Щетки двигателя принцип работы

щётки графитовые

Инструмент. В нём мелочей не бывает. Производители стремятся удешевить и упростить конструкции до предела. Используется всё больше синтетических материалов, заменителей, аналогов и пр. Но есть в электроинструменте деталь незаменимая — щетки. О них и будет разговор.

Казалось бы — что в них такого? Кусочек угольной или графитной субстанции. Но не так всё просто, как кажется на первый взгляд. Давайте начнем с самого начала — зачем они вообще нужны — щётки в электроинструменте?

Щётки — это по сути своей — токоподвод. Снимает напряжение со статора и передает его на коллектор якоря/ротора. Через щётки проходит электрический ток. Плюс к этому щетки испытывают механические нагрузки во время вращения якоря. К ним существуют и определенные требования, несоблюдение которых может привести к весьма печальным последствиям. Для того, чтобы яснее представить себе эти возможные последствия, а так же в целом разобраться с тонкостями щеточного узла, рассмотрим характеристики щеток и собственно коллекторной меди.

Щетки формируются в основном из графита или угля с добавлением разнообразных примесей. Вот основные виды щеток:

1. Угольные.

2. Графитные.

3. Угольно-графитные.

3. Омедненные.

4. Медно-графитовые.

5. Медно-угольные.

Щетки бывают жесткие и мягкие. Это важно, так как медь коллектора якоря так же бывает мягкой и твердой. Если на «мягкий» коллектор установить «жесткие» щетки — произойдет достаточно быстрый износ коллектора, что приведет к дорогостоящему ремонту — замене якоря. Если поставить «мягкие» щетки на «жесткий» коллектор — щетки очень скоро выйдут из строя — медь коллектора их попросту «съест»

Так же щетки имеют так называемое «активное» сопротивление. Это учитывается при расчете характеристик обмотки двигателя и номиналов пускорегулирующих устройств(ус-ва плавного пуска, ус-ва регулировки оборотов и т.п.)

Щеточный узел — тоже дело непростое. Он состоит из направляющего профиля, прижимного устройства и контактной группы. Есть и бесконтактные щёткодержатели, но они применяются в основном для инструмента невысокого класса и достаточно редки. Важнейшим элементом является прижим щетки. Нажатие большее, чем необходимо — приводит к нагреву коллектора и щеточного узла, что влечет за собой выход якоря из строя. Недостаточный прижим — это повышенное искрение на коллекторе, и, как следствие, так же выход из строя якоря и щеточного узла, не говоря уже о том, что ослабленная пружина может соскочить и наделать дел внутри корпуса двигателя, перерубив, к примеру, обмотку статора или якоря — это может привести и к короткому замыканию в цепи и выходу из строя двигателя.

Профессиональный, промышленный и индустриальный электроинструмент комплектуется щётками с устройством автоматического отключения. Принцип действия этого устройства прост. В тело щетки монтируется пружина с керамическим непроводящим наконечником. При износе щетки до определенной предельной величины наконечник высвобождается и пружина выталкивает его на коллектор. Цепь размыкается, двигатель останавливается. Щетки без такого устройства опасны тем, что работают до «победного»(от слова «беда»)конца. При максимальном износе на коллектор может попасть и пружина щёткодержателя, и поводок щётки — это может привести к выходу якоря из строя. Чтобы избежать подобной неприятности, периодически проверяйте состояние щеток и щеточного узла. Предельным считается износ 2/3 от первоначального размера щеток. Так же существуют щётки с дополнительными контактами, которые необходимы для нормальной работы цепей электроинструмента. При наличии в инструменте таких щеток, следует учесть, что менять их можно ТОЛЬКО на аналогичные, иначе производитель не гарантирует нормальной работы инструмента.

Сейчас во многих магазинах строительной и инструментальной специализации можно встретить отделы, предлагающие щетки для различных видов электроинструмента. Но и здесь есть нюансы. Все мы знаем, что нашу с вами страну заполонило засилие «китайского» и иного контрафакта. До рынка щеток эта зараза докатилась тоже — поддельщики всегда стремятся на спросовые ниши рынка. Качество большинства имеющихся в розничной сети щеток оставляет желать лучшего. Неспециалисту практически невозможно определить подделку — слишком много нюансов. Вот и подумайте — стоит ли рисковать «жизнью» инструмента из-за такой «мелочи», как щетки? Есть два способа гарантированно избежать ошибки при выборе щеток — это их приобретение у авторизированные дилеров и установка щёток в специализированном сервисном центре, где помимо собственно замены щеток, мастер проверит общее состояние щёточного узла и самого электроинструмента.

Каталог щеток по видам и размерам:

Щетки двигателя принцип работы

Рейтинг 2.4/5 (51 голосов)

Трехфазные коллекторные машины перемениого тока являются разновидностью асинхронных машин, у которых можно получить более широкий диапазон регулирования частоты вращения. Развитие их началось в начале ХХ в., когда были выявлены невысокие регулировочные возможности бесколлекторных асинхронных двигателей. В это время было предложено большое количество различных типов машин, но вследствие высокой стоимости, сложности их обслуживания, а также невысокой надежности широкого применения они не нашли. Из известных трехфазных коллекторных двигателей в настоящее время иногда находит применение трехфазный параллельный коллекторный двигатель с питанием со стороны ротора. Этот двигатель был предложен в 1910г. почти одновременно немецкими электротехниками Х. Шраге и Р. Рихтером. Поэтому этот двигатель чаще называется двигателем Шраге-Рихтера.

В настоящее время двигатели Шраге-Рихтера иногда применяются в полиграфической, текстильной и некоторых других отраслях промышленности. В этих двигателях используется принцип регулирования частоты вращения путем введения в цепь каждой фазы ротора асинхронного двигателя добавочной ЭДС частоты скольжения. Одновременно с этим имеется возможность регулировать и cos φ.

Если в машинах двойного питания добавочная ЭДС получалась от преобразователя частоты, то в двигателе Шраге—Рихтера для этой цели используется коллектор. В трехфазных двигателях коллектор является преобразователем ЭДС частоты сети в ЭДС частоты скольжения.

Читать еще:  Альбеа двигатель как дизель

На рисунке. показана схема двигателя Шраге-Рихтера. По сравнению с обычным асинхронным двигателем он имеет обращенную конструкцию. Его трехфазная первичная обмотка 1 располагается на роторе и питается от сети через контактные кольца. Вторичная обмотка 2 располагается на статоре. Каждая обмотка этой фазы соединена со щетками, передвигающимися по коллектору, расположенному на роторе. К коллектору подсоединяется обмотка 3, которая размещается в тех же пазах, что и обмотка 1 ротора. В обмотке 3 наводится ЭДС за счет трансформаторной связи ее с обмоткой 1. Щетки каждой фазы статора могут сдвигаться или раздвигаться, что осуществляется при помощи подвижных траверс.

Применяя правила правой и левой руки, можно установить, что вследствие обращенной конструкции машины электромагнитный момент, приложенный к ротору, будет направлен в сторону, противоположную вращению поля, т. е. ротор и поле будет вращаться в разные стороны. Частота вращения ротора n в общем случае не будет равна частоте вращения поля n1. Скольжение ротора относительно поля определяется известным выражением s = (n1 — n) / n1.

В пространстве относительно неподвижных щеток магнитное поле машины будет перемещаться с частотой вращения n1s. Вследствие этого ЭДС на щетках будет иметь частоту скольжения f1s, а ее значение и фаза будут зависеть от размера и направления сдвига щеток относительно друг друга. Эта ЭДС будет иметь ту же частоту, что и ЭДС в обмотке 2. На рисунке показаны три наиболее характерных положения щеток на коллекторе. В первом случае (а) обе щетки каждой фазы стоят на одной коллекторной пластине. В этом случае в цепь обмотки 2 никакой добавочной ЭДС не вводится и машина работает как обычный асинхронный двигатель. Так как линии вращающегося магнитного поля пересекают проводники обмоток статора и ротора в одном и том же направлении, то в любой момент времени ЭДС статора E2s и ЭДС на щетках ЕД при положении их на коллекторе во втором случае (б), будут направлены встречно. Поэтому при таком положении щеток частота вращения будет ниже основной. При положении щеток в третьем положении (в) ЭДС будут суммироваться, частота вращения будет выше основной.

У этого двигателя, сдвигая и раздвигая щетки, можно менять частоту вращения. Обычно диапазон регулирования частоты вращения у таких двигателей не превышает 1 : 3. Если щетки перемещать несимметрично относительно осей обмоток фаз 2, то одновременно с частотой вращения можно у двигателя регулировать cos φ..

При любом положении щеток механические характеристики двигателя имеют вид, аналогичный механическим характеристикам асинхронного двигателя. Условия коммутации у двигателя Шраге-Рихтера получаются значительно хуже, чем у двигателей постоянного тока. Двигатель Шраге-Рихтера не имеет дополнительных полюсов, а кроме того, в коммутируемых секциях помимо реактивной ЭДС индуктируется трансформаторная ЭДС еТ.

Трансформаторная ЭДС индуктируется вращающимся магнитным полем. Электродвижущая сила еТ не зависит от нагрузки машины, существует при неподвижном роторе и сдвинута по фазе относительно реактивной ЭДС. Значением трансформаторной ЭДС ограничивается предельная мощность двигателей Шраге-Рихтера. Поэтому эти двигатели не строятся на мощности свыше 200-250 кВт.

Электрощётка

Электрощётка, также у́гольная щётка — скользящий электрический контакт, проводящий электрический ток между неподвижными частями и движущимися частями различных электротехнических устройств.

Обычно применяется для передачи электрического тока на вращающиеся узлы [1] . Наиболее часто применяются в электродвигателях, электрических генераторах постоянного и переменного тока, а также в переменных и подстроечных резисторах, автотрансформаторах (ЛАТР) с плавной регулировкой напряжения, токоприёмниках электрифицированного транспорта (троллейбусах, трамваях, поездах метрополитена), поворотных стендах.

Содержание

  • 1 Происхождение названия
  • 2 Технология изготовление щёток
    • 2.1 Состав компонентов
    • 2.2 Прессование смеси
    • 2.3 Обжиг сырых щёток
    • 2.4 Дополнительные технологические операции
  • 3 Эксплуатация
  • 4 Перспективные разработки
    • 4.1 Щётки из жидкого металла
    • 4.2 Щётки из металлического волокна
  • 5 См. также
  • 6 Примечания
  • 7 Литература
  • 8 Ссылки

Происхождение названия [ править | править код ]

Для работы многих типов электродвигателей и генераторов катушки ротора должны иметь электрическую связь для того, чтобы замкнуть электрическую цепь. Первоначально это достигалось путём размещения медного или латунного коллектора или контактных колец на валу. С помощью пружин, к коллектору или кольцам прижимались плетёные медные проволочные «щётки».

Недостаток таких щёток — ненадёжная коммутация, поскольку они при работе перемещались от одного сегмента (пластины) коллектора к соседнему, накоротко замыкая их. Решить эту проблему помогло использование «высокоомных щёток», изготовленных из графита (иногда — с добавлением порошка меди). Несмотря на то, что электрическое сопротивление графитовых щёток выше металлических, и составляет десятки миллиом, оно достаточно мало, чтобы передавать большие токи и достаточно высокое, чтобы не замыкать накоротко соседние пластины коллектора при коммутации.

Термин «щётка» для этих скользящих контактов сохранился и для названия угольных щёток.

Технология изготовление щёток [ править | править код ]

Состав компонентов [ править | править код ]

Конкретный состав материала щётки зависит от сферы применения. Обычно используется графитный или угольный порошок. Для увеличения электропроводности и механической прочности в графитовый порошок добавляют при изготовлении мелкий медный порошок в виде дендритных мелких кристаллов, полученный электролитическим методом [2] . Медь редко добавляют в материал щёток предназначенных для работы в устройствах, работающих на переменном токе [ источник не указан 327 дней ] .

В полученный после смешивания компонентов порошок добавляют вяжущие вещества, в основном фенолформальдегидные смолы или другие полимерные смолы или каменноугольный пек и смешиваются, чтобы получить прочные заготовки после прессования для последующего обжига. Также в смесь могут добавляться порошки других металлов и твёрдые смазки, например, дисульфид молибдена ( MoS 2 >> ) или дисульфид вольфрама ( WS 2 >> ). Конкретный состав смеси зависит от области применения и условий работы изделий.

Читать еще:  Чем выбить номера двигателя

Прессование смеси [ править | править код ]

Смесь прессуется в форме, состоящей из пуансона и матрицы на механических или гидравлических прессах. При прессовании некоторых типов щёток через отверстие в пуансоне в прессуемую смесь вводится гибкий проводник из многожильной медной проволоки (так называемая шунтирующая проволока), конец которой покрыт электролитическим медным порошком. В ответственных применениях возможно использование серебряного порошка или серебряного покрытия медной проволоки [3] . После прессования заготовка щётки ещё очень хрупкая, и на профессиональном жаргоне называется «сырая щётка» (англ. green brush ).

Обжиг сырых щёток [ править | править код ]

«Сырые щётки» подвергаются термообработке (обжигу) в защитной атмосфере (как правило, это смесь водород и азота) при температуре, достигающей 1200 °C. Этот процесс называется спеканием или «выпеканием». Во время спекания связующие органические вещества частично выгорают и частично обугливаются, образуя графитовую кристаллическую связующую структуру между частицами углерода, частицами меди и другими компонентами. Термическая обработка производится по точно контролируемой температурной циклограмме, заданной для каждой конкретной смеси и конкретного назначения конечного изделия.

Дополнительные технологические операции [ править | править код ]

При спекании заготовки дают усадку и деформируются. Для придания им заданных размеров они шлифуются. Некоторые производители щёток для увеличения их долговечности используют дополнительную обработку, например, пропитку контактной трущейся поверхности специальными маслами, смолами и смазками.

Эксплуатация [ править | править код ]

Поскольку щётки изнашиваются, то в изделиях, предполагающих техническое обслуживание, предусмотрена возможность их замены.

Угольные щётки — одна из наименее дорогостоящих деталей в электродвигателе. С другой стороны, они являются важной частью обеспечивающей долговечность («срок службы») и производительность устройства, в котором они используются.

Перспективные разработки [ править | править код ]

Щётки из жидкого металла [ править | править код ]

Проводятся исследования по использованию жидких металлов для установления применения в скользящих контактных парах. Сложность такого использования — необходимость удержания жидкого металла (поскольку жидкие при невысоких температурах металлы обычно токсичны или вызывают коррозию) и потери энергии из-за индукции [ прояснить ] и турбулентности [ источник не указан 327 дней ] .

Щётки из металлического волокна [ править | править код ]

Щётки из металлического волокна в настоящее время находятся в стадии разработки [4] . У них может быть преимущество по сравнению с современной технологией, но они пока ещё не получили широкого распространения.

Статьи по ремонту и установке бытовой техники

Предлагаем для получения более подробных сведений о ремонте стиральных машин, их эксплуатации, способах продления срока служба и прочую полезную информацию по бытовой технике.

  • Стиральная машина
  • Посудомоечная машина
  • Холодильник
  • Кондиционер
  • Установка техники
  • Заправка кондиционеров
    • Стиральная машина
    • Посудомоечная машина
    • Холодильник
    • Кондиционер
    • Духовой шкаф
    • Электронные модули

  • Кондиционер
  • Стиральная машина
  • Посудомоечная машина

Оформить заявку на обратный звонок
Оператор перезвонит Вам в течении 5 минут

Замена щеток двигателя в стиральной машине

В асинхронных и коллекторных двигателях стиральных машин установлены угольные щетки, они имеют ограниченный ресурс. При работе двигателя, щетки соприкасаются с ротором, за счет этого происходит вращение. Износ щеток — это естественный процесс, они просто стираются при трении. Примерный их ресурс 7-15 лет, зависит от качества щеток и интенсивности работы техники.

Какие признаки поломки стиральной машины, если стерлись щетки двигателя?

1. Не вращается барабан.

В редких случаях, он может вращаться на пол оборота, слегка подергиваться или при отжиме плохо набирать обороты. Чаще всего, он просто стоит на месте.

2. На табло горит ошибка.

Если Ваша стиральная машина показывает ошибку, расшифровка которой означают проблемы с двигателем, вполне возможно, всему виной именно щетки. Но не обязательно, возможно, повреждение самого двигателя или платы управления.

3. Двигатель шумно работает или искрит.

Когда щетка стерлась до самого основания, ротор начинает тереться об контактную часть, конец которой находиться внутри щетки. Из-за этого может появиться звук металлического трения или начать искрить. В этом случае, нужно незамедлительно поменять щетки, пока не повредился ротор двигателя.

4. Не блокируется люк.

В некоторых стиральных машинах, устройство блокировки люка находиться в одной цепи с электродвигателем. Блокировка люка не срабатывает или щелкает несколько раз.

Сколько стоит замена щеток в стиральной машине?

Цена за ремонт зависит от нескольких факторов:

Сложности разбора техники

Способа замены самих щеток

Тарифов фирмы или мастера

Обычно ремонт обходиться от 3000 до 5000 руб. Если Вы хотите сэкономить и попробовать поменять щетки самостоятельно, мы дадим Вам несколько хороших советов.

Как поменять щетки в двигателе стиральной машины?

1. В первую очередь, нужно снять двигатель.

Менять щетки на установленном двигателе не рекомендуем! Класть машинку на бок тоже не нужно, а если все-таки Вы решили ее завалить, нужно откинуть трубку с датчика уровня воды, чтобы в него не попали остатки влаги.

Обычно они прикручены сбоку двигателя или зафиксированы просто контактом (смотрите фото). Есть модель стиральной машины Bosch у которой щетки находятся в самом двигателе, чтобы их поменять, нужно разбирать двигатель полностью.

Обращаем Ваше внимание, что в машинках с прямым приводом и инверторным двигателем нет щеток! Там другой принцип работы мотора.

Можно найти в специализированных магазинах, заказать у официалов, найти по интернету.

Щетки в стиральных машинах бывают с корпусом, пружинкой, есть варианты где их нужно будет припаивать паяльником. Поэтому, перед покупкой желательно их снять и искать аналогичные.

Иногда, после установки щеток, нужно сбросить ошибку согласно сервисному мануалу. Но это не всегда, чаще всего, стиральная машина начинает сразу работать.

Первые несколько стирок после ремонта, Вы можете слышать нехарактерное жужжание при работе двигателя. Переживать не стоит, новые щетки притираются за 3-5 стирок.

Стеклоочистители: устройство и принцип работы

Грязное лобовое стекло авто значительно ухудшает видимость на дороге, что негативно сказывается на качестве и безопасности вождения. Потому эксперты Моторпейдж напоминают о необходимости поддерживать лобовое в чистом состоянии.

Специально для этой цели в машинах установлены стеклоочистительные системы. На некоторых авто они присутствуют не только на лобовом, но и на заднем стекле.

Устройство стеклоочистителя

  • Дворники — продолговатые элементы, которые перемещаются по стеклу. В состоянии покоя находятся внизу лобового стекла. Оба дворника соединены тягой, благодаря чему они движутся синхронно. Основную функцию очистки выполняют щетки с резиновым, либо силиконовым лезвием или лентой, расположенные на дворниках с помощью специального поводка (щеткодержателя). Они являются расходным элементом, так как со временем лента изнашивается и качество очистительной процедуры ухудшается. Если это происходит, то расходник (щетку или ленту) необходимо заменить.
  • Привод стеклоочистителя с редуктором Обеспечивает движение дворников. Бывает разных видов: механический, пневматический и др. В современных легковых авто устанавливаются приводы электрического типа. Если этот агрегат выходит из строя, то при включении стеклоочистителя дворники не двигаются.
  • Трапеция — элемент находится между приводом и дворниками. Состоит из тяг и рычагов, задача которых заключается в том, чтобы преобразовывать вращательное движение, создаваемое электроприводом, в возвратно-поступательное, и передать его на поводки.
  • Бачок представляет собой пластиковую тару (объем от 2,5 до 5 л), расположенную под капотом или крылом машины. В бачок заливается вода, которая в дальнейшем подается на стекло при активации соответствующей функции стеклоочистителя.
  • Форсунки расположены на капоте и соединены с бачком посредством резиновых шлангов, через них жидкость распрыскивается на стекло.
  • Моторчик омывателя — это насос в бачке, который обеспечивает подачу воды. В момент, когда автовладелец включает режим опрыскивания, устройство создает давление в системе, которое выдавливает жидкость через форсунки на стекло.
  • Переключатель расположен под рулевым колесом для управления стеклоочистительной системой. Используя его, водитель настраивает движение дворников (одинарный взмах, либо с заданным интервалом или постоянное движение на низкой/высокой скорости), а также активирует подачу жидкости, если необходимо.
  • Блок управления — устройство устанавливается не во всех авто, его основная функция заключается в автоматическом запуске и выключении стеклоочистителя. Определять, когда нужно активизировать систему очистки, помогает датчик дождя, который анализирует текущие погодные условия и чистоту стекла.
  • Прерыватель — прибор позволяет настроить интервал между взмахами стеклоочистителя при выборе прерывистого режима работы. Данная функция полезна в слабый дождь, чтобы дворники не терли сухое стекло.

Принцип работы

Стеклоочиститель запускается с помощью подрулевого переключателя. После его использования команда передается на электродвигатель. Тот начинает работать в темпе, необходимом для обеспечения скорости движения дворников, выбранной автовладельцем. Крутящий момент, создаваемый электроприводом, передается на редуктор (зачастую червячный), благодаря которому усиливается.

Далее вращательное движение поступает на трапецию, преобразующей его в возвратно-поступательное. С помощью тяг усилие направляется к дворникам, и те начинают работать согласно заданным настройкам.

За подачу омывающей жидкости также отвечает переключатель. Для этого его необходимо установить в нужное положение, либо в некоторых машинах предусмотрена отдельная кнопка для распрыскивания воды. Команда запускает моторчики омывателя, подающие жидкость из бачка по шлангам к форсункам, через которые происходит орошение стекла.

Виды щеток

Классификации по типу конструкции:

  • Каркасные. Наиболее распространенная и доступная по цене разновидность. Такие щетки хорошо прижимаются к стеклу, однако не подходят для эксплуатации при низких температурах. К тому же со временем из-за особенностей строения появляется люфт, ухудшающий качество очистки.
  • Бескаркасные. Характеризуются отличной аэродинамикой: при движении транспортного средства на высокой скорости щетки остаются на своих местах. Можно использовать в зимний период. Плюсом также является, что при износе ленты можно заменить только ее, а не всю щетку целиком.
    Примечание. Бескаркасный вид щеток обойдется дороже каркасных. Эксперты Моторпейдж рекомендуют тщательно подбирать щетки такого типа под форму лобового. Иначе в районе центра своей конструкции они могут недостаточно плотно прилегать к стеклу.
  • Гибридные. Сочетают в себе достоинства двух предыдущих видов и дополняют их наличием кожуха на подвижных соединениях, защищающего от попадания грязи. Из представленных видов щеток именно гибридный — самый дорогой.

Способы крепления щеток

Единственным типом крепления до 2000 года был так называемый «крючок», позволяющий защелкнуть щетку. Потому многие автовладельцы и по сей день часто имеют дело как раз с этим приемом.

В последние десятилетия автопроизводители стали использовать индивидуальные разработки. Например, у Audi — это система Pin Lock, фиксирующая щетки с помощью встроенного замка. А у BMW или Volvo щетки крепятся боковым штырем.

Стоит заметить, что перечисленные виды крепежа — лишь немногие из всего разнообразия на современном авторынке. Однако «крючки» остаются наиболее популярным способом относительно остальных.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector