Что такое щетки для электроинструмента и для чего они нужны

Коллекторный узел электродвигателя необходим, чтобы передать электроэнергию на обмотки якоря. Так как якорь производит вращательное движение во время работы, передача осуществляется через специальный контакт. Для организации подвижного контакта во всех бытовых и промышленных двигателях не используют пластины из металла. Это обусловлено высокими оборотами, при которых трение металла об металл производило бы дополнительный нагрев рабочей поверхности и быструю выработку коллектора. Поэтому в качестве контакта был выбран графит либо уголь. Получил он название — электрическая щетка.

Щетки электродвигателя

Контакт скользящего типа, предназначенный для подведения и отведения электричества на коллекторах либо кольцевых контактах всех типов электрических машин (электродвигатели и генераторы), получил название электрощетки.

Щетки электродвигателя выпускают как с проводниками из металла, так и без них. Закрепление провода в щетке выполняют методом развальцовки, впрессовки либо при помощи пайки. Тоководы щеточные бывают таких марок:

• МПЩ – специальный тип провода многожильный, изготовленный из проволоки медной;
• ПЩ – гибкий тип провода медного проволочного плетения;
• ПЩС – провод универсальный с повышенным показателем гибкости.

На подводящем проводе предусмотрены контактные наконечники. С помощью них провод закрепляется болтом щеточного держателя. Наконечники бывают вилочного, флажкового, двойного и пластинчатого типа.

Искрит мотор стиральной машины

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

Щетки для электродвигателей стиральных машин

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

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

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

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

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

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

Поломка ламелей коллектора двигателя

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

Виды щеток

Существует несколько классов щеток, удовлетворяющих разным коммутационным условиям:

• Графитовые щетки. Изготовлены они на основе графита с добавлением наполнителя в виде сажи и других веществ. Предназначены щетки для коммутации легкой степени в генераторах и двигателях. Выпускаются марок ЭГ61А и Г20.
• Угольно-графитового типа. Щетки малой прочности для небольших механических нагрузок. Марки Г21, Г22.
• Электрографитного типа. Щетки повышенной механической прочности, насыщенные углеродом. Выполняют коммутацию средней степени сложности. Выдерживают большие токовые нагрузки. Бывают марок ЭГ2А, ЭГ74, ЭГ14, ЭГ4, ЭГ841.
• Металло-графитового типа (меднографитовые щетки для электродвигателей). Основным компонентом щетки является медный, оловянный и графитовый порошок. К ним идут разные наполнители. Щетки обладают высокой прочностью, не пропускают газовую и жидкую среду. Применимы в высокой и средней сложности условиях коммутации. Обеспечивают функционирование генераторов низкого напряжения. Марки имеют МГ, МГС, МГС 5, МГС 20, МГС 51, МГСОА, МГСО, МГСО1М, М1А, М1.

Описанные щеточные контакты применимы в промышленности, для бытового оборудования выпускают щетки марок Г33МИ, Г33, Г30, Г31.

Классификация и маркировка

Промышленность выпускает разные виды электрощеток. Они подразделяются по условиям эксплуатации:

• Угольно-графитовые, имеют небольшую прочность, применяются в устройствах с небольшой механической нагрузкой. Применяется маркировка Г21, Г22.
• Графитовые. Изготавливаются из графита с наполнителем из сажи или других веществ. Обеспечивают коммутацию небольших токов в генераторах и двигателях. Используется маркировка Г20, ЭГ61А. Корейская компания освоила и запатентовала графитовые щетки, имеющие обозначение KPNG, которые имеют повышенный срок службы, что повышает надежность аппаратуры и увеличивает межремонтный срок.
• Электрографитовые – имеют повышенную механическую прочность. При изготовлении материал насыщается углеродом. Обеспечивают коммутацию токов большой величины. Производятся марки ЭГ, ЭГ74, ЭГ2А, ЭГ14, ЭГ841 и т.п.
• Меднографитовые (металло-графитовые). В состав щеток включен наполнитель из меди, серебра, олова и графитового порошка. Имеют большую прочность, стойкие к загазованным и жидким средам. Применяются для коммутации в условиях средней и высокой сложности. Используется маркировка МГ, МГС, МГС, МГС20, МГС51, МГСО, МГСО1М, М1А, М1.

Выбор щеточного контакта

Самое важное при подборе щеток электродвигателя — знать параметры выработанных щеток. Кроме геометрических размеров, новая щетка должна совпадать по марке графита, типу и сечению провода. Необязательно брать ту же марку, как у оригинала, но твердость щетки электродвигателя и режимы работы должны совпадать. Толщина провода не должна быть меньше оригинала, а гибкость соответствовать. Основные ошибки при подборе щеточного контакта:

• Установка более жесткого графитового контакта туда, где использовались более мягкие. Результатом может стать быстрый износ коллектора.
• Установка «универсальных» щеток повсеместно. Это может нарушить режим работы устройства.
• Ориентировка при покупке щетки на маркировку графита сбоку старой щетки электродвигателя. Маркировка графита – это не маркировка параметров контакта!

Первый способ.

Прежде всего, требуется грубая подгонка щеток по коллектору – ее проводят с помощью напильника и крупнозернистой бумаги. Затем:

• Щетки устанавливаются на место, и под них подкладывается специальная шлифовальная стеклянная бумага (№ 00). Ее рабочая поверхность должна быть обращена к щеткам. Отрезок бумаги отмеряется таким образом, чтобы по длине он был равен приблизительно 1.5 длине окружности коллектора.
• Якорь поворачивается вручную до того момента, когда бумага станет соприкасаться со всей поверхностью щеток и шлифовать ее.
• Механизм очищается от угольной пыли и продувается сильной струей сжатого воздуха.
• Двигатель включается с нагрузкой 25-30 % от номинальной для более тщательной пришлифовки щеток.

Так как наличие в двигателе пыли и продуктов износа щеток может привести к замыканию на массу кронштейна щеткодержателя, после выполнения притирки необходимо продуть сжатым воздухом генератор.

Почему щетки искрят

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

Причины, из-за которых искрят щетки, следующие:

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

Замена щёток

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

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

Для замены потребуется выполнить следующие действия:

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

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

https://youtube.com/watch?v=sp2zmDfWCWk

С обмотками возбуждения

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

Коллекторный двигатель с системой обмоточного возбуждения

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

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

Способы подключения обмоток возбуждения

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

Особенности подбора

Планируя покупку, следует подробно изучить, как выбрать щетки для электродвигателя. Если установленные щетки износились, то целесообразно определить их основные параметры, что поможет в последующем правильно заменить устройства. Важны также геометрические формы, размер, марка графита.

Если вы выбираете графитовые щетки, то учитывайте, что они могут быть жесткими и мягкими. При этом медь на коллекторе также отличается по жесткости. Когда вы выбираете несовпадающие варианты, то один из элементов будет выходить из строя быстрее из-за высокой силы трения и износа.

Щетки различаются и по уровню активного сопротивления

Это важно знать для расчета параметров обмоток и характеристик ПРУ. Щеточный узел должен работать согласованно. Поэтому следует учесть особенности прижимного блока, характеристики направляющих и контактных групп

Поэтому следует учесть особенности прижимного блока, характеристики направляющих и контактных групп.

От степени прижима зависит надежность работы. Если прижатие чрезмерное, то коллектор и щеточный блок могут перегреваться, а при недостаточной степени прижима возможно искрение.

На фото щеток для электродвигателей представлены разные их модификации. Однако не все из них могут применяться в конкретных условиях. Например, не рекомендуется монтировать в электроинструменте генераторные модификации медно-графитовых изделий. Чрезмерный перегрев и высокие токи приведут к проблемам с работоспособностью обмоток.

Разбираем стиральную машину

Принцип работы электродвигателя

Для замены щеток электрического двигателя стиральной машины надо подготовиться к предстоящим работам, изучив инструкцию и схему расположения основных узлов. Все операции должны производиться предельно аккуратно. Выполняя разборку, старайтесь хорошо запомнить расположение и способ крепления затрагиваемых узлов.

Совет мастера! Новичку полезно будет сфотографировать внутреннее устройство вскрытой машины, чтобы точно знать, что и где должно находиться после сборки.

Необходимые инструменты

Чтобы добраться до мотора и произвести замену щеток, вам понадобятся:

• набор отверток;
• гаечные ключи;
• плоскогубцы;
• наждачная бумага.

Предварительная разборка

Все ремонтные работы с бытовым электрическим оборудованием должны производиться при его полном отключении от сети. Первым делом выньте вилку из розетки. При подготовке к замене щеток вам потребуется:

• отсоединить машину-автомат от питательного и канализационного водопроводов;
• развернуть агрегат с целью достижения удобного доступа к его тыльной стороне;
• снять заднюю крышку, которая обычно крепится на саморезах;
• демонтировать ремень, связывающий электродвигатель с валом барабана для загрузки белья, для чего потребуется потянуть его на себя при аккуратном вращении шкива;
• отсоединить мотор от схемы питания, разомкнув соответствующий разъем;
• открутить болты, фиксирующие двигатель на раме, и снять его.

Надо знать. Модели различных фирм могут иметь свои конструктивные особенности. Для этого вы и изучали инструкцию изготовителя перед началом работы.

Замена щеток на стиральной машине

Работы с демонтированным двигателем лучше выполнять на столе в условиях достаточной освещенности. Порядок действий при замене щеток следующий:

• положите мотор набок, чтобы получить удобный доступ к месту установки щетки;
• отверните крепежные болты;
• извлеките щетку из гнезда, запомнив направление заточки наконечника;
• повторите перечисленные операции с другой щеткой;
• осмотрите стержни (если нет видимых повреждений, а длина графита превышает 1,5 см, то причина отказа заключается не в них);
• проверьте состояние коллектора двигателя, зачистив наждачной бумагой все неровности;
• установите новые щетки, закрепив их в нужном положении штатными болтами.

Не забудьте! Скос щеток должен обеспечивать максимальную площадь их контакта с коллектором. Если это не так, надо развернуть их на 180 градусов.

Завершение работы

Установка двигателя на место производится в обратной последовательности. Для этого надо:

• поставить мотор на раму, закрепив его болтами за монтажные отверстия;
• подключить питательный кабель;
• натянуть ремень, слегка поворачивая валы двигателя и барабана;
• поставить на место заднюю крышку;
• восстановить подключение водопровода, канализации и вставить вилку в розетку.

Любой произведенный ремонт должен заканчиваться пусковыми испытаниями. Они будут заключаться в первоначальном пуске стиральной машины в работу на одном из щадящих режимов. При этом следует убедиться в ее исправности и прислушаться к шуму мотора. Щеткам потребуется некоторое время на притирку поверхностей по форме коллектора. В такой ситуации возможно некоторое увеличение громкости работы без особенно резких звуков и повышения вибрации агрегата.

Совет! Несколько первых стирок после замены щеток не рекомендуется до предела нагружать барабан, чтобы избежать срабатывания аварийной защиты.

Если вы неуверены в своих способностях правильно определить причину поломки и заменить щетки на электродвигателе вашей стиральной машины, то воспользуйтесь услугами сервисной службы. Подобная работа выполняется достаточно быстро и оплачивается по минимальным расценкам. Скорее всего, зная марку вашей машины, мастер приедет с необходимыми запасными частями, и вам не придется самостоятельно искать их, обзванивая или объезжая магазины.

Посмотрите видео о том, как самостоятельно заменить щетки в стиральной машине

Разновидности изделий

• графитовые – производятся из графита с различным наполнителями, например таких как сажа. Их назначение в обеспечении легкой коммутации в двигателях;
• угольно-графитовые – так как они являются не слишком прочными, то их применяют в устройствах с самой минимальной нагрузкой механического типа;
• электрографитовые – являются высокопрочными изделиями. Такие щетки гарантируют контакт среднего уровня с повышенными токонагрузками;
• металлографитовые с графитовым порошком, медным или оловянным наполнителями. Главными отличительными свойствами таких изделий являются работа со сложными контактами, высокая степень защиты от проникновения различных жидкостей и газов, повышенная прочности.

Электрографитовые

Марка	Твердость, кПа×104	Удельное электрическое сопротивление, мкОм×м	Номинальная плотность тока, А/см2	Максимальная допустимая линейная скорость, м/с	Переходное падение напряжения на паре щеток, В
ЭГ2А	7-21	2-8	11-27	50	0,9-1,9
ЭГ4	2-6	13-35	15	60	0,9-1,9
ЭГ8	8-34	36-50	11	42	1,0-1,8
ЭГ14	8-30	20-38	12	45	1,1-2,1
ЭГ141	1-30	20-40	11	40	1,1-2,0
ЭГ61АК	20-65	36-60	19,5	60	1,7-3,2
ЭГ74	15-49	35-75	15	50	1,2-2,4
ЭГ74АК	20-40	35-75	12	60	1,3-2,5
ЭГ75	35-65	13	60	1,5-3,2
ЭГ841К	40-80	17	50	1,7-3,7

Металлографитовые

Марка	Твердость, кПа×104	Удельное электрическое сопротивление, мкОм×м	Номинальная плотность тока, А/см2	Максимальная допустимая линейная скорость, м/с	Переходное падение напряжения на паре щеток, В
611ОМ	6-12	8-28	15	40	0,7-1,7
М1А	8-25	2-8	12	60	0,8-2,0
МГ	4-14	не более 12	30	30	не более 0,4
МГ4	10-22	не более 1,3	24	30	не более 1,6
МГС5	6-20	2-15	45	16	0,7-1,9
МГС20	6-25	не более 0,4	120	15	0,3-1,0
МГСО	6-20	2-15	30	30	не более 0,35
МГСО1М	6-20	не более 0,8	80	15	0,1-0,5
МГСОА	14-45	не более 0,3	100	15	0,1-0,45
М1А	8-25	2-8	12	33	0,8-2,0
МГСО51	6-20	2-13	80	15	1,2-2,5

Угольнографитовые

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

Критерии выбора щеток

Размещаем текст по ширине страницы

Для правильного выбора щеток необходимо знать и учитывать такие параметры как:

• Марка и материал, из которого непосредственно изготовлен контакт
• Размеры (длина, ширина, глубина). При этом незначительные колебания в сторону уменьшения или увеличения может иметь длина.
• Тип или конфигурация исполнения детали. Определяют исполнение так – имеется проводник или нет, материал из которого он изготовлен, место где он должен быть прикреплен, кольцо или вилка в качестве наконечник для подсоединения.

Чем могут быть полезны

Поставляемые нашей данные товары используются в различных отраслях промышленности. Главной задачей устройств является передача электрического тока от источника питания непосредственно к вращающемуся коллектору двигателя, обеспечивая его стабильную и безостановочную работу.

Вся представленная продукция отличается высокой надежностью в силу высокой степени точности соединения механических частей и применения в конструкциях щеток износоустойчивых материалов. Эти модели не теряют слишком много энергии в скользящем контакте, не искрят, обеспечивая надежный коммутационный процесс. Щеточно-коллекторные узлы считаются расходным материалом, но приобретенные здесь модели рассчитаны на длительный период эксплуатации.

Преимущества покупки электрощеток в нашей

• Каждая оригинальная модель, произведенная у нас, рассчитана на строго определенную область применения.
• Все предлагаемые электрощетки для электродвигателей обладаю высокой степенью устойчивости к износу.
• Приобретая продукцию у нас, вы покупаете ее у производителя, избегая переплат в виде необоснованных торговых наценок посредников.
• Есть возможность выпуска партий продукции по индивидуальному заказу клиента, в соответствии с его техническими потребностями.
• Высокое качество всех товаров, выпущенных на современном оборудовании, гарантировано.

В случае необходимости, менеджеры окажут вам помощь в выборе, ознакомив с техническими характеристиками, особенностями установки и эксплуатации оборудования. Кроме того, мы предоставляем удобные способы оплаты и доставки заказов, а также сотрудничаем, как с оптовыми, так и с розничными покупателями.

Выгодные цены

Гибкие скидки

Широкий ассортимент

Доставка по России

Довольные клиенты

Качественные товары