Щетки для электроинструмента: назначение, выбор и замена
В строительстве электроинструмент является незаменимым помощником. Используется он при сверлении отверстий, вбивании гвоздей и др. Все электроинструменты оборудованы специальными щётками, назначение которых заключается в передачи электрического тока. Снимая напряжение со статора, щётки подают его на коллектор ротора/якоря, что требуется для создания вращения. Таким образом, щётки применяются в качестве токоподвода и при этом обладают необходимыми свойствами для выдерживания механических нагрузок в ходе вращения якоря.
Изготавливаются, как правило, из угля или графита. В основной материал могут быть добавлены различные примеси, для соответствия продукции определённым стандартам. Например, есть угольные щетки, выполненные из материалов, снижающих искрообразование во время работы. Но, в основном, главная цель изготовителей – увеличение срока эксплуатации. Для большей продолжительности работы щёток, не следует давать слишком высокие нагрузки на электроинструмент. К разновидностям деталей относятся:
Широкий выбор щёток для электроинструмента не гарантирует их высокое качество. Неспециалисту трудно выявить подделку из-за множества различных нюансов. Поэтому такие детали лучше приобретать у авторизированных дилеров и менять их в соответствующих сервисных центрах. Это будет гарантией качественной установки с проверкой общего состояния инструмента и его щёточного узла.
Рекомендации по выбору
При подборе щёток, в первую очередь следует обращать внимание на материал для их изготовления: здесь важна хорошая проводимость электричества и прочность (твёрдость) самого изделия, влияющая на его долговечность. Одной из важных характеристик деталей является активное сопротивление, которое учитывается при расчёте данных по обмотке двигателя и номиналу пускорегулирующих устройств. Этим требованиям полностью отвечают угольные щетки. Угольному материалу характерно дополнительное преимущество: при появлении дуги напряжения, не происходит приваривание к металлическим поверхностям (при работе двигателя дуга электричества возникает довольно часто).
Многие фирменные угольные щетки комплектуются механизмом автоматического отключения: в деталь устанавливается специальная пружина с непроводящим наконечником, выполненным из керамики. Достигнув определённого уровня износа, пружина выталкивает наконечник и электроинструмент выключается. При износе, без данного механизма, на коллектор может воздействовать пружина щёткодержателя или поводок щётки, приводя к поломке якоря (рекомендуется время от времени проводить анализ состояния щёточного узла и самих щёток).
Наименьшим сроком службы характеризуются генераторные щётки. Такие детали, кроме собственного износа, негативно влияют и на работу двигателя. Выполнены эти изделия из почти чистой меди, при незначительном добавлении угольных компонентов, графита и других примесей. Данные детали рассчитаны на величину тока, соответствующую величине в генераторах (значительно большей, по сравнению с двигателем). Ставить их в электроинструменты нельзя: такие действия могут сразу вызвать короткое замыкание цепи. Если же якорь успеет поработать, то большое напряжение и повышенная температура выведут обмотку из строя, из-за чего потребуется дорогостоящий ремонт.
Важно! Медь коллектора якоря может быть твёрдой или мягкой. Для мягкой меди нужно выбирать специальные мягкие щётки. Если в данном случае установить жёсткие изделия, то коллектор за короткий срок может полностью износиться, и потребуется ремонт по замене якоря. При установке мягких деталей на жёсткий коллектор — из строя выйдут сами щётки.
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:
После установки проверьте работу инструмента: новые детали не должны искрить, и рабочий звук должен быть ровным, без резких перепадов.
Онлайн помощник домашнего мастера
Щетки для электродвигателей: советы по выбору нужной модели, инструкция по замене и ремонту своими урками
В бытовых условиях мы очень часто используем электроинструмент. А что говорить о профессионалах, деятельность которых напрямую связана с применением разнообразных приборов с электродвигателем. В процессе интенсивной эксплуатации такие агрегаты очень часто изнашиваются, что приводит к поломке.
Часто причиной может выступать неисправность щеток. Для чего нужны щетки в электродвигателе, как они устроены, и что нужно сделать для замены, мы расскажем в данной статье.
Краткое содержимое статьи:
В чем состоит назначение
Передача электроэнергии на якорные обмотки в электродвигателе производится при помощи коллекторного узла. Из-за вращения якоря в процессе работы электроинструмента для передачи нужен контакт. Причем он должен быть подвижным, а поэтому использование металла не допустимо. Ведь число оборотов значительно, что сопровождается сильным трением.
В таком случае при контакте металла с металлом происходил бы перегрев поверхностей. Коллектор достаточно быстро вышел бы из строя. Решить проблему удалось при помощи изготовления контакта из угля или графита.
Щетки в электродвигателе создают контакт скользящего типа. Они выступают элементом механизма, который позволяет перевести механическую энергию в электрическую.
Главное назначение щеток для электродвигателей состоит в снятии и подведении электротока на коллекторах, в том числе и от контактных колец.
Основные характеристики устройств
Щетки могут выпускаться вместе с проводниками. Их изготавливают из металла. Но существуют модификации и без проводников. Чтобы закрепить провод на конструкции щетки используется несколько разных вариантов – развальцовкой, впрессовкой, пайкой.
При этом сами тоководы различаются марками. Они могут быть многожильными из медной проволоки (МПЩ), гибкими, отличающимися плетением из аналогичной проволоки (ПЩ), универсальными с повышенной степенью гибкости (ПЩС).
Рассматривая описание щеток для двигателей, нужно отметить наличие наконечников контактного типа на проводе. Они необходимы для более качественного крепления болтами держателей, расположенных на щетках. Для удобства такие наконечники различаются по форме – вилочные, флажковые, двойные и пластинчатые.
Электрощетки должны обеспечивать заданный режим функционирования основного и вспомогательного электрооборудования с минимальными расходами на ремонтно-обслуживающие работы.
Разновидности изделий
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.
Не следует забывать и о типе провода, а также его сечении. Если подобрать точное совпадение по марке не удастся – не отчаивайтесь. Следует взять аналог с тем же уровнем твердости и допустимым режимом работы. А вот по сечению имеются определенные нюансы – толщина проводника должна быть равной оригиналу и соотноситься по степени гибкости.
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.
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.
Причины неисправностей и замены
Роль щеток в электродвигателе неоспорима. Поэтому целесообразно минимизировать действие факторов, которые приводят к их неисправности.
Даже если щетки подобраны правильно, рекомендуется выделить время на их притирку. Для этого целесообразно запускать мотор вхолостую, не нагружая его. Также коллектор должен регулярно очищаться, а использование специальных смазок поможет продлить срок службы всей конструкции.
Как выбрать графитовые, меднографитовые и угольные щетки для электродвигателя, генератора, преобразователя и других электрических машин.
Графитовые, меднографитовые и угольные электроконтактные щетки, (по тексту далее «щетки») применяются во множестве электрических машин, там, где необходимо обеспечить подвижный электрический контакт. В процессе работы щетки изнашиваются, уменьшаясь по длине, и рано или поздно наступает момент, когда износившиеся щетки необходимо поменять на новые. Для правильного подбора и замены износившихся щеток необходимо знать следующие параметры:
В интернет магазине https://aktivenergo.ru щетки графитовые и меднографитовые можно выбрать по размерам и параметрам и купить с быстрой доставкой по России.
Существует два основных типа щетки, это: одинарные и разрезные.
Одинарная щетка это цельный брусок с выводоми ли без них, выглядит примерно так:
Большинство электроконтактных щеток для генераторов являются одинарными.
Разрезная щетка это два бруска объединенных общим проводом, выглядит примерно так:
Разрезные щетки – это две щетки объеденённые одним токоведущим проводом. Например размер пишется 2/16х32х40 К1-8 (тип конструкции), тот же размер может быть записан как 32х32х40 К1-8Р (буква Р в конструкции означает что щетка разрезная.)
Крупные электрографитовые щетки делают разрезными для лучшего электрического соединения и оптимального износа при работе.
Это то из чего состоит щетка. Условно все щетки подразделяются на две категории: это Графитовые и Меднографитовые.
Графитовые щетки состоят из графита различной плотности и с различными добавками и связующими которые придают материалу необходимые характеристики.
Меднографитовые щетки помимо вышеперечисленного имеют еще в своем составе цветные и драгоценные металлы такие как медь, свинец, олово, серебро, что делает их более твердыми, износостойкими и позволяет пропускать бОльшие токи, но при этом уменьшает линейную скорость эксплуатации щетки (линейная скорость – это скорость с которой щетка трется о поверхность токосъемного устройства). Отдельно отметим, что покупать что данные металлы можно купить отдельно, например, свинец в чушке.
При замене отработавших щеток лучше всего поставить щетки той-же марки, однако в подавляющем большинстве случаев допускается замена на другие марки с не сильно отличающимися характеристиками. Марка материала щетки как правило указывается либо условным обозначением на теле щетки, или на клеммах провода, или пишется полная марка на теле щетки. Если маркировка указана условным номером, то для расшифровки марки можно воспользоваться таблицей условных и полных обозначений щеток.
В одной статье сложно раскрыть всю информацию по маркировке товара, например, существует несколько технологий маркировки – каплеструйная, теплоструйная, лазерная и термотрансферная.
Расшифровка условных обозначений марок материала щеток
| Условное обозначе-ние | Полное обозначе-ние | Условное обозначе-ние | Полное обозначе-ние | Полное обозначе-ние | Полное обозначе-ние |
| 9 | МГС5 | 56 | 611ОМ | 83 | М3 |
| 12 | ЭГ2А | 59 | ЭГ4Э | 84 | ЭГ84 |
| 14 | ЭГ4 | 61 | ЭГ61 | 85 | ЭГ85 |
| 17 | МГ | 62 | ЭГ62 | 86 | М6 |
| 18 | ЭГ8 | 63 | ЭГ63 | 87 | ЭГ51А |
| 19 | МГ4 | 65 | ЭГ17 | 88 | 611М |
| 20 | Г20 | 66 | ЭГ13П | 89 | МГС9А |
| 21 | МГСО | 67 | ЭГ13 | 91 | МГ64 |
| 32 | Г22 | 68 | ЭГ2АФ | 92 | МГСО1 |
| 34 | Г21 | 71 | ЭГ71 | 93 | М20 |
| 41 | ЭГ14 | 72 | МГС20 | 94 | 20 |
| 43 | Г3 | 74 | ЭГ74 | 95 | МГ4С |
| 44 | Г4 | 74К | ЭГ74К | 96 | 96-0 |
| 50 | ЭГ50 | 75 | ЭГ75 | 97 | М1А |
| 51 | ЭГ51 | 77 | МГСОА | 103 | Г33 |
| 52 | МГС21 | 79 | ЭГ74АФ | 106 | ЭГ86 |
| 53 | МГС51 | 81 | М1 | 108 | ЭГ84-1 |
| 82 | МГ2 |
Самые распространенные марки щеток на сегодня:
В случае если оригинальная марка неизвестна, то можно подобрать щетки по эксплуатационным характеристикам которые приведены в следующей таблице:
| Марка | Тверд. | Удельное электрич. сопр., мк Ом*м | Коэффи-циент трения, не более | Номи-нальное давление на щетку, кПа | Линейная скорость, м/с, не более | Преимуществен-ная область применения | Электрические машины постоянного тока с резко выраженной неравномерностью нагрузки; гребные двигатели; электропривод вентиляторов, машины универсального назначения; Контактные кольца цепей возбуждения турбогенераторов мощностью менее 200 МВт и одноякорных преобразователей; Электрические машины постоянного тока небольшой мощности для контактных колец синхронных и асинхронных двигателей с фазным ротором |
| Электропривод различного назначения, в т.ч. мощные двигатели и генераторы с резко выраженной неравномерностью нагрузок; гребные двигатели; сварочные и тяговые енераторы; Крановые двигатели постоянного тока; электрические машины постоянного тока для черной и цветной металлургии и для контактных колец | |||||||
| Тяговые и вспомогательные электрические машины ж/д и городского транспорта, а также электрические машины общего промышленного применения | |||||||
| Вспомогательные электрические машины подвижного состава ж/д, тепловозов, промышленного транспорта; генераторы и двигатели с резко выраженной неравномерной нагрузкой | |||||||
| Электродвигатель постоянного тока МЭ 272, для вентиляторов системы охлаждения двигателей транспорта | |||||||
| Контактные кольца турбогенераторов и синхронных компенсаторов | |||||||
| ЭГ61А ЭГ61 УМК | Электрические двигатели напряжением до 500В для подвижного ж/д состава, современных магистральных электровозов | ||||||
| ЭГ-71 УМК | Машины постоянного тока напряжением до 500 В. с тяжёлыми условиями коммутации/td> | ||||||
| Электрические машины постоянного тока с наиболее тяжелыми условиями коммутации и резко выраженной неравномерностью прикладываемых нагрузок; мощные тяговые двигатели некоторых типов современных локомотивов | |||||||
| Электрические тяговые двигатели и высоковольтные вспомогательные машины современных магистральных электровозов; тяговые электрические машины с тяжелыми условиями коммутации и повышенными температурами нагрева | |||||||
| ЭГ841 ЭГ84 УМК | Тяговые и вспомогательные двигатели городского транспорта; тяговые двигатели мощных самосвалов с электроприводом | ||||||
| Контактные кольца одноякорных преобразователей, асинхронных двигателей и синхронных генераторов; машины постоянного тока напряжением до 40 В | |||||||
| Электрические машины с контактными кольцами; электрические машины низковольтные коллекторные с облегченными условиями коммутации |
Если у вас стояли щетки иностранного производства, то для того чтобы вам помогли подобрать наиболее подходящие, необходимо обратиться к сотрудникам нашей компании.
3. Конструкция щетки.
Конструкция щетки обозначает расположение токоведущих выводов на теле щетки, их количество а также наличие или отсутствие различных прорезей для крепления щетки.
Типовые конструкции электроконтактных щеток приведены в таблице.
4. Длина и наконечник провода щетки
ТОКОВЕДУЩИЕ ПРОВОДА
Щётки для электрических машин изготавливаются с токоведущим проводом и без него. Применяется провод марки ПЩ – неизолированный, нормальной гибкости. Длина токоведущего провода измеряется от наиболее выступающей части щётки до центра отверстия в наконечнике или до конца провода без наконечника.
Соединение токоведущего провода с телом щётки (заделка) может осуществляться методами
Длина провода L выбирается по ГОСТ 12232-89 из ряда (мм):
16; 20; 25; 32; 40; 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160.
Но на практике может отличаться в довольно сильных пределах погрешности в ту или иную сторону, главное условие – чтобы при работе щетки длины провода хватало чтобы он крепился свободно без натяжения.
В зависимости от сечения провода допустимая токовая нагрузка указана в таблице:
Для крепления токоведущего провода к болту щёткодержателя на проводе устанавливается наконечник. Основные типы применяемых наконечников указаны в таблице:
Примеры полного обозначения наконечников:
8ПГ2-10 – Пластинчатый закрытый наконечник с диаметром 8 мм под два провода сечением 10 мм2;
5ФГ1-1,5 – Флажковый закрытый наконечник с диаметром 5 мм под один провод сечением 1,5 мм2.
Бывает, что щетки поставляются без наконечника, только с проводом.
5. Тип накладки.
Накладка предохраняет щетку от разрушения при давлении на нее прижимным устройством, если щетка работает в условиях, где давление на нее не сильное и нет вибрации при работе, то накладка не обязательна, если же присутствует вибрация или необходимо ограничить погружение щетки при износе то применяют щетки с накладками. Тип и описание накладок приведены ниже.
Пример правильной маркировки щетки выглядит так:
Щетка ЭГ 20х32х64 L125, К1-2, 6Д1х4, ЭГ41, НК-2
Щетка ЭГ – обозначает тип материала щетки ЭГ – электрографитовая, МГ-меднографитовая
20х32х64 – Размер щетки ширина, длина, и высота. Первые две цифры – это размер окна в которое вставляется щетка. Последняя цифра – это размер по которому изнашивается щетка в процессе работы.
L125 – длина токопроводящего провода в милиметрах.
К1-2 – конструкция щетки
6Д1х4 – тип наконечника, сечение провода
ЭГ41 – Марка материала из которого изготовлена щетка