Почему горят щетки на электродвигателе

7

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.

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Ремонт бытовой техники, Электродвигатели и их применение

Сильно искрят щетки двигателя электроинструмента причина

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:

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.

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:

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

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

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

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:

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

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

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:

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

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

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:

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

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

:

, где

– сумма электрических сопротивлений добавочному току коммутации. Наибольшее значение имеет сопротивление щетки и переходного контакта:

.

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)

зависит от ширины щетки: чем шире щетка, тем большее число коллекторных пластин она перекрывает, тем больше секций одновременно коммутируется, что вызывает повышение ЭДС

. Однако слишком узкие щетки также нежелательны. Наиболее целесообразны щетки шириной в 2 – 3 коллекторных деления.

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

компенсировала реактивную ЭДС

. Это основной способ улучшения коммутации. Без принятия мер по улучшению коммутации ЭДС

и

направлены в одну сторону, т.е. действуют согласно. Посредствам добавочных полюсов можно создать в зоне коммутации магнитное поле такой величины и направления, что ЭДС вращения

изменила свое направление на обратное и

. В этом случае коммутация становится прямолинейной (идеальной). Добавочные полюсы располагают между главными. При этом щетки устанавливают на геометрической нейтрали.

Почему горят щетки на пылесосе

При эксплуатации пылесоса необходимо периодически проводить профилактический осмотр деталей, содержащихся внутри его корпуса. Понадобится включать электродвигатель. При этом очень важно обращать внимание на интенсивность появления искр в области его скользящих контактов – щеток. Едва заметное глазу искрение является нормой для исправно работающего мотора. Но сильные и частые проблески свидетельствуют об отклонениях в работе двигателя. И это повод заняться поиском причин, почему искрят щетки в пылесосе, чтобы не допустить серьезной поломки в дальнейшем.

Причины аномального искрения электродвигателя

Интенсивные проблески на щетках могут возникать по ряду причин:

• выработан ресурс скользящих контактов (изношены пружины или сами щетки);
• запыленность стенок и контактов на коллекторе и роторе;
• неисправность в обмотке ротора или статора.

Для определения конкретной неисправности необходимо провести диагностику электродвигателя. Это поможет устранить причину.

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.

Проверяем износ скользящих контактов

Чаще всего причиной обильного искрообразования при работе электромотора могут быть выработавшие свой ресурс или поврежденные щетки. Извлечь эту пару деталей для осмотра несложно. Скользящие контакты крепятся в зависимости от модели при помощи зажимов или болтов.

Важно! Визуальный осмотр дает понять, насколько сильно торцы контактов обуглены, каково состояние пружин, чтобы принять решение о замене новыми.

Если на торце хотя бы одного извлеченного элемента прослеживаются явные повреждения, следы того что они горели, потребуется не только их замена. Также нужен будет визуальный осмотр следующих деталей:

• коллектора;
• обмоток ротора или статора.

Совет! Менять щетки следует парами. В некоторых моделях предусмотрена замена элементов в комплекте со щеткодержателем.

Искрит двигатель пылесоса.

Вчера разобрал пылесос LG. Проблема в том, что искрит двигатель, греется, воняет. Искрит то место где к ротору подходит напряжение через графитовые стержни, кажется это щетками называется. Вот из под них летят искры, даже до хлопков доходит. Из-за чего такое произошло и можно ли как-то устранить?
Почистить слегка мелкой наждачкой коллектор, очистить от пыли и стружки. И заменить щетки если износились.(можно поставить не оригинальные обточив до нужной величины) Искрит и греется из-за плохого контакта щеток.

99,9%, что витковое замыкание в обмотках ротора. Необходима замена.

шпийон написал : витковое замыкание в обмотках ротора. Необходима замена

tabolt написал : Вот из под них летят искры, даже до хлопков доходит

Хлопки — это кз по ламелям ротора. Менять агрегат.

шпийон написал : 99,9%, что витковое замыкание в обмотках ротора. Необходима замена.

а поскольку якорь стоит дето 70-80% от всего движка — покупать новый надо, но если нет кругового огня то все же про всяк случай на щетки стоит обратить внимание.

У меня SAMSUNG, регулятор мощности на ручке. Точно такая же проблема появилась после того как пылесосил машину и приходилось долго пылесосить сиденья с плотно прижатым патрубком, да и сам агрегат стоял таким образом, что был практически перекрыт отток воздуха. Запах появился примерно минут через 15-20 работы. Разобрал, горелостей нигде нет, от платы к двигателю подходит 220V, корректор чистил 2 раза, щетки в (так сказать) идеальном состоянии (запаса еще сантиметра 2-3). Для верочки и их притер, но все тщетно. При передвижении уровня мощности, от начала до середины еще терпимо, а вот от середины до МАХ появляются хлопки и противный запах поленности. Все же я ссылаюсь на кз в обмотке. Больше наврятли, что то еще может быть

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.

Почему щетки искрят

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

Причины, из-за которых искрят щетки, следующие:

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

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.

Целостность обмоток ротора и статора

Более серьезными неприятностями, вызывающими сильное искрение электромотора являются межвитковые замыкания обмоток ротора или статора. Такую поломку самостоятельно устранить проблематично. Признаки проблемы с обмоткой такие:

• работа двигателя сопровождается хлопками;
• искры разлетаются по кругу;
• на ламелях коллектора наблюдается почернение;
• упали обороты электродвигателя.

Совет! Если при визуальном осмотре места повреждения обмотки найти не удается, то можно прибегнуть к помощи электрических измерений посредством мультиметра.

Опытным мастерам-электрикам не составит труда разобраться, как провести электрические замеры:

• на парных выходах обмоток на пластины коллектора;
• между коллектором и корпусом ротора (якоря);
• между корпусом статора и выводом обмоток;
• прозвонить на целостность обмотку статора.

Важно! Замеры сопротивления и напряжения помогут определить вышедшую из строя комплектующую деталь электромотора. Пылесос с неисправной обмоткой электромотора эксплуатировать нельзя.

Домашним мастерам без специального оборудования делать перемотку неисправного элемента электромотора весьма проблематично. Поэтому необходимо обратиться в сервисную мастерскую. При обращении в ремонтный центр, например, с пылесосом Samsung, могут предложить замену его обмотки или приобретение нового двигателя.

Причины

Причин того, что щетки на болгарке сильно искрят и изнашиваются, может быть несколько:

• неисправность или повышенный износ самих щеток;
• нарушение плотности контакта между ними и пластинами коллектора;
• ухудшение прижимного действия пружины щетки;
• пробой между ламелями коллектора;
• осевое биение якоря вследствие износа подшипника;
• короткое замыкание в обмотке якоря;
• внесение конструктивных повреждений в механизм во время ремонта.

Перечисленные выше причины являются следствием неправильной эксплуатации болгарки или плохой сборки ее узлов.

Для того чтобы избежать появления искр в районе щеток, следует соблюдать правила безопасного использования УШМ.

• Не включать при повышенной влажности, выраженных перепадах напряжения в сети, попадании грязи в щеточный блок, загрязнении воздухопроводных решёток в корпусе.
• Не допускать перегрева двигателя, нагрузки, замедляющей вращение механизма в момент работы.
• Не использовать маломощную болгарку для пиления «тяжелых» материалов.

Неправильный угол наклона щеток и износ подшипников

В идеале скользящие контакты должны быть расположены прямо на одной линии 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.

Почему горят щетки на пылесосе

При эксплуатации пылесоса необходимо периодически проводить профилактический осмотр деталей, содержащихся внутри его корпуса. Понадобится включать электродвигатель. При этом очень важно обращать внимание на интенсивность появления искр в области его скользящих контактов – щеток. Едва заметное глазу искрение является нормой для исправно работающего мотора. Но сильные и частые проблески свидетельствуют об отклонениях в работе двигателя. И это повод заняться поиском причин, почему искрят щетки в пылесосе, чтобы не допустить серьезной поломки в дальнейшем.

Причины аномального искрения электродвигателя

Интенсивные проблески на щетках могут возникать по ряду причин:

• выработан ресурс скользящих контактов (изношены пружины или сами щетки);
• запыленность стенок и контактов на коллекторе и роторе;
• неисправность в обмотке ротора или статора.

Для определения конкретной неисправности необходимо провести диагностику электродвигателя. Это поможет устранить причину.

Проверяем износ скользящих контактов

Чаще всего причиной обильного искрообразования при работе электромотора могут быть выработавшие свой ресурс или поврежденные щетки. Извлечь эту пару деталей для осмотра несложно. Скользящие контакты крепятся в зависимости от модели при помощи зажимов или болтов.

Важно! Визуальный осмотр дает понять, насколько сильно торцы контактов обуглены, каково состояние пружин, чтобы принять решение о замене новыми.

Если на торце хотя бы одного извлеченного элемента прослеживаются явные повреждения, следы того что они горели, потребуется не только их замена. Также нужен будет визуальный осмотр следующих деталей:

• коллектора;
• обмоток ротора или статора.

Совет! Менять щетки следует парами. В некоторых моделях предусмотрена замена элементов в комплекте со щеткодержателем.

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.

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.

Целостность обмоток ротора и статора

Более серьезными неприятностями, вызывающими сильное искрение электромотора являются межвитковые замыкания обмоток ротора или статора. Такую поломку самостоятельно устранить проблематично. Признаки проблемы с обмоткой такие:

• работа двигателя сопровождается хлопками;
• искры разлетаются по кругу;
• на ламелях коллектора наблюдается почернение;
• упали обороты электродвигателя.

Совет! Если при визуальном осмотре места повреждения обмотки найти не удается, то можно прибегнуть к помощи электрических измерений посредством мультиметра.

Опытным мастерам-электрикам не составит труда разобраться, как провести электрические замеры:

• на парных выходах обмоток на пластины коллектора;
• между коллектором и корпусом ротора (якоря);
• между корпусом статора и выводом обмоток;
• прозвонить на целостность обмотку статора.

Важно! Замеры сопротивления и напряжения помогут определить вышедшую из строя комплектующую деталь электромотора. Пылесос с неисправной обмоткой электромотора эксплуатировать нельзя.

Домашним мастерам без специального оборудования делать перемотку неисправного элемента электромотора весьма проблематично. Поэтому необходимо обратиться в сервисную мастерскую. При обращении в ремонтный центр, например, с пылесосом Samsung, могут предложить замену его обмотки или приобретение нового двигателя.

Неправильный угол наклона щеток и износ подшипников

В идеале скользящие контакты должны быть расположены прямо на одной линии 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.

Заключение

Чтобы продлить срок службы электродвигателя пылесоса, нужно регулярно проводить профилактические мероприятия по устранению искрения в области соприкосновения щеток с ламелями коллектора. Скользящие контакты должны быть постоянно чистыми и прилегать к отполированной коллекторной поверхности настолько плотно, чтобы не препятствовать свободному вращению ротора. Выработавшие свой ресурс щетки и подшипники нужно менять, а поверхность коллектора необходимо полировать (хорошо очищать). Важно вовремя принимать профилактические меры.