Почему искрят щетки электродвигателя; Сайт для электриков

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.

Читайте также:

Дизайн штор в стиле прованс

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.

Почему искрят щетки в пылесосе

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

Принцип работы коллекторного двигателя

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

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

Схема двигателя

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

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

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

Почему щётки искрят

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

Особенности конструкции

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

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

Износ

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

Графитовые щетки для пылесоса

Самодельная щётка

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

Замена щеток

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

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

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

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

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

Устраняем плохой контакт

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

Устройство коллекторного электродвигателя пылесоса

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

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

Меняем угол наклона

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

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

Устраняем загрязнение

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

Замыкание двигателя

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

Как избежать поломок пылесоса

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

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

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

Читайте также:

Искусство в современном интерьере

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

Искрение щеток электродвигателя пылесоса — почему происходит

Небольшое количество искр между коллектором и щетками электродвигателя считается нормальной работой прибора. Но иногда искрение становится интенсивным. И это уже не норма. Причин, почему искрят щетки электродвигателя пылесоса, немало. И все они ведут к одному – снижению эксплуатационного ресурса бытовой техники.

Сильно искрят щетки электродвигателя пылесоса

Сильное искрение может привести к разным неисправностям:

снижается мощность пылесоса;
перегревается электродвигатель;
всасывание то снижается, то увеличивается.

Нормально ли это, принцип работы двигателя

Если прямоугольную рамку, по которой протекает электрический ток и которая в конструкции имеет ось вращения, поместить между полюсами электромагнита, то она начнет вращаться. Это физический закон. При этом направление вращения зависит от направления движения тока.

Последний подается на устройство через контакты в виде полуколец, которые прикреплены к рамке. Но перед ними установлены щетки, являющиеся проводниками электричества. Они же называются подпружиненными скользящими контактами.

В электродвигателях рамок не одна, а множество. Соответственно и большое количество полуколец. Это обеспечивает непрерывное вращение якоря, который и состоит из рамок.

Полукольца изготовлены из меди и собираются в коллектор, поэтому этот тип моторов так и называют – коллекторными. Щетки изготовлены из графита – материала не самого прочного, который со временем исстирается.

Почему искрят щетки, основные причины

Щетки – самая слабая деталь. Искрит мотор пылесоса чаще всего именно от них. Вот несколько причин искрения.

Износ деталей

Внутри щеток расположен металлический держатель. Когда графитовый слой истирается до металла, происходит соприкосновение меди коллектора со сталью держателя. Отсюда и искры.

Неправильный угол наклона

В конструкцию щеток входит пружина. Со временем ее прижимная способность ослабевает. Это приводит к перекосу. То есть щетки смещаются относительно плоскости соприкосновения с коллекторными элементами.

Держатель закреплен на корпусе двумя винтами. Они также в процессе долгой работы пылесоса могут ослабнуть. И это опять приведет к изменению угла наклона.

Плохой контакт

Две предыдущие причины становятся следствием неплотного контакта между графитовой поверхностью щеток и медной коллектора. Происходит разрыв электрической цепи. Он кратковременный, но его достаточно, чтобы электродвигатель стал работать скачкообразно. То есть, рывками.

Попадание грязи

Еще одна причина – почему горят щетки на пылесосе. Грязь собирается на поверхности коллектора. Обычно это пыль и остатки графита от работы старых щеток. Контакт между двумя проводниками ослабевает, что приводит к прерыванию электрической цепи.

Замыкание двигателя

Искры внутри пылесоса могут возникнуть не только по причине неисправности щеток или их плохого контакта с коллектором. Искрит обмотка – это медные провода, обработанные специальным лаком, не пропускающим электричество.

Искрение – это нарушение изоляции. При этом искры разлетаются по направлению движения якоря, то есть по кругу. Сам мотор начинает гудеть, появляются хлопки, мощность пылесоса падает.

Определить эту неисправность можно только с помощью мультиметра. Этим прибором замеряют напряжение и сопротивление обмотки.

Самодельная щетка

Ни в коем случае нельзя устанавливать в бытовую технику, особенно в пылесосы, самодельные узлы и детали, связанные с электропитанием. Сделать своими руками графитовую щетку можно. Но подогнать ее под требуемые технические и электрические параметры практически невозможно.

Мотор пылесоса выполняет функции компрессора. Поэтому он работает все время под нагрузкой. И для него неважно, с какой частотой на него подается напряжение. Для электродвигателя важно, чтобы все время присутствовало равновесие между нагрузкой и мощностью прибора.

И если нагрузка будет отсутствовать, то движок пойдет «в разнос». Его просто сорвет с креплений за доли секунды.
Если будет снижена мощность, а это связано напрямую с щетками, то пылесос теряет свои функциональные качества. То есть он просто перестает всасывать пыль.

Самодельные щетки как раз и приведут ко второму пункту. То есть велика вероятность, что прибор будет просто бесполезен в хозяйстве. К тому же никто не отменял технику безопасности. С самодельными деталями ее требования снижаются до минимума.

Что делать, способы устранения неисправностей

Иногда найти причину, почему искрят графитовые щетки электродвигателя пылесоса, непросто. Поэтому рекомендуется начинать с отсечения тех, которые явно не подходят к выше обозначенным пунктам.

К примеру, если искрит всего одна щетка, или одна интенсивнее другой, то причина только в ней. Все остальное не считается:

дефекты элементов коллектора;
истирание изоляции обмотки;
проседание подшипников.

Чтобы убедиться, что именно одна щетка искрит сильнее, необходимо посмотреть на работающий коллектор в радиальном направлении, то есть вдоль. У той щетки, которая имеет сильный дефект, искры будут двигаться внутрь или наружу электродвигателя. Потому что имеется смещение элемента относительно коллектора, плюс – изменился угол прижима. Эту щетку и надо поменять на новую.

Очень важный момент – притирка щеток к коллектору. Новые детали не имеют стопроцентную плоскость прижима, поэтому надо провести подгонку. Для этого используют наждачную бумагу нулевку. Небольшой ее кусочек устанавливается между подгоняемыми плоскостями, после чего вал электродвигателя вручную прокручивается в сторону его стандартного вращения. Пять или шесть оборотов будет достаточно, чтобы притереть обе плоскости. Все это проделывается при отключенном пылесосе.

Если искрение сильное, но при вскрытии прибора большого износа щеток не обнаружено, то причина в пружинах и держателях. С последними все просто:

если обнаружен серьезный дефект, к примеру, трещина, то держатель надо заменить на новый;
если ослабло крепление, то сначала надо точно выставить угол наклона, а затем притянуть к корпусу крепежные винты;
можно использовать дополнительные крепежи для усиления крепления, к примеру, жаростойкий клей или шайбу Гровера.

Если прижим ослаб из-за пружины, то первое, что можно сделать – растянуть ее. Но этого хватит ненадолго. Оптимально – установить новую. Особенно бесполезно что-либо делать с теми, которые подверглись сильному нагреву. Это уже не пружины.

Проблемы с коллектором решаются в зависимости от того, каков размер дефектов. Если это просто небольшие царапины, то наждачкой их можно легко устранить. Если изъяны большие, то проводят расточку на токарном станке, выравнивая плоскость соприкосновения с щетками. Это делается только в мастерской.

Если вышли из строя подшипники, то пылесос также придется нести в мастерскую. Самостоятельно без специальных инструментов их не заменить.

Правила выбора деталей

Щетки надо покупать только родные. То есть они должны быть идентичны по цвету и иметь те же размеры, что и старые. И хотя один и тот же цвет не гарантирует идентичности состава. Все равно это считается критерием выбора, потому что другой окрас – это явно другой состав.

Здесь важно не слушать продавца в магазине, который уверяет, что предлагаемые им щетки лучше. Потому что в торговле «лучше» – это часто противоположность хорошему.

В этом плане пружину можно использовать «неродную», если решено заменить именно ее. Здесь важна сила сжатия и прижима. То есть она должна быть идентичной старой. Плюс – необходимо выдержать длину детали. И, хотя ее можно подрезать под требуемый параметр, это может сказаться на силе прижима. Поэтому лучше искать родные детали.

Искрение электродвигателя пылесоса связано с несколькими причинами. Чаще это щетки, реже обмотка и подшипники. Некоторые проблемы решаются легко и самостоятельно, другие – под силу только мастерам.

Основные причины неисправностей роботов-пылесосов

Технология разборки пылесоса LG в домашних условиях

Изготовление фильтра в пылесос своими руками

Изготовление циклонного пылесоса своими руками

Использование робота-пылесоса для чистки ковров

Искрение щеток на коллекторе при остановке – причины

+375 17 392 99 22
zakaz@ankron.by
Пн-Чт 8:30-17:30 Пт 8:30-16:30

Щетки электродвигателя – причины искрения, методы проверки и устранения

Отличительная особенность всех электродвигателей – наличие в их конструкции коллекторно-щеточного узла. Он обеспечивает электрическое соединение цепи ротора и цепей в неподвижной части мотора, и состоит из коллектора (ряда контактов на самом роторе) и щетки (подвижных контактов вне ротора, прижимающихся к коллектору).

Когда электродвигатель запущен и работает, он практически всегда искрит. Иногда это не означает ничего страшного, а иногда – сигнализирует о том, что прибор скоро выйдет из строя. В любом случае полезно знать, почему электродвигатель вообще искрит – это поможет при необходимости вовремя принять меры. В этой статье нами будут рассмотрены причины возникновения искр во время работы электродвигателя и способы борьбы с проблемами, вызывающими повышенное искрение.

Для начала определимся – непостоянный контакт щеток и коллектора по умолчанию приводит к искрению. Это обусловлено тем, что во время работы множество раз в секунду замыкается и размыкается электрическая цепь ротора.

Ротор содержит на себе обмотку. Эта обмотка представляет собой нагрузку в основном индуктивного характера. Это, в свою очередь, означает, что разрывая такую цепь, мы запускаем переходной процесс, связанный с возникновением небольших дуг от самоиндукции обмотки – как самого ротора, так и статора. Понятное дело, что щетки и пластины коллектора изнашиваются с течением времени, но иногда проблемы возникают не только из-за него.

Учитывая приведенные выше факты надо признать, что даже исправный и хорошо подогнанный электродвигатель не может работать вообще без искрения. Исправный прибор в штатном режиме развивает рабочие обороты, набирает мощность и немного искрит. Но если искр много – это серьезный повод для беспокойства.

Износ щеток как причина искрения

Первая и главная причина искрения – износ щеток. При значительном износе двигатель не сможет развить полные обороты и набрать полную мощность, вдобавок он будет очень сильно искрить и заводиться не сразу.

Как установить, что причина в этом? Если прижать изношенные щетки к коллектору отверткой или другим инструментом – это уплотнит контакт и запустит двигатель, но после ослабления прижима опять появится сильно искрение – пространство между щетками и пластинами заполнится небольшими дугами. При таких симптомах можно делать вывод, что щетки изношены и требуют замены. Иногда возможно заменить щетки отдельно, но чаще приходится заменять весь комплект, включая щеткодержатель и пружины.

Замыкание в обмотке ротора как причина искрения

Обмотка ротора в коллекторном двигателе состоит из нескольких секций. Если какая-то из них повреждена и в ней возникло межвитковое замыкание, то ток в нее будет идти с большей силой, чем в остальные. Из-за этого часть обмотки начнет перегреваться и начнет генерировать повышенное количество искр. Именно так и можно установить эту причину – искрение будет повышено только на отдельном участке, а не равномерно. Исправляется подобное перемоткой ротора или его заменой.

Неисправность обмотки статора как причина искрения

Неисправность очень похожа на предыдущую и диагностируется так же – неравномерным искрением. Если с обмоткой ротора все в порядке, то проверьте сопротивление обмотки статора – оно должно быть одинаковым для каждой из половин. Значительная разница в сопротивлении говорит о необходимости перемотки или замены статора.

Загрязнение коллектора как причина искрения

В процессе работы двигателя его щетки изнашиваются, и на коллекторе образуется графитовая пыль. Она накапливается между его пластинами и создает дополнительные нежелательные замыкания, которые, в свою очередь, искрят. В данном случае будет достаточно убрать пыль и грязь между пластинами с помощью наждачной бумаги.

Не лишним будет проверить и расположение щеток – любое их отклонение от нормального положения сильно ускоряет образование пыли и износ щеток.

Еще одна из причин загрязнения коллектора – нагар на нем из-за перегрева в ходе работы. Когда все другие причины искрения на двигатели проверены и устранены, почистите контакты коллектора от нагара – так вы улучшите контакт щеток с ним и снизите количество образующихся искр. Счищается нагар точно так же, как и графитовая пыль – наждачной бумагой. Отличие только в том, что ротор при этом нужно вращать при зажатом коллекторе.

Почему искрят щетки электродвигателя.

Опубликовано 31.03.2017 пользователем Johhny

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

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

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

Причины искрения щеток электродвигателя

Разберем наиболее часто встречающиеся неисправности щёточно-коллекторного узла.

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

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

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

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

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

Сильно искрит щетка коллекторного электродвигателя

Опубликовано 31.03.2017 пользователем Johhny

Причины искрения щеток электродвигателя

Разберем наиболее часто встречающиеся неисправности щёточно-коллекторного узла.

Но внутренний голос подсказывает, что возможна все же и другая причина.
Одна из причин искрения щетки – это большая эдс самоиндукции при размыкании лепестка коллектора. В некоторых случаях такое искрение может перерасти в круговой огонь.
В нашем случае искрит только одна щетка. То есть, налицо наличие несимметрии. Если предположить, что в одном из башмаков статора есть короткозамкнутый виток?
Тогда поведение обмоток ротора будет различаться, в зависимости от того, возле какого башмака они находятся. Вернее, в зависимости от их ориентации относительно каждого башмака. При вращении ротора все его обмотки поочередно проходят мимо обоих башмаков. А вот щетки относительно башмаков положения не меняют.
Таким образом, логично будет предположить, что неодинаковость башмаков (из-за короткого в обмотке одного из них) является причиной неодинакового поведения щеток. То есть, каждая пластина коллектора ротора, размыкается на обеих щетках в различных условиях, с различной эдс самоиндукции.

Различия в башмаках могут быть и не только из-за КЗ в обмотке. Если учесть, что описанная болгарка уже старая, видавшая виды, то у нее за это время запросто может возникнуть односторонняя выработка подшипников на валу ротора. Ведь боковых нагрузок там более чем достаточно, а подшипники не вечные.
А зазор между ротором и башмаками статора небольшой. Поэтому даже небольшой односторонний износ подшипников может заметно внести несимметрию в зазоры. И тогда один башмак окажется дальше, а другой – ближе к якорю. Взаимная индуктивность при этом может измениться в разы, и это тоже может вызвать последствия, которые я описал выше.

Эти 3 пользователя(ей) сказали Спасибо Alex9797 за это сообщение:

Меню пользователя Alex9797

Посмотреть профиль

Отправить личное сообщение для Alex9797

Найти ещё сообщения от Alex9797

Чёрт. придётся разобрать ещё раз – посмотреть. Так ли уж там всё пластмассово, как мне кажется. То есть если ротор коротит на своё железо? И статор тоже. (глупо улыбается). То ток пройдёт через подшипник (или там пластмасса?).
Вечером посмотрю.

А машинка эта не болгарка. Шлифмашина ленточная, по дереву. Внутри движка всё забито деревянной пылью.

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.

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.

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.

Как сделать ультрамодное кашпо из бетона или гипса для растений своими руками

Сейчас ультрамодным украшений дома или сада стали кашпо из бетона геометрической формы. Наиболее часто их отливают из бетона, но также используют гипс или смолы.

Цветочные горшки из бетона, трендового декоративного материала, отлично подходят современным интерьерам, особенно в романтичном, индустриальном и минималистичном стиле. Также, их можно использовать в саду и на террасах. Даже самые маленькие из них, благодаря своему весу, очень устойчивы. Их не перевернет случайный порыв ветра или расшалившийся домашний питомец. Кашпо из бетона долговечны и вы можете придать им любую форму. На фоне серого цвета зеленый цвет растений смотрится особенно свежо и ярко. Такие кашпо легко несложно изготовить самостоятельно, что мы и продемонстрируем.

Нравятся ли вам аккуратные, оригинальные миниатюрные растения для составления композиций? Если да, то это идеальный вариант. Геометрические кашпо часто используют в композициях для небольших растений — например, суккулентов, несмотря на внешнюю простоту, выглядит это просто невероятно, «грубая натуралистичная» текстура бетона подчеркивает хрупкую красоту и зелень растений.

В виде бонуса в конце мастер-класса мы приведем вам примеры использования «подручных» средств для снятия очень красивых форм

Сегодня мы покажем вам процесс изготовления такого кашпо от и до. Вы можете повторить этот процесс абсолютно с любой фазы, либо скопировать и «размножить» имеющийся у вас красивый горшок в бетоне (главное,чтобы его стенки не были слишком тонкими).
Для удобства мы выложим краткий урок в фото, а кому удобнее увидеть процесс заливки-видео.
Поскольку мы уверены, что посмотрев видео, у вас просто зачешутся руки сделать себе такие прекрасные отличительные интерьерные кашпо! Это просто, увлекательно и очень-очень красиво.
Видео мастер-класс (если вы новичок, советуем вначале просмотреть процесс, а далее, если что-то непонятно, просмотреть фото и пояснения).

Для изготовления бетонного кашпо нам понадобится:

1. Для формы — мы выбрали использовать силикон для форм Платинум 33 (поскольку это универсальный, достаточно жидкий силикон, который имеет хорошую жесткость в форме — это важно, чтобы потом, при заливке бетоном, стенки не были чересчур мягкими. Кроме того, этот силикон хорошо подходит для заливок как бетона, так и гипса — он имеет хорошую стойкость к заливке агрессивными средами бетонов. Кроме того, силиконы серии Платинум безопасны и подходят для работ в домашних условиях).
2. Разделительный состав для обработки поверхности мастер-модели ИзРелиз
3. Бетон (гипс, смола-на ваш выбор)
4. Сопутствующие материалы-весы, перчатки, пистолет с термоклеем.

Итак, приступаем!
Для удобства мы выложим краткий урок в фото, а кому удобнее увидеть процесс заливки-видео.
Исходной мастер-моделью явилась нарезанная лазером фанера по придуманному чертежу дизайна в геометрическом стиле.
Основной задачей явилось нарастить стенки мастер-модели. Фанера, естественно, очень тонкая для силиконовой формы и для последующей заливки бетоном. Поэтому, чтобы утолщить стенки, мастер-модель была сделана из 2 частей — внешней и внутренней.

Склеиваем первую, внешнюю часть мастер-модели.

Затем вложили в нее «внутренний» вкладыш.

Немного пройдемся наждачной бумагой по поверхности мастер-модели (убрать неровности, остатки клея) и покрываем матовой краской. Краска имеет тут 2 функции — придает поверхности красивую «матовую» текстуру и выявляет недостатки обработки поверхности в случае их наличия).

Наша мастер-модель готова, приступаем к заливке силиконом.
Первое, чтобы силикон не залипал на поверхности мастер-модели, ее обработали разделительным составом ИзРелиз , в 2 слоя. Опалубкой для заливки в данном случае нам служит кусок картона. Чтобы прикрепить оплубку и изолировать места возможного подтекания силикона, пройдемся пистолетом с термоклеем внизу.

Внимание, важно! Очень хорошо проследите, чтобы опалубка была изолирована снизу, так как силикон имеет хитрое свойство подтекать в плохо изолированном месте в ту же секунду, как только вы отвернетесь

Далее, важный момент — чтобы форма была «полой», в нее вставляется вкладыш (в данном случае, прекрасно подошли палочки для суши и баночка клея).

Смешивание и заливка силикона Платинум 33.
Силикон смешивается по весу 1 А:1 В (на электронных весах, смешивание по объему- шприцами или мерниками, нарушает пропорции, это делать нежелательно).
Технология заливки — заливается силикон тонкой струйкой с высоты, в одну точку, медленно, чтобы он заполнил все пустоты и емкости.

Ждем положенное время (в идеале — это 24 часа, хотя силикон отвердится уже часов через 6-8 в тепле, при комнатной температуре). Вынимаем, обрезаем лишнее и вот она-в руках у нас прекрасная формочка достаточной жесткости, в которой вы сможете отлить столько красивых кашпо, сколько вам угодно!

Смешиваем и заливаем бетон (при этом нужно стучать по стенкам формы, чтобы помочь выйти всем пузырикам из смеси).
Также, в бетон вы можете добавлять пигменты, лить кашпо различного цвета, который вам нравится.
Результат — первый горшочек готов, а остальные (рядом) — ждут своей очереди для переселения!

И теперь, как бонус, варианты заливки горшочков и кашпо с привычных и доступных вам дома предметов — например, чашки и бутылки, куклы

А вот пирамидка и немного золотой краски — на самом деле, это супер дизайнерский сет от от Urban Concrete Design
(но мы-то теперь можем сделать не хуже, ведь правда?)