Почему искрят щетки после отключения двигателя от сети?

Содержание

Почему искрят щетки электродвигателя

Коллекторные электродвигатели отличаются от двигателей других типов наличием коллекторно-щеточного узла. Узел обеспечивает электрическое соединение цепи ротора с цепями, расположенными в неподвижной части мотора, и включает в себя коллектор (набор контактов, расположенных непосредственно на роторе) и щётки (скользящие контакты, расположенные вне ротора и прижатые к коллектору).

Во время работы коллекторного двигателя в электроинструменте, иногда можно наблюдать искрение щеток. В некоторых случаях этот симптом приводит к скорой поломке электроинструмента, а в некоторых – не сулит ничего плохого. Так или иначе, полезно в каждом случае понимать, в чем причина искрения, чтобы при необходимости принять правильные меры своевременно. В данной статье мы рассмотрим причины искрения щеток, а также меры борьбы с проблемами, вызывающими это явление.

Первопричина

Очевидно, что прерывистый механический контакт щеток с коллектором не может не приводить к искрению, ведь по сути много раз в секунду разрывается и замыкается вновь электрическая цепь ротора.

Ротор содержит на себе обмотку, которая является нагрузкой преимущественно индуктивного характера. Разрыв такой цепи неизбежно сопровождается переходным процессом, который связан с появлением маленьких дуг от самоиндукции обмотки ротора или обмоток ротора и статора. Разумеется, щетки со временем изнашиваются, как и пластины коллектора, но порой проблемы возникают еще до момента износа.

Справедливости ради отметим, что по названной выше причине, даже исправный коллекторный двигатель не может работать вообще без искр, небольшое искрение всегда на коллекторе есть. Полностью исправный прибор нормально выходит на полную мощность, развивает рабочие обороты и чуть-чуть все равно искрит. Другое дело, если искрение сильное — здесь возникает обоснованное беспокойство.

Искрение щеток как признак их износа

Если щетки уже сильно изношены, просто в силу возраста двигателя, то двигатель не сможет развить полные обороты и выйти на полную мощность. При этом искрение будет очень сильным, а заводиться двигатель будет не с первого раза.

Как проверить, что это именно так? Если изношенные щетки прижать отверткой к коллектору — контакт станет плотным, и двигатель заработает. Но стоит прижим ослабить, как вновь появятся искры — расстояние между пластинами и щетками станет заполнено маленькими дугами. Щетки явно изношены — их следует заменить новыми. Иногда замена возможна только всего вместе – с щеткодержателями и с пружинами.

Возможно в обмотке ротора возникло замыкание

Обмотка якоря (ротора) коллекторного двигателя традиционно содержит в себе несколько секций. Если хотя бы одна повреждена, если имеет место межвитковое замыкание, то в одну секцию будет подаваться больший ток, чем в другие. Это приведет к перегреву обмотки в одном месте, и к неравномерному искрению на коллекторе — на отдельных переходах на пластинах искры будут сильнее, чем на других. Здесь требуется перемотка якоря или целиком новый якорь.

Исправна ли обмотка статора

Похожая неисправность возможна внутри статора, когда часть обмотки перегревается, и возле одной из щеток наблюдается сильное искрение. Проверьте сопротивления обеих половин обмотки статора, они должны быть одинаковыми. Если одна из частей обмотки статора имеет сопротивление сильно меньшее чем у другой, то требуется перемотка либо замена статора.

Загрязненный коллектор — причина ненужного замыкания на нем, в результате появляются лишние искры

Пыль на коллекторе образуется в результате постепенного износа щеток — это графитовая пыль. Она накапливается между пластинами (ламелями) коллектора, и создает «несанкционированные» замыкания. Из-за замыканий появляются искры. Просто почистите коллектор наждачной бумагой, уберите грязь между ламелями.

Обязательно проверьте, как расположены щетки, не смещена ли одна из них относительно нормального положения, поправьте щетки в случае необходимости. Когда щетки расположены криво, графитовая пыль образуется в непомерно большом количестве, нежели при правильном расположении щеток.

Еще одна причина загрязнения — нагар на коллекторе из-за его перегрева. Когда все другие причины искрения устранены, необходимо почистить контакты от нагара чтобы улучшить контакт щеток с ними.

Если контакт хороший, сопротивление не увеличивается сверх номинала, и лишних искр не возникает. Счистить нагар можно как графитовую пыль – наждачной бумагой, только вращая ротор при зажатом в специальных колодках 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.

Читайте также:  Идеи сборки уличного фонаря из подручных средств

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.

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.

Читайте также:  Сколько потребляет электроэнергии теплый пол

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 у шуруповерта и что с этим делать?

Если шуруповерт искрит редкими и небольшими искрами, это необязательно говорит о его неисправности. Только что купленный инструмент может так себя вести в первые 10–15 минут работы, пока притираются щетки. Если же времени прошло достаточно, а искрение не прекращается, лучше вернуть шуруповерт.

Но что делать, если проблема проявилась спустя годы работы электроинструмента, и срок гарантии давно истек?

Возможные причины

Главная причина, по которой искры появляются даже на новом движке – это механическое взаимодействие коллектора и щеток. Двигаясь во время работы инструмента от одного контакта коллектора к другому, щетки поочередно создают и разрывают контакт с каждым из них.

Чтобы было проще понять принцип, вспомните ситуацию, когда выдергиваете вилку какого-нибудь электроприбора из розетки. В момент разрыва цепи между розеткой и вилкой возникает искра. Так и в этом случае. Несущественное искрение – это вполне нормальное явление.

Но если искры летят снопом, такая ситуация может быть обусловлена следующими причинами:

  • контакты коллектора в нагаре;
  • между контактами попала графитовая пыль со щеток;
  • в обмотке якоря произошло замыкание.

Загрязнение коллектора

Механика загрязнения контактов коллектора такова: электродвигатель перегревается, нагар оседает на коллекторе, что создает дополнительное трение. Как следствие, двигатель снова перегревается, даже при работе на низких оборотах, количество нагара увеличивается, трение усиливается – и так до тех пор, пока двигатель вообще не сгорит.

Решение проблемы очевидно и состоит в зачистке контактов. Сделайте это с помощью самой мелкой (нулевой) наждачной бумаги:

  1. Извлеките коллектор с якорем.
  2. Не прилагая чрезмерных усилий, пройдитесь наждачной бумагой по контактам.
  3. Вставьте модуль на место.

Лучше всего проводить зачистку с помощью токарного станка, чтобы не нарушить геометрию детали. Но на практике можно обойтись ручной работой.

Пыль в контактах

При регулярной работе даже на малых оборотах щетки шуруповерта стираются. В итоге, образуется графитовая пыль. Она накапливается на контактах электродвигателя. А поскольку графитовая пыль имеет собственное сопротивление, происходит неравномерное распределение тока, появляются искры, характерный запах – полное ощущение того, что у шуруповерта горят щетки.

Если щетки установлены правильно, их стирание происходит очень медленно и не ведет к таким проблемам. Разберите свой инструмент и посмотрите, что там происходит. Учтите:

  • детали механизма должны прилегать плотно, без люфта;
  • если производилась замена, могла быть установлена щетка не вполне подходящего размера;
  • в пазы могли попасть посторонние предметы, пыль, строительная крошка.

Аккуратно удалите пыль со щеток, из пазов с помощью какого-нибудь заостренного инструмента. Чтобы предотвратить дальнейшее искрение, замените или плотно переустановите все необходимые детали.

Для замены покупайте оригинальные детали от производителя. В конечном итоге это сбережет деньги и нервы.

Замыкание в якоре

Если вы очистили контакты коллектора, проверили состояние и плотность прилегания щеток, а искрение электродвигателя продолжается, скорее всего, проблема в обмотке якоря.

Обнаружить ее помогает специальный прибор для создания переменного магнитного поля. Если поместить в него якорь, тот начнет дребезжать, поскольку в нем появляются наведенные токи.

Если обнаружена проблема в этом модуле, поможет перемотка обмотки или полная замена якоря.

Какими бы ни были причины появления искр в электроинструменте – загрязнение контактов, замыкание в якоре или засорение щеток ─ игнорировать их нельзя. Иначе можно дождаться окончательного выхода шуруповерта из строя.

Профилактика

Чтобы предотвратить или хотя бы минимизировать риск возникновения всех этих проблем, соблюдайте несколько простых правил:

  • после работы протирайте влажной тряпкой инструмент и насадки на шуруповерт, которыми пользовались. Это предотвратит попадание пыли внутрь, на контакты коллектора;
  • если ресурса шуруповерта не хватает для ваших задач, не налегайте на него и не вдавливайте в поверхность. Приобретите инструмент с соответствующими показателями мощности и количества оборотов;
  • используйте оригинальные запчасти для замены вышедших из строя. Это обезопасит инструмент от преждевременной глобальной поломки.
Читайте также:  Схема электропроводки в однокомнатной квартире

Предупредить проблему всегда проще, чем потом искать ее решение.

Почему горят щетки на пылесосе

При эксплуатации пылесоса необходимо периодически проводить профилактический осмотр деталей, содержащихся внутри его корпуса. Понадобится включать электродвигатель. При этом очень важно обращать внимание на интенсивность появления искр в области его скользящих контактов – щеток. Едва заметное глазу искрение является нормой для исправно работающего мотора. Но сильные и частые проблески свидетельствуют об отклонениях в работе двигателя. И это повод заняться поиском причин, почему искрят щетки в пылесосе, чтобы не допустить серьезной поломки в дальнейшем.

Причины аномального искрения электродвигателя

Интенсивные проблески на щетках могут возникать по ряду причин:

  • выработан ресурс скользящих контактов (изношены пружины или сами щетки);
  • запыленность стенок и контактов на коллекторе и роторе;
  • неисправность в обмотке ротора или статора.

Для определения конкретной неисправности необходимо провести диагностику электродвигателя. Это поможет устранить причину.

Проверяем износ скользящих контактов

Чаще всего причиной обильного искрообразования при работе электромотора могут быть выработавшие свой ресурс или поврежденные щетки. Извлечь эту пару деталей для осмотра несложно. Скользящие контакты крепятся в зависимости от модели при помощи зажимов или болтов.

Важно! Визуальный осмотр дает понять, насколько сильно торцы контактов обуглены, каково состояние пружин, чтобы принять решение о замене новыми.

Если на торце хотя бы одного извлеченного элемента прослеживаются явные повреждения, следы того что они горели, потребуется не только их замена. Также нужен будет визуальный осмотр следующих деталей:

  • коллектора;
  • обмоток ротора или статора.

Совет! Менять щетки следует парами. В некоторых моделях предусмотрена замена элементов в комплекте со щеткодержателем.

Проверка контактов щеточно-коллекторного блока

Причиной искрения исправных деталей блока может быть плохой контакт из-за недостаточного соприкосновения с ламелями коллектора. В ходе эксплуатации пылесоса на поверхностях коммутирующих деталей двигателя образуются шероховатости, которые препятствуют необходимому контакту. Устранить бугорки, канавки и царапины на коллекторе поможет шлифовка при помощи мелкой наждачной бумаги – «нулевки».

Совет! Если щетки излишне искрят, то следует их плотнее прижать к коллектору за счет пружин. При этом нельзя нарушать свободный ход элементов блока.

Профилактика загрязнений электромотора

Графитовые или металлические частички от щеток с течением времени загрязняют ламели коллектора. Это становится причиной появления большого количества искр, перегрева и образования нагара, а также смещения щеток от рабочего (первоначального) положения.

Пыль может накапливаться между контактами на роторе. Необходимо периодически производить очищение поверхности при помощи мелкой наждачной бумаги и обезжиривание посредством протирки спиртом или бензином.

Целостность обмоток ротора и статора

Более серьезными неприятностями, вызывающими сильное искрение электромотора являются межвитковые замыкания обмоток ротора или статора. Такую поломку самостоятельно устранить проблематично. Признаки проблемы с обмоткой такие:

  • работа двигателя сопровождается хлопками;
  • искры разлетаются по кругу;
  • на ламелях коллектора наблюдается почернение;
  • упали обороты электродвигателя.

Совет! Если при визуальном осмотре места повреждения обмотки найти не удается, то можно прибегнуть к помощи электрических измерений посредством мультиметра.

Опытным мастерам-электрикам не составит труда разобраться, как провести электрические замеры:

  • на парных выходах обмоток на пластины коллектора;
  • между коллектором и корпусом ротора (якоря);
  • между корпусом статора и выводом обмоток;
  • прозвонить на целостность обмотку статора.

Важно! Замеры сопротивления и напряжения помогут определить вышедшую из строя комплектующую деталь электромотора. Пылесос с неисправной обмоткой электромотора эксплуатировать нельзя.

Домашним мастерам без специального оборудования делать перемотку неисправного элемента электромотора весьма проблематично. Поэтому необходимо обратиться в сервисную мастерскую. При обращении в ремонтный центр, например, с пылесосом Samsung, могут предложить замену его обмотки или приобретение нового двигателя.

Неправильный угол наклона щеток и износ подшипников

В идеале скользящие контакты должны быть расположены прямо на одной линии по обе стороны от оси вращающегося коллектора. При длительной эксплуатации они могут сместиться, заняв перекошенное положение из-за ослабленного или деформированного крепления, а также вследствие вращения ротора с биениями из-за плохого состояния подшипников.

Важно! Для устранения искрения следует отрегулировать расположение элементов узла посредством предусмотренных производителем креплений (обычно винты).

Щетки, держатели и крепления с механическими повреждениями, со следами коррозии, а также изношенные подшипники подлежат замене. На схематическом рисунке ниже показан коллекторный узел с правильно установленными щетками. Для эксплуатируемой модели техники также можно найти видео в интернете, показывающее весь ремонтный процесс с электродвигателем.

Заключение

Чтобы продлить срок службы электродвигателя пылесоса, нужно регулярно проводить профилактические мероприятия по устранению искрения в области соприкосновения щеток с ламелями коллектора. Скользящие контакты должны быть постоянно чистыми и прилегать к отполированной коллекторной поверхности настолько плотно, чтобы не препятствовать свободному вращению ротора. Выработавшие свой ресурс щетки и подшипники нужно менять, а поверхность коллектора необходимо полировать (хорошо очищать). Важно вовремя принимать профилактические меры.

Самые лучшие пылесосы

Пылесос Thomas Aqua Pet & Family на Яндекс Маркете

Пылесос Thomas DryBOX+AquaBOX Cat & Dog на Яндекс Маркете

Пылесос Thomas Perfect Air Feel Fresh на Яндекс Маркете

Пылесос Miele SBAD0 на Яндекс Маркете

Пылесос Thomas DryBox Amfibia на Яндекс Маркете

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector