующийся на коллекторе из-за перегрева и создающий лишнее сопротивление при контакте щёток с коллектором. Если причина в загрязнении коллектора, его необходимо очистить с помощью наждачной бумаги, уделяя особое внимание пространству меж лампелей.
