Почему искрят щетки электродвигателя

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.

Почему искрят щетки электродвигателя

  • +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.

7 причин – почему искрят щетки электродвигателя

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.

  1. Устройство электродвигателя и принцип работы
  2. Причины
  3. Износ щеток
  4. Замыкание в обмотке якоря
  5. Неисправность в обмотке статора
  6. Загрязнение
  7. Неправильно установлены щетки
  8. Плохой контакт щеток с коллектором
  9. Механические нарушения
  10. Заключение

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:

  1. Поверхность коллектора имеет неровности;
  2. Биение вала превышает значение, указанное в технической документации;
  3. Отдельные коллекторные пластины выступают за общий для всех уровень;
  4. Выступ изоляции (слюды);
  5. Щетки в щеткодержателях двигаются с заклиниванием;
  6. Наоборот, щетки вставлены в щеткодержатели с большим зазором, что создает вибрацию при работе;
  7. Щеткодержатели установлены далеко от коллектора;
  8. Неравномерное натяжение пружин, как следствие разница в усилии поджатия щеток.

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.

Что делать, если искрят щетки электродвигателя пылесоса?

Ко всем неисправностям в электроприборах важно относиться серьезно и своевременно реагировать. Если в вашем пылесосе искрят щетки электродвигателя, то для начала попробуйте разобраться в проблеме самостоятельно. Если ни один из предложенных ниже вариантов не поможет вам починить устройство, то незамедлительно обратитесь в специализированную мастерскую.

Почему могут искрить щетки?

Как только вы заметили искру, сразу же отключите пылесос от электропитания. Какова бы не оказалась в итоге причина неисправности она ведет к поломке прибора и его ликвидации. Важно отреагировать незамедлительно и принять все возможные меры. В домашних условиях и самостоятельно вы сможете решить проблему, если причина заключена в следующем:

  1. Износ щеток. Если причина в этом, то двигатель начинает работать с меньшей мощностью. Иногда может и совсем не запуститься или же во время работы резко уменьшать свою скорость.
  2. Поломка якоря. Возможно, что проблема кроется в межвитковом замыкании обмотки якоря. Обратите внимание на то откуда наблюдается искрение. Если оно с одинаковой интенсивностью исходит из под обеих щеток, то вы угадали с причиной поломки. Еще одним доказательство вашей правоты в данном случае будет нагревающаяся во время работы пылесоса обмотка якоря.
  3. Статер вышел из строя. Если проблема связана именно с работой статора, то искры будут выбивать только из под одной щетки. Статор имеет две обмотки, который при проверке на сопротивление должны выдавать одинаковый результат, равный 4 Ом. Если сопротивление у обмоток разное, то причина кроется именно здесь.
  4. Причина может быть в загрязнении контактов коллектора. В этом случае вы увидите сильные искры из под обеих щеток. На контактах будет образовываться нагар, возникающий от перегрева двигателя. Мощность оборотов двигателя падает и он начинает работать с перебоями.
  5. Замкнуло коллектор. Контакты со временем подвержены стиранию. В результате этого образуется мелкая графитовая пыль.

Помните! Она скапливается в коллекторе и в какой-то момент может скопиться в таком количестве, что станет причиной замыкания контактов.

Что делать?

После того как вам удалось выявить причину горения щеток, вам важно понять какими должны быть ваши правильные действия.

Если проблема связана с износом щеток, то их нужно сразу же заменить. Лучше заменить и пружины, на которых они держатся.

Если причина неисправности в якоре, то предстоит полностью заменить его обмотку. Такой ремонт сложно осуществить самостоятельно в домашних условиях. Вы можете попробовать, но проще просто заменить деталь целиком. Она не будет стоить дорого.

В случае со статором ситуация выглядит так же как и с якорем. Если вы сможете самостоятельно перемотать его обмотку, то это будет самым правильным и экономичным решением проблемы. В противном случае придется заменить деталь.

Если вы нашли неисправность в коллекторе, то его ремонт следует начать с чистки контактов от пыли и нагара. Сразу же проверьте работу щеток коллектора. Если они работают в стандартном режиме, то на контактах не должно скапливаться никаких загрязнений.

Важно! Почистить контакты можно при помощи наждачной бумаги. Подойдет самая минимальная зернистость, чтобы не поцарапать деталь во время чистки.

При помощи шуруповерта, установленного на минимум оборотов, вы сможете провести самостоятельную чистку. На основании шуруповерта зафиксируйте наждачную бумагу и аккуратными движениями пройдитесь по контактам. Если щетки коллектора неисправны их нужно сразу же заменить, чтобы в дальнейшем поломка не повторилась. Исправные щетки должны своевременно устранять нагар и пыль, скапливающиеся на приборе.

Полезное видео

Если проведенные манипуляции не дали желанного результата и ваш пылесос все еще неисправен, то не экспериментируйте и обратитесь к специалисту. Неисправность серьезнее чем вы думали и ею должен заниматься профессионал. Дальнейшие попытки устранить неисправность самостоятельно могут привести к выведению из строя пылесоса, но уже по вине вашей настойчивости и незнанию.

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.

  1. И если нагрузка будет отсутствовать, то движок пойдет «в разнос». Его просто сорвет с креплений за доли секунды.
  2. 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

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
Adblock
detector