Уход за контактными кольцами, коллекторами и щетками
Поверхности колец, коллекторов и щеток должны быть чистыми и иметь правильную цилиндрическую форму. Щетка должна прилегать к кольцам или коллектору не менее чем двумя третями контактной поверхности.
Вредное влияние на щеточный контакт оказывает угольная или металлическая пыль, образующаяся при трении щеток о кольца или коллектор. Загрязнения коллектора являются причиной искрения под щетками. При стечении неблагоприятных условий работы щеточного контакта искрение бывает настолько сильным, что вызывает нагар на коллекторе или кольцах. В особо тяжелых случаях возникает «круговой огонь» — перекрытие коллектора по поверхности между разнополярными щетками.
Неблагоприятно влияют на работу коллекторов и колец дефекты поверхностей скольжения — царапины, шероховатости, неровности. Эти дефекты при высоких скоростях скольжения вызывают вибрацию щеток на поверхности скольжения, сопровождающуюся явлениями, близкими к разрыву цепи щеточного контакта. Аналогично проявляют себя выступы изоляции между коллекторными пластинами. Они образуются вследствие того, что медные пластины изнашиваются от трения быстрее, чем миканитовая изоляция между ними.
Рис. 95. Приспособление для ручной полировки коллектора
При межремонтном обслуживании загрязнения контактных колец и коллекторов удаляют ежедневно, тщательно протирая поверхности скольжения чистой сухой тканью. Нагар и неровности, превышающие 200 мкм, счищают стеклянной абразивной бумагой № 100— 180 (рис. 95). Бумагу 1 укрепляют на изоляционной (деревянной) колодке 2, имеющей рабочую выемку по форме поверхности коллектора 3 (кольца). Колодку для удобства пользования снабжают одной или двумя рукоятками.
Для полировки коллекторов и колец больших диаметров используют приспособление такого же типа, но укрепленное на переносном суппорте или кронштейне и снабженное пружиной 4, создающей рабочее давление (рис. 96, а).
Рис. 96. Приспособление для полировки (а) и шлифовки (б) коллекторов:
1 — абразивная бумага; 2 — упругая прокладка; 3 — колодка; 4 — пружина; 5 — супорт; 6 — абразивный круг; 7 — гибкий вал; 8 — электродвигатель.
Абразивную бумагу 1 укрепляют на колодке 3 через упругую прокладку 2. При пользовании приспособлениями типа изоляционной колодки разрешается производить полировку колец или коллекторов на ходу электродвигателя.
Если неровности поверхности скольжения расположены в пределах 200 — 250 мкм, то перед полировкой необходима шлифовка. Шлифовку можно осуществлять с помощью того же приспособления, но используя более крупнозернистую стеклянную бумагу. Для шлифовки колец и коллекторов больших диаметров применяют переносное приспособление, оборудованное суппортом 5 для перемещения шлифовального абразивного круга 6, вращаемого электродвигателем 8 посредством гибкого вала 7 (рис. 96,6).
Иногда происходит биение коллектора. Оно может возникнуть от неравномерной выработки поверхности коллектора, от ослабления и расшатанности отдельных пластин, от чрезвычайного износа коллектора.
При обнаружении неровностей, биений или эксцентриситета размером до 200 мкм коллектор полируют, от 200 до 500 мкм — шлифуют, более 500 мкм — протачивают. Проточку коллектора выполняют при капитальном ремонте.
Поверхность коллектора и контактных колец поддерживается в чистом состоянии, не допуская царапин, канавок, углублений и выступов изоляции. Коллектор и контактные кольца можно чистить на ходу машины деревянной колодкой, обернутой сухой тряпкой (для изоляции от токопроводящих частей).
Для окончательной полировки используют колодку из твердых несмолистых пород дерева (бук, клен) без шлифовальной бумаги и других абразивных материалов. Волокна деревянной колодки, обработанной по форме коллектора, должны располагаться торцами к полируемой поверхности. Такая обработка коллектора способствует образованию на его поверхности пленки (политуры), улучшающей условия коммутации. Готовый коллектор обдувают сжатым воздухом для удаления миканитовой и металлической пыли.
Основные неисправности щеточного механизма следующие: механическое повреждение или обгорание обоймы, плохая пайка и послабление контактов, перекос кольца, трещины в траверсе, износ и выкрашивание щеток, износ или порча пружины. Изношенные щеткодержатели должны быть отремонтированы или заменены.
Уход за щетками состоит в наблюдении за их контактной поверхностью, обеспечении ее чистоты и достаточной площади прилегания щеток на кольца или коллектор. Кроме того, следят за тем, чтобы контактное давление всех щеток было одинаковым, так как в противном случае щетки изнашиваются неравномерно. Изношенные щетки заменяют.
Рис. 97. Пришлифовка (а) и измерение давления щеток (б) коллекторов
Контактная поверхность щетки должна быть зеркальной. При повреждении контактной поверхности, недостаточной площади контакта и при замене щетки пришлифовывают (притирают) (рис. 97, а) к поверхности колец или коллектора. Для этого используют абразивную стеклянную бумагу № 100—120.
Полосой бумаги огибают кольцо или коллектор по окружности. Абразивную сторону бумаги обращают к щетке. Щетку устанавливают в рабочее положение на абразивную сторону бумаги и прижимают пружиной щеткодержателя. Затем коллектор вместе с бумагой поворачивают в направлении вращения вала. Если вал повернуть невозможно, под щеткой протаскивают бумагу в том же направлении так, чтобы обратная сторона бумаги на всей длине прилегания скользила по окружности кольца или коллектора. После прохода под щеткой всей длины бумаги ее возвращают в исходное положение при поднятой щетке. Затем щетку снова прижимают пружиной к бумаге и операцию повторяют. После пришлифовки бумагу и пыль с контактных поверхностей удаляют и притирают щетки к кольцам (коллектору) на холостом ходу электродвигателя без применения абразивных материалов.
Контактное давление щеток должно соответствовать заводским нормативам (ориентировочно около 200 Н/м²). Пружины щеткодержателей регулируют так, чтобы отклонения их усилий были в диапазоне ±10% среднего значения. Усилия пружины измеряют ручным динамометром в точке нажатия щеткодержателя на щетку (рис. 97,6). Отсчет показаний динамометра делают в момент освобождения из-под щетки предварительно заложенной полоски папиросной бумаги. Показания динамометра делят на контактную площадь щетки. Полученное от деления контактное давление сравнивают с нормами по данным завода-изготовителя электродвигателя. Марки новых щеток выбирают также по этим данным.
Щетки в обоймах щеткодержателей должны перемещаться свободно. Для этого между обоймой и щеткой должен быть зазор 100 — 200 мкм. Кромка обоймы должна быть удалена от поверхности скольжения на 2 — 4 мм.
При возникновении искрения под щетками контролируют их расположение на коллекторе. Расстояние между сбегающими кромками соседних рядов щеток по окружности коллектора должно быть точно равно полюсному делению. На поверхности коллектора щетки должны располагаться определенным образом. Соседние ряды щеток размещают попарно так, чтобы вслед за положительной щеткой одного ряда находилась отрицательная щетка второго ряда (рис. 98). Остальные пары рядов щеток сдвигают относительно первой в шахматном порядке. Такое размещение щеток обеспечивает равномерный износ поверхности коллектора.
Рис. 98. Расположение щеток на коллекторе:
а — правильное; б, в — неправильное.
Положение щеток по окружности коллектора регулируют изменением толщины прокладок между траверсой и обоймой щеткодержателя, а по оси коллектора — перемещением щеткодержателей вдоль пальцев траверсы.
Одним из обязательных условий безыскровой коммутации в машинах постоянного тока является расположение щеток на нейтралях машины. При возникновении повышенного искрения следует проверить правильность расположения щеток на нейтрали. Если произошел сдвиг траверсы, необходимо установить ее в положение, соответствующее геометрической нейтрали. Сравнительно простым способом установки щеток на нейтраль является индукционный. Подключив к щеткам милливольтметр и перемещая траверсу со щетками относительно неподвижного коллектора, находят такое ее положение, при котором отклонения стрелки прибора равны нулю или минимальны. Это положение соответствует размещению щеток на геометрической нейтрали, при котором щетки контактируют с точками соединения параллельных ветвей обмотки якоря. Для создания колебаний в обмотке возбуждения используют независимый источник постоянного тока, способный создать в обмотке возбуждения ток, составляющий 5 — 10% от номинального. Ручным выключателем периодически замыкают цепь обмотки возбуждения и источника тока и наблюдают за показаниями милливольтметра в момент размыкания цепи, отмечая направление и амплитуду отклонения стрелки.
Источник
Как почистить коллектор якоря своими руками
В данном обзоре вы узнаете, как в домашних условиях можно почистить коллектор якоря. Зачем вообще это нужно?
Во-первых, чтобы продлить ресурс щеток. Во-вторых, периодическая чистка позволяет уменьшить искрение щеток в процессе работы электродвигателя.
Бывает так, что якорь электродвигателя не подлежит восстановлению. Однако не спешите его выбрасывать — из него можно сделать полезную вещь для мастерской. Читайте: как сделать шлифовальную насадка на дрель из якоря электродвигателя.
Чтобы почистить коллектор якоря, потребуется шуруповерт, наждачная бумага №1000 и 2000, канцелярский нож, старая зубная щетка и растворитель.
Первым делом снимаем якорь электродвигателя и зажимаем его в патроне шуруповерта (можно также использовать электродрель).
Затем шлифуем поверхность коллектора наждачной бумагой: сначала с зерном 1000, потом — 2000.
Основные этапы работ
На следующем этапе при помощи канцелярского ножа или иголки нужно будет удалить грязь между отдельными пластинами.
Дополнительно, используя прямоугольный надфиль с алмазным напылением, можно удалить острую фаску на каждой пластине коллектора. Эта процедура тоже продлит «жизнь» графитовым щеткам.
Далее берем старую зубную щетку, смачиваем ее в растворителе и, включив шуруповерт, обрабатываем поверхность коллектора и другие элементы якоря.
При желании, чтобы добиться идеального результата, можно еще отполировать пластины. Для этого потребуется паста ГОИ и войлочный круг или насадка для полировки.
Подробно о том, как почистить коллектор якоря своими руками, рекомендуем посмотреть в видеоролике.
Источник
Электродвигатели
16 октября 2009 г.
Автор: А. Джексон
 | С электродвигателями может произойти столько всяких вещей, что в большинстве случаев их техобслуживание и ремонт лучше всего проводить в соответствующей мастерской. Однако какие-то базовые элементы обслуживания некоторых электродвигателей можно выполнить самостоятельно — а именно замену изношенных угольных щеток и чистку коллектора. Во многих случаях эти операции можно выполнить, не демонтируя электродвигатель. Однако у некоторых электроприборов придется отсоединить провода и отвернуть крепеж, с тем чтобы добраться до обеих щеток. В зависимости от сложности отсоединения двигателя решайте, нет ли смысла предоставить это все специалистам сервиса |
Универсальные электродвигатели.
Универсальные электродвигатели устанавливают во многих типах электробытовых приборов от стиральных машин и пылесосов до электроинструментов — и работающих от сети, и беспроводных. «Универсальным» двигатель назван потому, что может работать как на переменном, так и на постоянном токе. В бытовой электросети ток переменный, а постоянный ток дают батареи и выпрямители.
Типичный универсальный электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую с помощью явления электромагнетизма. Прохождение электрического тока по двум катушкам из провода создает магнитное поле. В двигателе эти катушки — обмотки — окружены блоком из пластинчатой стали, который концентрирует магнитное поле. Металлический блок и катушки вместе образуют электромагнит, который в электродвигателе называется обмоткой возбуждения.
Рис. 1 Универсальный электродвигатель.
| 1. Обмотка возбуждения | 4. Коллектор |
| 2. Якорь | 5. Контакт коллектора |
| 3. Щетка | 6. Якорная обмотка |
Между двумя обмотками возбуждения находится металлическая конструкция — якорь, или ротор, который является подвижной частью двигателя. Вдоль якоря намотано несколько раздельных обмоток (якорные обмотки). К двум концам каждой обмотки подсоединены два медных полосчатых контакта. Они сгруппированы в форме цилиндра на одном конце якоря; контакты одной пары расположены на цилиндре друг напротив друга. Все вместе эти контакты образуют так называемый коллектор.
Кусочки угля (угольные щетки), расположенные друг напротив друга, прижимаются к паре противоположных контактов. Подаваемый на щетки электрический ток попадает через них на пару контактов коллектора и далее — в соответствующую якорную обмотку, создавая магнитное поле. Законы магнетизма заставляют это магнитное поле взаимодействовать с магнитным полем обмотки возбуждения — «северный» полюс одного поля и «южный» полюс другого поля взаимно притягиваются, и это заставляет якорь вращаться в определенном направлении.
Рис. 2 Противоположные полюса притягиваются
Вращение перемещает щетки на другую пару контактов коллектора, создавая другое магнитное поле. Каждое новое поле взаимодействует по очереди с обмоткой возбуждения, что создает равномерное вращение якоря.
Электродвигатели постоянного тока
Универсальные двигатели постоянного и переменного тока работают на похожих принципах, но у электродвигателя постоянного тока вместо обмотки возбуждения установлены постоянные магниты.
Бесшнуровые электроинструменты, такие как дрели, лобзики и кусторезы, работают с помощью двигателей постоянного тока, которые питаются от аккумуляторов напряжением до 30 В или выше. Для обеспечения достаточной мощности обычно несколько аккумуляторов соединяются последовательно.
Смена направления вращения двигателя постоянного тока достигается простой сменой полярности напряжения на контактах электродвигателя. В электроинструментах это делается с помощью соответствующего переключателя.
Замена двигателя постоянного тока обычно бывает дешевле его ремонта. Однако, может быть, стоит найти замену щеток и почистить коллектор. Не у всех двигателей постоянного тока щетки угольные — у некоторых это просто металлические пружины, которые контактируют с коллектором.
Асинхронные электродвигатели
Универсальные двигатели можно встретить в большинстве бытовых электроприборов, но в некоторых ситуациях предпочтительнее асинхронные электродвигатели. Асинхронные двигатели относительно малошумные, так как в них нет щеток, в них нет и угольной пыли, которая засоряет двигатель.
Электродвигатель с расщепленной фазой оснащен сложным комплексом обмоток, называемых статарными обмотками, или статором (аналог обмотки возбуждения), который окружает цилиндрический ротор из алюминия и стали. Здесь нет чисто электрического соединения с ротором, и вращение вызывается с помощью другой статарной обмотки, которая называется пусковой, или стартовой обмоткой. Последовательно с пусковой обмоткой часто соединяют конденсатор, чтобы увеличить пусковой момент двигателя.
Рис. 3 Асинхронный двигатель с расщепленной фазой
| 1. Статорная обмотка | 2. Ротор |
Асинхронный электродвигатель с расщепленными полюсами похож на двигатель с расщепленной фазой, но у него только одна статарная обмотка, которая создает постоянное магнитное поле. Медные проводники между пластинами из мягкой стали направляют магнитное поле в нужном направлении и заставляют ротор вращаться.
Рис. 4 Асинхронный двигатель с расщепленными полюсами
| 1. Медные проводники | 2. Статорная обмотка |
Поскольку здесь нет щеток, которые можно было бы самостоятельно поменять, все обслуживание и ремонт асинхронных двигателей лучше предоставить специалистам.
Обслуживание универсального электродвигателя
Если между щетками и коллектором плохой контакт, то эффективность работы универсального двигателя будет снижена. Плохой контакт может быть вызван как износом щеток, так и загрязнением коллектора.
Износ или залипание щеток
Угольные щетки устанавливаются разными способами, но они всегда прижимаются к коллектору тем или иным видом пружины. Описанное далее показывает три типичных способа установки щеток с возможностью их простой замены. Перед обслуживанием электродвигателя обязательно отключите прибор от электропитания, вынув вилку из розетки или другим способом.
- В этом электродвигателе щетку удерживает на месте металлический колпачок. Осторожно подденьте колпачок кончиком отвертки.
Рис. 5 Подденьте металлический колпачок
- По мере износа щетки плотно притираются к коллектору точно по его форме, поэтому, прежде чем вынуть щетку, сделайте на ней маленькую пометку, чтобы можно было ее вернуть точно в то же положение, если вы посчитаете, что износ не достиг того уровня, когда щетки надо менять.
Рис. 6 Сделайте на щетке маленькую пометку
- Выньте обе щетки вместе с их пружинами. Если щетки сильно стерлись, то установите новые щетки.
Рис. 7 Выньте щетку из ее держателя
Чистка коллектора
Перед тем как установить щетки, воспользуйтесь возможностью почистить поверхность коллектора.
- Старой зубной щеткой очистите пыль и грязь с поверхности, а также, при наличии, из узких щелей между медными пластинами.
Рис. 8 Сметите пыль с коллектора
- Затем отполируйте медную поверхность контактов стекловолоконным карандашом для чистки контактов, который продается для техобслуживания радиоаппаратуры. Если на коллекторе есть признаки сильного износа или подгорания, проконсультируйтесь у специалиста сервиса, можно ли электродвигатель отремонтировать.
Рис. 9 Зачистите контакты
Щетки с внешними пружинами
У некоторых универсальных электродвигателей каждая щетка удерживается в контакте с коллектором наружной пружиной, которую надо сначала поднять, чтобы можно было вынуть щетку. Каждая щетка подсоединяется с помощью медного плетеного проводника с соединительным наконечником.
Рис. 10 Для изъятия щетки поднимите пружину
Сменные блоки щеток
Еще проще обслуживать электродвигатели, в которых использованы сменные блоки щеток.
- Начните с отсоединения наконечников, подсоединенных к каждому щеточному блоку. Сделайте соответствующие пометки — рядом могут быть очень похожие запасные клеммы.
Рис. 11 Отсоедините наконечник
- Затем выкрутите винты, крепящие пластиковый блок к корпусу двигателя.
Рис. 12 Отвинтите блок щеток
- Снимите все блоки и замените их новыми.
Рис. 13 Выньте и замените блок щеток
Выполнив базовое обслуживание, кистью и пылесосом с соответствующей насадкой удалите пыль и пух, приставшие к двигателю. Чистка электродвигателя совсем не косметическая операция — она уменьшает риск накопления электропроводной угольной пыли, которая может способствовать утечке тока на землю. Это может заставить сработать защиту или в конечном итоге сжечь предохранитель.
Более подробно замену щеток можно посмотреть на видеороликах:
Удачи в ремонте!
Всего хорошего, пишите to Elremont © 2008
Источник
