Почему искрят щетки электродвигателя

Довольно часто при работе щёток коллекторного двигателя можно наблюдать такое явление, как искрение. При этом в некоторых случаях искрение щёток расценивается как норма, в других же – сигнализирует о неисправности, которую необходимо как можно скорее устранить.

 

Когда искрение щёток коллекторного двигателя — норма

Алгоритм работы коллекторного электродвигателя таков, что в движении щётки постоянно вступают в контакт с коллектором, разрывая и вновь замыкая электрическую цепь. Именно такой механизм функционирования, напрямую связанный с конструктивными особенностями коллекторных механизмов, является неминуемой причиной появления искр при его работе, даже в случае, когда двигатель абсолютно исправен. Однако важно понимать, что искрение в этом случае минимально. Сильное же искрение, как правило, говорит о том, что работа коллекторного двигателя нарушена и для того, чтобы её наладить, важно выяснить причину неисправности.

 

Щётки искрят из-за сильного износа

Сильное искрение щёток может возникнуть из-за того, что они сильно износились. При этом сопутствующими признаками износа, помимо обильных искр, будут неспособность развития двигателем полных оборотов и выхода на полную мощность, а также тяжёлый старт двигателя, осуществить который удаётся не с первой попытки. Проверить версию об износе щёток довольно легко: щётки следует прижать к коллектору при помощи отвертки. Если щётки изношены, то при таком прижатии плотность контакта нормализуется и работа двигателя наладится, однако при ослаблении нажима снова появятся искры. Вариант решения проблемы в таком случае только один: замена щёток на новые. Некоторые модели коллекторных двигателей предусматривают замену щёток только совместно с пружинами и держателями.

 

Неисправность обмоток статора или ротора

  • При коротких замыканиях и межвитковых замыканиях, происходящих в обмотках статора или ротора, искрение будет неравномерным или даже исходить от одной из щёток. При диагностировании неисправностей обмоток может потребоваться их перемотка или же, в сложных случаях, полная замена ротора или статора.

 

  • Межвитковое замыкание якорных обмоток 

В этом случае искрить будут обе щётки неисправного электродвигателя, сопутствующим «симптомом» является сильный нагрев обмотки якоря, связанный с неравномерностью токов, поступающих на контакты. Как и в предыдущем случае, при диагностировании проблемы в обмотке необходимо или перемотать её, или полностью заменить неисправный элемент.

 

  • Загрязнение коллектора
  • Щётки являются постоянно изнашиваемым элементом коллекторного двигателя, и в процессе их износа образуется так называемая графитовая пыль, накапливающаяся меж коллекторных пластин, что в результате приводит к замыканиям и, как следствие, появлению искр. При работе с коллекторным механизмом важно следить за положением щёток: если они смещаются, образование графитовой пыли значительно увеличивается. Помимо графитовой пыли, причиной искрения также может стать нагар, образующийся на коллекторе из-за перегрева и создающий лишнее сопротивление при контакте щёток с коллектором. Если причина в загрязнении коллектора, его необходимо очистить с помощью наждачной бумаги, уделяя особое внимание пространству меж лампелей.

 

Конструктивные особенности Отчего искрят щетки

При работе двигателя происходит постоянное трение щеток о контактные пластины коллектора, что требует периодического осмотра.

На рабочих поверхностях медных площадок появляется незначительный слой угольной пыли, как показано на фотографии. 

Это связано с расходом материала и износом щеток. Этот процесс идет всегда при работе коллекторного двигателя. Даже при нормальном скольжении щетки создается незначительный разрыв цепи электрического тока. А это всегда связано с искрообразованием из-за возникновения переходных процессов и появлением микроскопических дуг. К тому же обмотки обладают высоким индуктивным сопротивлением. Поэтому полностью исправный щеточный механизм при номинальной работе искрит, что не заметно взглядом, но ощущают чувствительные электронные приборы: телевизоры, компьютеры и другая техника. В схему их питания всегда устанавливают помехоподавляющие фильтры. 

 

Проверить степень износа щетки 

Основной метод связан с визуальным осмотром. В интернете можно встретить советы, рекомендующие прижать при работе двигателя щетку отверткой и оценить изменение оборотов ротора. Это опасная операция, выполнять которую может только обученный и опытный персонал потому, что: необходимо пользоваться защитными средствами: работа выполняется под напряжением; существует вероятность создания короткого замыкания, ибо проверять придется обе щетки по очереди 

или одновременно и использовать отвертки с изолированными стержнями и наконечниками. Если внешний осмотр показал, что длина щетки сильно уменьшена или рабочая поверхность имеет сколы, то ее необходимо просто заменить.

 

 

причины и способы устранения искрения

Ремонт электродвигателей в городах: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Новосибирск, Самара, Челябинск, Пермь, Казань, Красноярск

Искрение щеток может быть вызвано множеством причин, которые требуют от обслуживающего персонала внимательного наблюдения за системой скользящего контакта и щеточного аппарата. К основным из этих причин относятся механические (механическое искрение) и электромагнитные (электромагнитное искрение).

Механические причины, вызвавшие искрение, не зависят от нагрузки. Искрение щеток можно уменьшить, повышая или снижая давление на щетки, и, если возможно, снижая окружную скорость.

При механическом искрении искры зеленого цвета распространяются по всей ширине щетки, подгар коллектора не закономерный, беспорядочный.

Механические искрения щеток вызываются: местным или общим биением, задирами на скользящей поверхности коллектора, царапинами, выступающей слюдой, плохой продорожкой коллектора (прорезка слюды между коллекторными пластинами), тугой или слабой посадкой щеток в обоймы щеткодержателей, податливостью бракет, вызывающей вибрацию щеток, вибрацией машин и др.

Электромагнитные причины, вызывающие искрение щеток, более сложные при их выявлении. Искрение, вызванное электромагнитными явлениями, изменяется пропорционально нагрузке и мало зависит от частоты вращения.

Электромагнитное искрение обычно имеет бело-голубой цвет. Форма искр шаровидная или каплеобразная. Подгар коллекторных пластин носит закономерный характер, по которому можно определить причину искрения.

Если в обмотке и уравнителях произойдет замыкание, нарушится пайка или возникнет прямой обрыв, искрение будет неравномерным под щетками, а подгоревшие пластины расположатся по коллектору на расстоянии одного полюсного деления.

Если щетки под бракетом одного полюса искрят больше, чем под бракетами других полюсов, значит, произошло витковое или короткое замыкание в обмотках отдельных главных или добавочных полюсов; неправильно расположены щетки или ширина их больше допустимой.

Кроме того, в машинах постоянного тока могут наблюдаться дополнительные нарушения:
смещение щеточной траверсы с нейтрали вызывает искрение и нагрев щеток и коллектора;
деформация скользящей поверхности коллектора вызывает вибрацию и искрение щеток;
не симметрия магнитного поля вызывает снижение порога реактивной ЭДС, ухудшает коммутирующую способность машины, что, в свою очередь, вызывает искрение щеток.
Магнитное поле машины симметрично, если строго соблюдаются правильный шаг по окружности между наконечниками главных и дополнительных полюсов и выдержаны расчетные зазоры под полюсами.

У крупных машин настройка электромагнитных цепей выполняется по методу безыскровой зоны.

Подробнее, о причинах отказов электрических машин, читайте здесь.

Источник: Н.К. Мандыч. Ремонт электродвигателей.

    Рекомендованные материалы:

  1. Перегрев обмотки статора асинхронного электродвигателя
  2. Перегрев обмотки ротора АД
  3. Обрыв в обмотках АД
  4. Искрение щеток машины постоянного тока
  5. Пониженный вращающий момент АД
  6. Причины возникновения повышенного уровня шума в двигателях
  7. Причины вибрации электродвигателя
  8. Неисправности подшипников электрических машин
  9. Подшипниковые токи и способы их устранения
  10. Работы по ТО и ремонту электрических машин
Помощь студентам
    Формулы, правила, законы, теоремы, уравнения, решение примеров

  • ТОЭ
  • Электрические машины
  • Теоретическая механика
  • Высшая математика

Поделитесь с друзьями:

    Опубликовано Автор adminРубрики Основы электротехники

    РЕШЕНО: искрообразование вокруг щеток — инструмент

    Информация о ремонте, касающаяся инструментов, используемых для определенных задач, таких как ремонт, сборка или резка. Узнайте, как использовать инструменты, которые работают, чтобы исправить те, которые не работают.

    627 вопросов

    Посмотреть все

    Джеймс Хартман

    @jameshartman

    Рем: 23

    1

    1

    Опубликовано:

    Опции

    • Постоянная ссылка
    • История
    • Подписаться

    У меня есть угловая шлифовальная машина Dewalt 4″.

    Начала искрить с одной стороны арматуры.

    Вы знаете, что случилось с этим инструментом?

    Ответил!
    Посмотреть ответ

    У меня тоже есть эта проблема

    Хороший вопрос?

    Да

    Оценка
    2

    Отмена

    Выбранное решение

    Смитрон4

    @smithron4

    Рем: 549

    Опубликовано:

    Опции

    • Постоянная ссылка
    • История

    Если искры проходят по всему периметру медных полосок, также называемых коллектором, то произошло короткое замыкание якоря. Это означает, что изоляция между проводами и железом разрушилась внутри арматуры. Иногда это может быть просто короткое замыкание между шинами, медными полосами коммутатора.

    При отключенном инструменте с помощью воздушного шланга с воздушным соплом выдуйте мусор или пыль из области вокруг щеток и коммуникатора.

    Если это не улучшит симптомы, следующим шагом будет снятие щеток при отключенном инструменте, часто винт на крышке удерживает их, осмотрите и сравните длину. Короткая длина приведет к тому, что пружины не будут оказывать достаточного давления на углерод, чтобы обеспечить хороший контакт с коллектором. В этом случае замените щетки. Также проверьте свободу движения щеток. Если грязь забьет канал, по которому скользит щетка, пружина не сможет плотно прижать уголь к коллектору.

    Удачи!

    Этот ремонт распространяется на другие ручные электроинструменты.

    Был ли этот ответ полезен?

    Да

    Оценка
    16

    Отменить

    Дэймон Б.

    @techguy124261

    Рем: 61

    2

    2

    Опубликовано:

    Опции

    • Постоянная ссылка
    • История
    • Пошаговое руководство и процесс устранения: Очистка :
      1. Сначала очистите гребенчатые планки наждачной бумагой 1000, а также узкие канавки между планками с помощью лезвия. Затем с помощью зубной щетки очистите оставшийся нагар между стержнями.
      2. Проверить угольные щетки, если они короткие, со сколами или поврежденными, заменить их новым комплектом. Кроме того, осмотрите панели связи на предмет повреждений или неуместности.

    * Если вышеописанное не помогло, скорее всего у вас закоротил якорь (иногда катушки возбуждения). Для проверки якоря сначала осмотрите его визуально, если вы видите подгоревшее место на витках проводов или место, где провод крепится к коммбарам, то якоря нет. Если вы не видите подгоревших пятен, то можете продолжить исследование с помощью мультиметра. С мультиметром, установленным на низкое сопротивление, проверьте сопротивление каждой пары соседних коммуникационных полос, значения должны быть очень близкими, любое отклонение более 0,1 Ом является плохим. Затем измерьте каждую пару, которая находится под углом 180 градусов друг к другу, значения должны быть близкими, любая большая разница указывает на проблему. Вам также необходимо проверить наличие короткого замыкания между шинами связи и корпусом и валом якоря. Не должно быть никакой преемственности.

    • Если якорь прошел испытание, следующим шагом будут катушки возбуждения. У вас есть пара проволочных катушек, проверьте их сопротивление и осмотрите их на наличие обгоревших участков. Как и прежде, их сопротивление должно быть очень близким.

    Был ли этот ответ полезен?

    Да

    Оценка
    5

    Отменить

    Марти

    @marty87116

    Рем: 13

    1

    Опубликовано:

    Опции

    • Постоянная ссылка
    • История

    Может потребоваться обеспечить отсутствие мусора между сегментами коммутации и использовать острое лезвие для срезания указанного мусора.

    Был ли этот ответ полезен?

    Да

    Оценка
    1

    Отменить

    Кирумира Шабан

    @kirumirashaban

    Рем: 13

    1

    Опубликовано:

    Опции

    • Постоянная ссылка
    • История

    почистить пассажира наждачной бумагой

    Был ли этот ответ полезен?

    Да

    Оценка
    1

    Отменить

    Скотт Стэмпер

    @scottttamper

    Рем: 13

    1

    Опубликовано:

    Опции

    • Постоянная ссылка
    • История

    hi

    Если вы находитесь в Великобритании и сняли желтую круглую 3-контактную вилку и подключили обычную 3-контактную вилку, вы подключаете ее прямо к стене. Затем вы взяли электроинструмент на 110 В и подали на него 240 В.

    Короткий и кудрявый, он сгорит, и тогда все, что у вас останется, это вес бумаги.

    В надежде, что это поможет

    Был ли этот ответ полезен?

    Да

    Оценка
    1

    Отменить

    Питер Тран

    @petertrans20170

    Рем.: 1

    Опубликовано:

    Опции

    • Постоянная ссылка
    • История

    Я купил бывшую в употреблении электрическую дрель Hitachi W 6VB2, на ней никогда не было вилки на 13 ампер, она шла с разъемом, который вы подключаете к трансформатору, поэтому я снял его и надел на нее вилку на 13 ампер, но когда я ее включаю на нем действительно искры и потрескивания, поэтому я разобрал его, почистил все коммуникаторы и щетки, кажется, все в порядке, но все еще та же проблема, у кого-нибудь есть

    Был ли этот ответ полезен?

    Да

    Оценка
    0

    Отменить

    Смитрон4

    @smithron4

    Рем: 549

    Опубликовано:

    Опции

    • Постоянная ссылка
    • История

    Искрение вокруг комунатера обычно указывает на короткое замыкание между обмотками якоря и массой. Если ничего другого, проверьте между отдельными стержнями и землей. Также будет подключение к другому бару коммунатера.

    Меня интересует трансформатор: для какой цели он служил? Это установка на 220 вольт, используемая в Европе? Или, может быть, установлено другое напряжение, пока неизвестное?

    Был ли этот ответ полезен?

    Да

    Оценка
    0

    Отменить

    Томас

    @thethomas

    Рем.: 1

    Опубликовано:

    Опции

    • Постоянная ссылка
    • История

    У меня похожая проблема с роутером. Менял щетки бесполезно. Поэтому я осмотрел медные шины коммутатора. Один из них висит у нас дальше остальных, какой-то износ. На нем были явные ожоги и зарубки. Итак, я взял наждачную бумагу с зернистостью 600 и попытался отшлифовать ее до плоского состояния. Это мало что изменило.

    Был ли этот ответ полезен?

    Да

    Оценка
    0

    Отменить

    Захид Хан

    @zahidkhan973

    Рем.: 1

    Опубликовано:

    Опции

    • Постоянная ссылка
    • История

    Деймон Б, твое мнение кажется полезным

    Был ли этот ответ полезен?

    Да

    Оценка
    0

    Отмена

    Мой Blendtec Stealth Blender начал искрить, а затем перестал работать! — Blendtec Total Blender

    Blendtec Total Blender — это универсальный блендер, выпущенный в конце 2004 года.

    17 вопросов

    Посмотреть все

    Луис Фитч

    @luisitotj

    Рем: 37

    3

    Опубликовано:

    Опции

    • Постоянная ссылка
    • История
    • Подписаться

    Блендер высек несколько искр, затем задымился и перестал работать. Может кто знает причину и есть решение? Может дело в угольных щетках?

    Ответьте на этот вопрос

    У меня тоже есть эта проблема

    Хороший вопрос?

    Да

    Оценка
    2

    Отмена

    Самый полезный ответ

    Луис Фитч

    @luisitotj

    Рем: 37

    3

    Опубликовано: