Коллекторный электродвигатель постоянного тока

Это деталь небольшого размера, которая состоит из мягкой длинной пружины, наконечника, имеющего форму параллелепипеда либо цилиндра, а также контакта. Их основная функция – передача электрической энергии на обмотки ротора электродвигателя машины. За счет этого происходит его вращение.

Щеткам свойственно истираться с течением времени. Происходит это из-за того, что они плотно прилегают к оси вращающегося ротора электродвигателя стиральной машины. Для их изготовления применяют мягкие токопроводящие материалы. Это необходимо, чтобы не вывести из строя элементы якоря.

Основное отличие щеток электродвигателя состоит в их прижимном элементе. Он может быть угольно – графитовым, меднографитовым или электрографитовым. Все щетки электродвигателя содержат стальную пружину и контакт из меди.

Электрографитированые щетки

Щетки электрографитированые марок ЭГ2А, ЭГ4, ЭГ8, ЭГ14, ЭГ13, ЭГ13П, ЭГ141, ЭГ61АК, ЭГ74, ЭГ74К, ЭГ75, ЭГ841К, ЭГ64К и др. применяются в электрических машинах, генераторах и тяговых электродвигателях для железнодорожного транспорта, экскаваторах, металлургичемкой промышленности, генераторах постоянного тока автотракторного электрооборудования, электрических машинах с тяжелыми условиями коммутации т.п.

Марка	Твердость, кПа×10 4	Удельное электрическое сопротивление, мкОм×м	Номинальная плотность тока, А/см 2	Максимальная допустимая линейная скорость, м/с	Переходное падение напряжения на паре щеток, В
ЭГ2А	7-21	11-27	12	50	0,9-1,9
ЭГ4	2-6	13-35	15	60	0,9-1,9
ЭГ8	8-34	36-50	11	45	1,0-1,8
ЭГ14	8-30	20-38	12	45	1,1-2,1
ЭГ141	10-30	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

Аномальное искрение электродвигателя

Искры появляются при механическом воздействии щетки и коллектора. Такое явление образуется даже при исправном движке. Щетка движется по коллектору, по очереди образует, а потом разрывает соединение с контактами. Небольшое количество искр, которые горят, считается допустимым явлением для исправного агрегата, а вот если он много искрит, то необходимо провести диагностику пылесоса.

Актуальной причиной поломки может быть неправильный угол наклона. Правильное положение: две щетки вращаются параллельно друг другу и по одной траектории. В случае длительного процесса эксплуатации аппарата щетки в нем могут смещаться, поэтому необходимо контролировать этот процесс, чтобы не было их искривлений. Если возникают хлопки, появляется сильное искрение, чернеет корпус изделия, речь может идти о межвитковом замыкании.

Подобную проблему самостоятельно устранять сложно, лучше обратиться к специалистам или заменить мотор.

Еще одна причина неисправности – износ деталей. В этом случае разбирают пылесос полностью. Щетки создают контакт между специальными электродами, они являются составляющими электрического двигателя, поэтому сначала необходимо провести его диагностику, заменить старые детали и дальше использовать технику. Некоторые эксперты советуют в комплект к новому изделию дополнительно докупать запасные детали.

Плохой контакт между элементами техники может возникнуть в том случае, когда ставят новые щетки. Они должны быть плотно установлены. Неисправность возникает в присутствии пыли, в этом случае регулярно делать чистку контактов. Если контакт плохой, то можно дать поработать аппарату 10 минут на нейтральных оборотах.

При чрезмерном напряжении, которое связано с большим трением, образовывается грязь. Чем больше появляется нагара, тем быстрее ломается агрегат. Контакты должны быть всегда чистыми.

Грязь (нагар) удаляется наждачной бумагой или мелом, затем поверхность необходимо обезжирить.

Разновидности изделий

Для использования в промышленности и быту изготавливаются различные виды щеток для электродвигателей:

графитовые – производятся из графита с наполнителями, например сажей, обеспечивают легкую коммутацию в двигателях;
угольно-графитовые – они не слишком прочные, поэтому применяются в устройствах с минимальной нагрузкой механического типа;
электрографитовые – отличаются высокой прочностью, гарантируют контакт среднего уровня с повышенными токонагрузками;
медно-графитовые с медным, оловянным или графитовым порошком и наполнителями. Отличительными свойствами являются повышенная прочность, защищенность от проникновения газов и жидкостей, работа со сложными контактами.

Замена — собственноручно или в сервисном центре?

Заменить щётки можно самому или обратиться в сервисный центр. Оба варианта имеют свои достоинства и недостатки. Сервис хорош следующим:

высокое качество работ;
оригинальные запчасти;
гарантия сохраняется, если её срок ещё действует.

Однако на сервисный центр нужно ещё добраться, а также придётся заплатить, если случай негарантийный.

Собственноручная замена щёток позволяет сэкономить время на поездках в сервис и деньги на оплате труда специалистов. Но здесь есть свои трудности — запчасти придётся искать самому, гарантия при самостоятельном ремонте снимается, а также, если опыта недостаточно, — есть шанс вместо устранения неисправности ещё больше навредить инструменту.

Назначение щеточного узла

Щеточно-коллекторный узел предназначен для передачи электроэнергии к обмоткам вращающегося якоря. В нём в качестве подвижного скользящего контакта выступают щетки, которые изнашиваются из-за большого трения и высоких оборотов электродвигателя. Поэтому к материалу, из которого они изготовлены, предъявляются особые требования. Он подбирается таким образом, чтобы не было перегрева в месте контакта.

Электрощетки используются не только на коллекторных двигателях, но и на синхронных машинах и асинхронных двигателях с фазным ротором, где вместо коллектора установлены медные кольца.

Они должны обеспечивать:

Надежное соединение с ламелями коллектора или кольцами, при этом искрение и риск замыкания обмоток должен быть минимальным.
Наименьшее сопротивление в месте контакта скользящего типа.
Устойчивость к трению. Износоустойчивость материала должно обеспечивать работоспособность продолжительное время.

Виды и типы

Эл щетки бывают разных видов. Так, для легкой степени коммутации с двигателями используются графитовые элементы со связующими веществами и сажей в составе. Наиболее востребованными марками здесь признаны ЭГ61А и Г20. Внешне электрографитовые элементы напоминают предыдущие модели. Единственное отличие – в этапах производства. Так, на финише их помещают в специальные печи, где температура превышает 2600 градусов. Таким образом, материалы пресыщаются углеродом, а в последующем в силах гарантировать длительную жизнь инвентаря.

Такие элементы незаменимы в местах со средним уровнем сложности коммутации с генератором оборудования. Их максимальная устойчивость к трению существенно продлевает срок годности коллекторов. А еще их устанавливают, если важно снизить силу тока с контактных колец. К основным модификациям тут принадлежат ЭГ841, ЭГ14 и ЭГ2А.

Угольнографитовые запчасти часто заказывают для сетевых перфораторов makita. Основным сырьем здесь является графит марки Г22 с максимальной устойчивостью к едким реагентам. В низковольтных генераторах используют в основном металлографические экземпляры (смотрите таблицу). Там приходится наблюдать сложные условия коммутации, поэтому выбор запчастей должен быть соответствующим. Большинство щеток в разном количестве содержат медь, олово и графит. Для повышения их прочности в состав вводят специальные металлы, повышающие устойчивость сырья к изнашиванию.

Даже в условиях постоянно высокого давления такие щетки никогда:

Не впитывают жидкости и газы
Не лишаются изначальных физико-механических свойств
Не выходят из строя раньше времени
Не ставят под угрозу производительность болгарок, шуруповертов, сетевых лобзиков и дрелей

Лучшими металлографическими элементами считаются товары марок МГС, МГС и МГ. Они хорошо проводят электрический ток, снижают вероятность искрения, а главное, проявляют повышенную устойчивость к интенсивным воздействиям извне.

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.

Как выбрать деталь?

В первую очередь, следует ориентироваться на фирму бытового прибора, так как различные марки используют разные по своим характеристикам двигатели. Модель электродвигателя является вторым критерием выбора.

Подобрать оптимальные щетки легче, проконсультировавшись со специалистами по ремонту или продажам запчастей для стиральных машин. Кроме того, следует знать, какой из видов графитовых деталей используется в каждом конкретном приборе.

[note]Щетка для электродвигателя – незаменимый элемент, который обеспечивает работу всего механизма стиральной машины. Небольшая деталь позволяет работать мотору и теоретически способна прослужить всю жизнь прибора.[/note]

Бережное отношение к машинке позволит щеткам прослужить как можно дольше. Но все же придет момент, когда щетки придется заменить. Если принять во внимание все рекомендации, с заменой вполне можно справиться самостоятельно.

Процесс замены достаточно прост, но рисковать одним из главных бытовых приборов не рекомендуется. Неправильный самостоятельный ремонт может вызвать массу неприятных последствий, справиться с которыми не по силам неопытному ремонтнику.

В случае любых сомнений лучше оставить работу профессиональным специалистам сервисов, тогда работа стиральной машины будет беспроблемной на протяжении долгого времени даже после гарантийного срока.

4 Замена щеток

Самостоятельно заменить щетки для стиральной машины довольно просто. Для начала нужно максимально удобно добраться до двигателя — в некоторых моделях с этой целью придется разобрать часть корпуса, но в большинстве случаев можно ограничиться снятием задней панели. После этого снимают приводной ремень и откручивают крепежные болты, отделяя тем самым мотор от барабана.

Чтобы вся работа не прошла впустую, следует удостовериться в том, что поломка двигателя связана именно с неисправными щетками. Для этого пригодится обычный тестер, применяемый в электронике. С его помощью замеряется сопротивление контактов коллектора на корпус и на короткое замыкание. Если подозрение пало на обрыв медной обмотки, то такую поломку легче всего обнаружить омметром. Прибор подключают к ламелям коллектора, которые находятся по соседству друг с другом, после чего вручную вращают ротор, замеряя при этом сопротивление на ламелях. Если оно заметно возрастает, то весьма вероятен разрыв обмотки.

Если никаких признаков поломки не обнаружилось, можно приступать к замене щеток. Длина отработанных стержней допускается порядка 7 мм, но если вы извлекли старые щетки и увидели, что их длина составляет 1-1,5 см, их все равно придется заменить новыми. Скорость износа контактов со временем изменяется неравномерно, и если первые сантиметры щеток стачиваются годами, то последние могут износиться буквально за несколько недель. Причина этому — перегрев точек соприкосновения с коллектором, в результате чего графит не просто стачивается в мелкий порошок, а откалывается целыми кусками.

Во время извлечения щеток обязательно запомните или зарисуйте схематически их расположение относительно коллектора, направление косого среза их рабочей плоскости. В последующем эта информация пригодится для правильного монтажа новых контактов. Если в стиральной машине применяются щетки в пластиковом корпусе, то этот шаг можно пропустить — такие запчасти конструктивно невозможно установить неправильно.

Щетки извлекаются из гнезда, их контакт осторожно отсоединяют. Медные пластинки коллектора, с которыми непосредственно будут контактировать щетки, слегка зачищают мелкой наждачной бумагой, удаляя после этого всю пыль пылесосом. На освободившееся место устанавливают новые щетки для двигателя стиральной машины, при необходимости их также можно подчистить наждаком.

Последний шаг — обратная сборка стиральной машины. Двигатель устанавливают на свое место, но пока еще не подсоединяют приводной ремень. Стиральная машина подключается к сети и переводится в режим отжима. Первые несколько минут щетки могут сильно искрить, но это нормально — за это время все неровности на их поверхности притираются. После того как искрение прекратилось, машину отключают и заканчивают сборку.

Замена щеток для двигателя стиральной машины должна происходить регулярно, иначе могут возникнуть проблемы с эксплуатацией техники.

В самостоятельном проведении такого мелкого ремонта нет ничего сложного, его можно произвести самостоятельно, предварительно изучив инструкцию к стиральной машине и соблюдая осторожность.

Устройство электродвигателя стиральной машины не настолько сложное, как может показаться на первый взгляд, правильный и своевременный уход за этим агрегатом обеспечит стабильную и долговечную работу домашней техники.

Читать еще: Принцип работы и подключение однофазного электродвигателя 220в