Почему искрит коллектор электродвигателя – причина, сильно искрят на якоре дрели, болгарке

Почему искрят щетки в пылесосе: причины и решение проблемы

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

Износ щеток

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

Щетки — элемент электродвигателя, обеспечивающий контакт между неподвижным и подвижным электродами.

Для замены щеток сначала нужно добраться до электродвигателя. Для этого придется

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

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

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

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

Плохой контакт

В большинстве случаев щетки искрят при плохом контакте с коллектором. Такое бывает, если вы установили новые. Для более плотного прилегания щеток к коллектору, можно воспользоваться «шкуркой» нулевкой, либо просто дать пылесосу поработать на средних оборотах около 20 минут. Обязательно нужно

проверить состояние подшипников, так как их износ может послужить причиной биения и неравномерного вращения ротора. Подобным же образом проявляют себя выступы изоляции между пластинами коллектора, царапины на поверхности, различные неровности. Для полировки используют абразивную бумагу.

Устройство коллекторного электродвигателя пылесоса

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

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

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.

Загрязнение

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

Замыкание

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

Заключение

Главные неисправности, которые могут привести к искрению в пылесосе следующие:

  • различные механические повреждения, царапины;
  • нагар на поверхности обоймы;
  • дефекты пайки и плохой контакт элементов;
  • перекос кольца;
  • трещины в траверсе;
  • износ и деформация контактирующих элементов;
  • износ или поломка пружины.

Изношенные щеткодержатели подлежат ремонту или замене. Такие элементы электродвигателя, как щетки, должны быть обеспечены регулярным уходом, который состоит в наблюдении за контактной поверхностью, поддержании ее чистоты и необходимой номинальной площади прилегания к коллектору или кольцам.

Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы давление на ротор было равномерным, потому что в противном случае износ щеток происходит неодинаково. Со временем щетки изнашиваются и подлежат своевременной замене для предотвращения искрения, которое может привести к образованию нагара и другим более серьезным поломкам электродвигателя.

tehnika.expert

Искрение на коллекторе

Дата публикации: .
Категория: Машины постоянного тока.

Причины искрения

С практической точки зрения важно, чтобы коммутация происходила без значительного искрения у контактных поверхностей щеток, так как сильное искрение портит поверхность коллектора и щеток и делает длительную работу машины невозможной.

Причины искрения на щетках можно подразделить на механические и электромагнитные.

Механические причины искрения большей частью связаны нарушением контакта между щеткой и коллектором. Такие нарушения вызываются: 1) неровностью поверхности коллектора, 2) плохой шлифовкой щеток к коллектору, 3) боем коллектора, если он превышает 0,2 – 0,3 мм, 4) выступанием отдельных коллекторных пластин, 5) выступанием слюды между коллекторными пластинами, 6) заеданием щеток в щеткодержателях (тугая посадка), 7) вибрацией щеток (нежесткость токосъемного аппарата, плохая балансировка машины, слишком свободное расположение щеток в щеткодержателях с зазорами более 0,2 – 0,3 мм, слишком большое расстояние между обоймой щеткодержателя и коллектором – более 2 – 3 мм и так далее). Искрение может быть вызвано также неравномерным натягом щеточных пружин, несимметричной разбивкой щеточных пальцев и щеток по окружности и другими причинами механического характера.

Электромагнитные причины искрения на щетках связаны с характером протекания электромагнитных процессов в коммутируемых секциях. Обеспечение достаточно благоприятного протекания этих процессов является важной задачей при создании машин постоянного тока, в особенности крупных.

Степень искрения

Качество коммутации, согласно ГОСТ 183-74 (таблица 1), оценивается степенью искрения (классом коммутации) под сбегающим краем щетки, то есть под тем краем, из-под которого пластины коллектора выходят при своем вращении. Степень искрения 1, 1¼ и 1½ и  допускаются при любых режимах работы.

Таблица 1

Степень искрения (класс коммутации) электрических машин

Степень искрения (класс коммутации) Характеристика степени искрения Состояние коллектора и щеток

1

Отсутствие искрения (темная коммутация)

Слабое точечное искрение под небольшой частью щетки

Отсутствие почернения на коллекторе и нагара на щетках

Слабое искрение под большей частью щетки

Появление следов почернения на коллекторе, легко устраняемых протиранием поверхности коллектора бензином, а также следов нагара на щетках

2

Искрение под всем краем щетки. Допускается только при кратковременных толчках нагрузки и перегрузки

Появление следов почернения на коллекторе, не устраняемых протиранием коллектора бензином, а также следов нагара на щетках

3

Значительное искрение под всем краем щетки с наличием крупных и вылетающих искр. Допускается только для моментов прямого (без реостатных ступеней) включения или реверсирования машин, если при этом коллектор и щетки остаются в состоянии, пригодном для дальнейшей работы

Значительное почернение на коллекторе, не устраняемое протиранием поверхности коллектора бензином, а также подгар и разрушение щеток

Потенциальное искрение

В определенных условиях возникают искровые разряды между отдельными коллекторными пластинами на свободной поверхности коллектора, не занятой щетками. Такое искрение называется потенциальным. Оно вызывается либо накоплением угольной пыли и грязи в канавках между соседними коллекторными пластинами, либо возникновением чрезмерных напряжений между соседними пластинами. Такое искрение опасно тем, что оно способно развиться в короткое замыкание между пластинами и в так называемый круговой огонь.

Круговой огонь

Круговой огонь по коллектору представляет собой короткое замыкание якоря машины через электрическую дугу на поверхности коллектора.

Круговой огонь возникает в результате чрезвычайно сильного расстройства коммутации, когда под сбегающим краем щетки появляются сильные искры и электрические дуги (рисунок 1).

Рисунок 1. Распространение кругового огня по коллектору

Распространение огня происходит путем повторных зажиганий дуги. Появляющаяся под щеткой дуга растягивается электродинамическим силами и гаснет, оставляя за собой ионизированное пространство. Поэтому следующая дуга возникает в более благоприятных условиях, является более мощной и растягивается на большее расстояние по коллектору, и, наконец дуга может растянуться до щеток противоположной полярности.

Круговой огонь возникает обычно при больших толчках тока якоря (значительные перегрузки, короткие замыкания на зажимах машины или в сети и тому подобное). При этом, с одной стороны, появляется сильное искрение ("вспышка") под щеткой, а с другой – происходит значительное искажение кривой поля в зазоре и увеличение напряжения между отдельными коллекторными пластинами, что способствует возникновению кругового огня. Круговой огонь вызывает порчу поверхности коллектора и щеток.

Действенной мерой против возникновения кругового огня является применение компенсационной обмотки, а также быстродействующих выключателей, отключающих короткие замыкания в течение 0,05 – 0,01 с.

Иногда, при Uн > 1000 В, между щеточными бракетами разных полярностей ставятся также изоляционные барьеры, препятствующие распространению дуги.

Источник: Вольдек А.И., "Электрические машины. Учебник для технических учебных заведений" – 3-е издание, переработанное – Ленинград: Энергия, 1978 – 832с.

www.electromechanics.ru

Искрение щеток пылесоса: причины, устранение

Введение

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


Содержание:

Техника безопасности
Причины искрения
Поиск и устранение неисправности

Техника безопасности

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

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

 

Причины искрения

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

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

Почему искрят щетки в пылесосе?


Причин усиленного искрения довольно много:

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

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

Поиск и устранение неисправности

Поскольку сначала – визуальный осмотр, напомним: кто пропустил главу о технике безопасности, вернитесь! Там же и большая часть инструкции по испытаниям!


Как и во всех поисках среди большого количества вариантов, лучше всего начинать с отсечения явно неподходящих. Например, если одна из щёток искрит значительно больше другой, то проблема в ней: дефекты ламелей, обмоток и подшипников сказывались бы одинаково на обеих. То есть остаётся проверить только первые 4 пункта.

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

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

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


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

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

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

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

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

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

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

Вот и всё по сугубо щёточным пунктам.

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

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

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

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

Виктор Коробов

in-volga.ru

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.

Самый большой выбор электроинструмента и бензотехники по выгоднейшим ценам. Бесплатная доставка до вашего региона. Оплата онлайн либо при получении.

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:

  1. загрязнение контактов коллектора нагаром
  2. попадание графитовой пыли между контактами коллектора
  3. 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.

Читайте также:

instrument-tehnika.ru

причины и способы устранения искрения

Ремонт электродвигателей в городах: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Новосибирск, Самара, Челябинск, Пермь, Казань, Красноярск

Искрение щеток может быть вызвано множеством причин, которые требуют от обслуживающего персонала внимательного наблюдения за системой скользящего контакта и щеточного аппарата. К основным из этих причин относятся механические (механическое искрение) и электромагнитные (электромагнитное искрение).

Механические причины, вызвавшие искрение, не зависят от нагрузки. Искрение щеток можно уменьшить, повышая или снижая давление на щетки, и, если возможно, снижая окружную скорость.

При механическом искрении искры зеленого цвета распространяются по всей ширине щетки, подгар коллектора не закономерный, беспорядочный.

Механические искрения щеток вызываются: местным или общим биением, задирами на скользящей поверхности коллектора, царапинами, выступающей слюдой, плохой продорожкой коллектора (прорезка слюды между коллекторными пластинами), тугой или слабой посадкой щеток в обоймы щеткодержателей, податливостью бракет, вызывающей вибрацию щеток, вибрацией машин и др.

Электромагнитные причины, вызывающие искрение щеток, более сложные при их выявлении. Искрение, вызванное электромагнитными явлениями, изменяется пропорционально нагрузке и мало зависит от частоты вращения.

Электромагнитное искрение обычно имеет бело-голубой цвет. Форма искр шаровидная или каплеобразная. Подгар коллекторных пластин носит закономерный характер, по которому можно определить причину искрения.

Если в обмотке и уравнителях произойдет замыкание, нарушится пайка или возникнет прямой обрыв, искрение будет неравномерным под щетками, а подгоревшие пластины расположатся по коллектору на расстоянии одного полюсного деления.

Если щетки под бракетом одного полюса искрят больше, чем под бракетами других полюсов, значит, произошло витковое или короткое замыкание в обмотках отдельных главных или добавочных полюсов; неправильно расположены щетки или ширина их больше допустимой.

Кроме того, в машинах постоянного тока могут наблюдаться дополнительные нарушения:
смещение щеточной траверсы с нейтрали вызывает искрение и нагрев щеток и коллектора;
деформация скользящей поверхности коллектора вызывает вибрацию и искрение щеток;
не симметрия магнитного поля вызывает снижение порога реактивной ЭДС, ухудшает коммутирующую способность машины, что, в свою очередь, вызывает искрение щеток.
Магнитное поле машины симметрично, если строго соблюдаются правильный шаг по окружности между наконечниками главных и дополнительных полюсов и выдержаны расчетные зазоры под полюсами.

У крупных машин настройка электромагнитных цепей выполняется по методу безыскровой зоны.

Подробнее, о причинах отказов электрических машин, читайте здесь.

Источник: Н.К. Мандыч. Ремонт электродвигателей.

    Рекомендованные материалы:
  1. Перегрев обмотки статора асинхронного электродвигателя
  2. Перегрев обмотки ротора АД
  3. Обрыв в обмотках АД
  4. Искрение щеток машины постоянного тока
  5. Пониженный вращающий момент АД
  6. Причины возникновения повышенного уровня шума в двигателях
  7. Причины вибрации электродвигателя
  8. Неисправности подшипников электрических машин
  9. Подшипниковые токи и способы их устранения
  10. Работы по ТО и ремонту электрических машин
Помощь студентам

electrichelp.ru

Почему искрят щетки электродвигателя | Услуги электрика в ашдоде

Смотрите также

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.

electricisrael.com

Почему искрят щетки в электродвигателе и как устранить это явление

Почему искрят щетки в электродвигателе и как устранить это явление. - ЭлектроХобби » сайт электрика

Почему искрят щетки в электродвигателе, к чему приводит это явление и как можно его устранить.

Тема: что делать если сильно искрять щётки в электрическом двигателе.

При эксплуатации различной электротехники, имеющей электрический двигатель, содержащий коллектор, иногда можно обнаружить, что при работе мотора в области контакта щёток и коллектора происходит сильное искрение. Данное явление свидетельствует о том, что электродвигатель работает с некими отклонениями от нормы. Это самое искрение означает, что в скором будущем ваш электродвигатель выйдет из строя. Не многие знают, что же делать с этим негативным эффектом, каким образом его убрать, тем самым продлив работоспособность своего электрооборудования. В этой статье мы с Вами и разберём этот вопрос, поняв изначальные причины появления искрения.

Итак, изначально скажу, что само искрение при работе коллекторных электрических машин — это нормально, только оно должно быть очень маленьким, еле заметным глазу. Ненормально, когда электродвигатель работает и с его щёток прямо сыпятся и вылетают искры — вот это плохо. Само же явление искрового образования связано с прерывистым электрическим контактом, происходящим в процессе вращения якоря, в момент механического перехода щётки с одного контакта, на коллекторе, на другой. В это время совершается разрыв цепи и ток, протекающий по катушкам якоря, заканчивает своё прохождение именно искрой, маленьким дуговым разрядом. Следовательно, чем больше будет мощность и сила тока в цепи, тем заметнее будет искры. Но кроме этого существуют и другие факторы, которые способствуют увеличению искры.

Для того, что бы в полной мере ответить на вопрос, почему же искрит щётки в электродвигателе, разберём основные причины. Во-первых, если контакты коллектора будут загрязнены, или на них со временем образовался нагар, то количество искры от этого, естественно, увеличится. Известно, что плохой контакты ведёт к увеличению сопротивления в этом месте. Значит и разрыв контакта при работе будет сопровождаться более сильной электрической дугой. Это ведёт к понижению мощности электродвигателя, к его большему нагреву, к ускорению и увеличению образования ещё большего нагара на контактах коллектора, что опять же приведёт к поломке мотора. Выход из этой ситуации будет следующий — Вы разбираете устройство, двигатель, и наждачной бумагой (нулёвкой) аккуратно зачищаете контакты, делая зачистку по направлению движения щёток.

Следует также обратить внимание и на состояние промежутков между контактами на коллекторе. Часто бывает, что они забиты графитовой пылью, которая является проводником с определённым сопротивлением. Естественно, если эти промежутки загрязнены, то Вы их также приводите в порядок (чистите при помощи заострённого инструмента). Не забывайте проверять и состояние щёток, их выработку, силу прижима, свободу вертикального хода. В случае если со щётками выявлены проблемы, обязательно их устраните. Учтите, что при замене графитовых щёток стоит брать во внимание, что они бывают разные. В этом случае старайтесь найти именно такого типа, какими были старые.

Искрить щётки, больше нормального, ещё могут и по причине образования на якоре короткозамкнутых витков. Следовательно, при работе такого электродвигателя на некоторых контактах коллектора (которые связаны с этой испорченной обмоткой) будут появляться увеличенные значения силы тока, и как следствие повышенное образование искры. В этом случае уже появляется необходимость проверки якоря на существование таких короткозамкнутых витков. Это следует делать в том случае, когда чистка коллектора и проверка щёток не дала ощутимого результата.

Проверять якорь следует в переменном электромагнитом поле. Если есть короткозамкнутые витки, то в таком поле якорь начнёт дребезжать, поскольку в нём начнут образовываться наведённые токи. Для этого можно сделать самодельный прибор из силового трансформатора, предварительно на его сердечнике сделав клинообразный вырез, в который и надо вложить якорь для проверки.

P.S. Поскольку это важно, ещё раз повторюсь — повышенное образование искры при работе электродвигателя влияет на его длительность эксплуатации. При этом быстро появляться сильный нагар на контактах коллектора, который спустя время выведет электрооборудование из строя. Лучше сразу устранить искры, чем после ещё вдобавок и заменить целый якорь.

http://electrohobby.ru

legkoe-delo.ru

Автор: admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о