Зачем нужны щетки в синхронной машине
Перейти к содержимому

Зачем нужны щетки в синхронной машине

  • автор:

Что такое щеточный двигатель?

щеточный двигатель

Щеточный электродвигатель постоянного тока представляет собой вращающуюся электрическую машину постоянного тока, которая преобразует электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию, в которой по меньшей мере одна из обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, подключена к переключателю.

Contents

Электродвигатель использует щетки для подачи питания на катушку якоря, расположенную между постоянными магнитами, которые создают магнитное поле. Ток, проходящий через щетку к катушке, приводит в движение ротор и используется для двигателей мощностью до лошадиных сил. При вращении якоря неподвижные щетки соприкасаются с различными секциями вращающегося коллектора и поэтому со временем изнашиваются.

щеточных

�� Конструкция и работа щеточных электродвигателей

У всех электроинструментов основные часты как, ротор, статор, индуктор, арматура, коммутатор и щётки. Ниже объясным вам что такое каждыая часть двигателей постоянного тока.
Ротор – это вращающаяся часть электрической машины.
Статор – неподвижная часть электрической машины.

Индуктор – важная часть коллекторного двигателя постоянного тока, который создает магнитный поток для формирования крутящего момента. Индуктор включает в себя либо постоянные магниты, либо медная проволока возбуждения. В двиателе, система возбуждения состоит из двух постоянных магнитов и является частью статора.

Якор – часть коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины, в которой индуцируется электродвижущая сила и протекает ток нагрузки. В качестве якоря может выступать как ротор, так и статор.
Коллектор – это часть двигателя, соединен со щетками. С помощью щеток и коммутатора электрический ток распределяется по катушкам обмотки якоря.

Щетки – часть электрической цепи, по которой электрический ток передается от источника питания к якорю. Щетки изготавливаются из графита или других материалов. Двигатель постоянного тока содержит одну пару щеток или более. Одна из двух щеток подключена к положительной, а другая – к отрицательной клемме источника питания.
В соответствии с конструкцией статора, щеточный двигатель может быть с постоянными магнитами и с намотанным статором.

Двигатель шуруповерта

�� Виды щеточных двигателей

�� Двигатель постоянного тока с постоянным магнитом

Наиболее распространенным среди щеточных двигателей постоянного тока является двигатель постоянного тока с постоянным магнитом. Индуктор этого двигателя включает в себя постоянные магниты, которые создают магнитное поле статора.

Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами обычно используются в технических инструментах для выполнения задач, не требующих высокой мощности. Такие двигатели дешевле в производстве, чем двигатели постоянного тока с намоткой. В то же время крутящий момент такого двигателя ограничен полем постоянных магнитов статора.

Из преимуществ такого двигателя можно перечеслить то, что он очень быстро реагирует на изменения напряжения. Благодаря постоянному полю статора легко контролировать скорость двигателя. Недостатком такого двигателя является то, что со временем магниты теряют свои магнитные свойства, в результате чего поле статора уменьшается и производительность двигателя снижается.
Ниже короче можете читать преимущества и недостатки.

✔️ Преимущества:

�� Быстро реакцируют на напряжение.
�� У них выгодная цена в соответсвий от качества.
�� Призводят высокий крутящий момент при низкой скорости.

Недостатки:

�� Можно только перечеслить одну недостатку. У них постоянные магниты со временем, который под воздействием высокого температоура терает свое магнитное свойство.

�� Двигатель постоянного тока с намотанным полем и виды

Такие двигатели проделятся на несколько видов. В некоторые из них с увеличением общего тока двигателя скорость также увеличивается, а крутящий момент уменьшается.
Когда нагрузка на двигатель увеличивается, ток якоря увеличивается, в результате чего поле якоря увеличивается.
По мере увеличения тока якоря ток индуктора уменьшается, что приводит к уменьшению поля индуктора, что приводит к снижению скорости двигателя и увеличению крутящего момента.

В электродвигателях с раздельным возбуждением медная проволока возбуждения электрически не соединена с медной проволокой якоря. Обычно напряжение возбуждения UFW отличается от напряжения в цепи якоря U. Если напряжения равны, то медная проволока возбуждения подключается параллельно медная проволокаякоря. Использование в электроприводе двигателя с раздельным возбуждением или с шунтирующей медной проволокой определяется схемой электропривода. Свойства этих двигателей одинаковы. Конечно у этих двух видов плюсы и минусы.

Товары из категорий ��

[add permalink=”Drills-And-Screw-Drivers” count=”7″ lang=”ru”]

✔️ Преимущества:

�� У них хорошие регулировочные свойство.
�� Крутящий момент у них постоянно при низкой скорости.
�� Отсувстует потери магнетизма с течением времени.( так как постоянных магнитов нет)

Недостатки:

�� Они более дорогой, чем двигатель постоянного тока, двигатель выходит из-под контроля, если ток индуктора падает до нуля.

Двигатель постоянного тока с составной обмоткой обладает две обмотки возбуждения, один из которых подключена паралельно обмотке якора, а вторая подключена последовательно. Соотношение между силами намагничивания обмоток может быть разным, но обычно одна из обмоток создает большую силу намагничивания и эта лбмотка называется основной, вторая обмотка называется вспомогательной. Если обмотки соединены таким образом, что последовательное поле помогает шунтирующему полю, то двигатель называется кумулятивным составным щеточным двигателем постоянного тока.

✔️ Преимущества:

�� Хорошо контролируют скоротсти.
�� Двигатель предпочтительно более служит.
�� Со временем не отсувствует потери магнетизма.
�� Производят высокий крутящий момент при низкой скорости.

Недостатки:

�� Они дороже чем, другие щеточные двигатели обмотка.

FAQ

�� Используют ли в аккумуляторных шуруповертах бесщеточный шуруповерт?
Конечно, да. Эти двигатели уже очень популярный.

�� Как работают бесщеточные двигатели?
Работа бесщеточных двигателей схоже на работе обычных электродвигателей, но только не использует щетки для изменения полярности двигателя.

�� Какие недостатки предлагают бесщеточные двигатели по сравнению с бесщеточными?
Они самые тяжелые. Они требуют регулярного обслуживания и очистки. Они предлагают меньший диапазон скоростей и более короткий срок службы.

Заключение��

В сегодняшний день технология вырастала намного и уже в технических инструментах используют бесщеточных двигателей. На самом деле у них много преимуществ по сравнению с щеточными двигателями. Благодаря отсутствия щётки в них, не надо заменить щетки. В щеточных двигателях со временем мотор сближает к износу, таким образом для предотвращения этого надо очистить мотор и заменить щётки. Новая технология помогает всем избавиться от этих всех задачах.

Электрические щетки (электрощетки)

Электрощетки

Компания ТЭК осуществляет поставки электрощеток к электрическим машинам и электродвигателям.
Вы можете получить техническую консультацию по подбору электрощеток у наших специалистов.

При заказе электрощеток необходимо уточнить следующие параметры:

  • марку материала, из которого они должны быть изготовлены;
  • установить общую конфигурацию (тип щетки);
  • указать габаритные размеры;
  • указать количество, длину и сечение токовыводящих проводов;
  • тип накладки;
  • тип наконечника.

Щетки электрических машин представляют собой специальные электропроводящие детали токосъемного устройства, которое применяют для подвода и отвода тока на коллекторах и контактах, кольцах электрических вращающихся машин.

В первых образцах электрических машин снятие напряжения или тока с вращающихся частей производилось посредством пучка проволок, напоминавшего по внешнему виду метлу или щетку. Это название токосъемного устройства настолько укоренилось, что осталось и до сих пор, хотя уже более 60 лет такие устройства, состоящие из набора проволок, не применяются. В дальнейшем электрощетки для электродвигателя стали изготовляться из медной фольги или сетки, свернутых в виде рулона прямоугольного сечения. Такие электрощетки сохранились в эксплуатации на старых типах электродвигателей до настоящего времени, однако изготовление их прекращено. В качестве электрощеток предлагалось также применять пружины и ролики, однако этот тип электрощеток распространении не получил. Медносетчатые и фольговые щетки можно считать первыми представителями современных электрощеток ЭГ и МГ.

Задачу выбора электрощеток приходится решать в трех следующих случаях: при проектировании новой электрической машины, при переводе эксплуатируемой машины на новый режим работы, когда ранее применявшиеся электрощетки перестают обеспечивать нормальное функционирование узла токосъему н и случае, часто встречающемся при эксплуатации импортных машин, когда установленный на работающем двигателе комплект электрощеток износился, а другого комплекта электрощеток этой же марки в распоряжении обслуживающего персонала не имеется.

Основным критерием правильного выбора электрощеток является обеспечение электрическими машинами требуемого режима работы сопряженного с ними технологического оборудования при минимальных расходах на обслуживание и ремонт этих машин. Сформулированные условия окажутся выполненными, если электрощетки будут удовлетворять ряду требований, главнейшими из которых являются следующие:

  1. электрощетки должны надежно осуществлять коммутационный процесс электрических машин и не вызывать искрения, связанною с переключением токов в замыкаемых секциях обмоток;
  2. электрощетки должны обеспечивать надежный контакт с вращающимися элементами электрических машин и не вызывать искрения, связанного с нарушением этого контакта;
  3. электрощетки должны вызывать минимальные потери энергии в скользящем контакте;
  4. электрощетки должны обладать достаточной механической прочностью, исключающей возможность их разрушения;
  5. материал, из которого изготовлены шетки, должен обладать возможно большей износоустойчивостью, обеспечивать сохранность поверхностей скольжения коллекторов и контактных колец и не вызывать износа этих поверхностей.

Конструкция электрощетки

Конструкция электрощетки

Графитовая щетка и все элементы на коллекторе (а), на контактном кольце (б):
1 — поверхность графитовой щетки контактная;
2 — поверхность графитовой щетки верхняя;
3 — верх графитовой щетки;
4 — ось графитовой щетки;
5 — край графитовой щетки набегающий;
6 — край графитовой щетки сбегающий;
7 — грань графитовой щетки лицевая передняя;
8 — грань графитовой щетки лицевая задняя;
9 — грань графитовой щетки внутренняя;
10 — грань графитовой щетки наружная;
11 — токопровод графитовой щетки;
12 — накладка графитовой щетки;
13 — наконечник;
t — тангенциальный размер графитовой щетки;
a — аксиальный размер графитовой щетки;
r — радиальный размер графитовой щетки.

Основные марки электрощеток

Марка электрощетки Область применения электрощетки
ЭГ4 Эл. машины постоянного тока до 750V общего назначения, гребные двигатели, приводы вентиляторов, машины универсального назначения, турбогенераторы и гидрогенераторы.
МГ3К Электрические машины постоянного тока малой и средней мощности с напряжением питания до 48V, вспомогательные автомобильные электродвигатели постоянного тока.
Г4К Универсальные коллекторные двигатели постоянного тока бытовой техники, электродвигатели типа Шраге-Рихтор.
ЭГ13 Генераторы постоянного тока для автомобилей и тракторов.
М1 М1А Синхронные генераторы, одноякорные преобразователи, асинхронные двигатели с фазным ротором, зарядные генераторы напряжением 20-60V, генераторы переменного тока автотракторного оборудования, А- автомобильные.
ЭГ14 Мощные генераторы и электродвигатели с неравномерными нагрузками (электрооборудование прокатных станов), тяговые двигатели тепловозов, приводы вентиляторов, эл. машинах универсального назначения, крановые двигатели.
МГС5 Генераторы, преобразователи, токосъемники, электродвигатели и стартеры авиационной техники, стартеры автотракторного оборудования напряжением до 24V.
ЭГ2А Тяговые и вспомогательные электродвигатели тепловозов и электровозов, промышленного транспорта, генераторы и двигатели с резко выраженной неравномерной нагрузкой (прокатное электрооборудование).
МГС51 Стартеры для автомобилей и тракторов напряжением до 24V.
ЭГ61АК Электрические двигатели напряжением до 500V для магистральных электровозов.
МГС20 Стартеры автомобильные и тракторные напряжением до 12V.
ЭГ841К Тяговые и вспомогательные двигатели городского транспорта, метрополитена, тяговые двигатели мотор-колёс автосамосвалов большой грузопдъёмности.
МГСО Электрические машины постоянного тока напряжением до 12V, стартеры для автомобилей и тракторов напряжением до 12V, токосъёмники, в т.ч. с кольцевыми коллекторами.
МГСО1 Электрические машины постоянного тока напряжением до 12V, стартеры для автомобилей и тракторов напряжением до 12V, токосъёмники, в т.ч. с кольцевыми коллекторами.
ЭГ141 Тяговые и вспомогательные электрические машины железнодорожного и городского транспорта, а также эл. машины общепромышленного назначения.
ГО Электродвигатели исполнительных механизмов автомобилей и тракторов.
ЭГ8 Универсальные высокооборотные электродвигатели, электромашинные усилители поперечного поля, электрические машины постоянного тока с затруднёнными условиями коммутации.
СГО Электрические машины малой мощности, микродвигатели.
611ОМ Турбогенераторы, электрические машины постоянного тока напряжением от 110V с лёгкими условиями коммутации.
Г3 Эл. машины постоянного тока напряжением до 220V, генераторы, сварочные генераторы, синхронные генераторы, асинхронные двигатели с фазным ротором и одноякорные преобразователи.
ЭГ73 Генераторы большой мощности с тяжёлыми условиями коммутации.
ЭГ74 Эл. машины постоянного тока с тяжелыми условиями коммутации и резко выраженной неравномерностью прикладываемых нагрузок.
Г20 Электрические машины постоянного тока и коллекторные машины переменного тока с низким значением трансформаторной и реактивной ЭДС, двигатели однофазные и многофазные коллекторные для текстильной промышленности.
МГ Асинхронные двигатели с фазным ротором, стартеры напряжением до 6V, электрические машины постоянного тока напряжением до 12V с высокой плотностью тока в скользящем носителе и малой окружной скоростью (сварочные генераторы).
Г22 Универсальные электродвигатели постоянного тока, в том числе бытовой техники, двигатели Шраге-Рихтера и двигатели постоянного тока малой мощности с затрудненными условиями коммутации.
МГ4 Асинхронные двигатели с фазным ротором, синхронные генераторы, электрические машины постоянного тока с напряжением до 40V.

Маркировка электрощеток

В соответствии с ГОСТ 2332-75 производится следующая маркировка электрощеток на изделиях.

Марка Условное обозначение
марки на изделии
Вид щетки Преимущественная область применения
Г20
Г21
Г12
20
34
32
Угольнографитные Генераторы и двигатели с облегченными условиями коммутации и коллекторные машины переменного тока
Г3
611М
611ОМ
43
88
56
Графитные Генераторы и двигатели с облегченными условиями коммутации и контактные кольца
ЭГ2А
ЭГ2АФ
ЭГ4
ЭГ8
ЭГ14
ЭГ51
ЭГ61
ЭГ71
ЭГ74
ЭГ74АФ
ЭГ85
12
68
14
18
41
51
61
71
74
79
85
Электрографитированные Генераторы и двигатели со средними затрудненными условиями коммутации и контактные кольца
М1
М3
М6
М20
МГ
МГ2
МГ4
МГ64
МГС5
МГСО
81
83
86
93
17
82
19
91
9
21
Металлографитные Низковольтные генераторы и контактные кольца

Типы электрощеток

К1 К1-1 К1-2 К1-3 К1-4 К1-5 К1-7
К1-8 К2-3 К3-2 К3-3 К3-8 К4-2 К6-3
К6-8 К8 К8-2 К8-3 К8-4 К8-5 К8-8
К10-4 К11-3 К11-4 К11-8 К12-3 К12-8 К13-2
К14 К14-1 К14-5 К16-2 К20-8 К21-3 К23-4

Типы накладок

НК-1 НК-2 НК-3 НК-4 НК-5 НК-6 НК-7 НК-8

Щетки для электрических машин: простая технология и универсальное применение

Электрощетки достаточно часто используют в электрических машинах постоянного тока, условия коммутации которых достаточно тяжелы и имеется склонность к эксплуатации при ярко выраженной неравномерной нагрузке. Нередко электрощетки задействуются в малогабаритных универсальных двигателях с большим количеством оборотов, а также в крановых двигателях. Электрощетки ЭГ просто незаменимы в электромашинах вспомогательного типа подвижного состава железнодорожного транспорта.

Электрографитные щетки ЭГ изготавливают из специальной смеси графита, сажи и необходимых связующих веществ. Сама технология относительно проста, по ее завершению электрощетки подвергаются обжигу. Электрощетки главным образом складываются из обычного графита и необходимых связующих материалов. Зачастую электрощетки ЭГ находят свое применение в различных электромашинах постоянного тока, в генераторах тока высокой силы, в генераторах сварочного типа, однофазных и многофазных коллекторных двигателях, а также универсальных коллекторных двигателях, в системах прокатных станков, инструментах и электробытовых приборах различного назначения.

Электрографитные электорощетки ЭГ подвергаются специальной термической обработке в специализированных печах под высокой температурой (до 2500 С). Электрощетки могут маркироваться следующим образом: ЭГ4, ЭГ8, ЭГ2а и т.д.

Сама процедура, при которой электрощетки ЭГ подвергаются термической высокотемпературной обработке называется графитацией.

В компании «ЭлектроСтройСити» имеется возможность приобрести электрощетки ЭГ необходимой маркировки — ассортимент продукции всегда позволяет клиентам найти именно то, что им необходимо. Вся продукция, предлагаемая компанией, имеет сертификаты поставщиков и широко применяется в различных областях промышленности и быта, а ее стоимость наверняка приятно Вас удивит.

Щетки классифицируются в зависимости от применяемых материалов и особенностей технологического процесса. Они делятся на три группы:

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

Металлографитовые щетки

Щетки металлографитные марок 611ОМ, М1А, МГ, МГ4, МГС5, МГС20, МГСО, МГСО1М, МГСОА, М1А, МГС51 и др. применяются в электрических машинах, генераторах, преобразователях тока, асинхронных двигателях, стартерах, низковольтных машинах с высокой плотностью тока , моторедукторах, исполнительных механизмах для автомобильного транспорта и 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
611ОМ 6-12 8-28 15 40 0,7-1,7
М1А 8-25 2-8 12 60 0,8-2,0
МГ 4-14 не более 12 30 30 не более 0,4
МГ4 10-22 не более 1,3 24 30 не более 1,6
МГС5 6-20 2-15 45 16 0,7-1,9
МГС20 6-25 не более 0,4 120 15 0,3-1,0
МГСО 6-20 2-15 30 30 не более 0,35
МГСО1М 6-20 не более 0,8 80 15 0,1-0,5
МГСОА 14-45 не более 0,3 100 15 0,1-0,45
М1А 8-25 2-8 12 33 0,8-2,0
МГС51 6-20 2-13 80 15 1,2-2,5

Угольнографитные щетки

Щетки угольнографитные марок Г3, Г20, Г21, Г21А, Г33 и др. применяются в машинах постоянного тока и коллекторных машинах переменного тока, электродвигателях бытовой техники, двигателях электрических машин, работающих в условиях пониженного атмосферного давления и 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
Г3 7-19 8-20 12 60 1,9
Г20 35-100 15 40 2,9
Г21 20-60 150-450 8,5 30 2,5-5,5
Г21А 20-60 150-400 10 25 3,0-6,0
Г33 18-64 н/б 900 10 35

За более подобной информацией Вы можете обратиться к официальному поставщику щеток для электрических машин — компании ООО «ЭлектроСтройСити» пр-ва ЗАО «Электроконтакт».

По материалам компании «ЭлектроСтройСити»

�� Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Электрощетки графитовые, угольные и меднографитовые щетки

Электрощетки для двигателей могут быть как в наличии так и под заказ. Узнать наличие, точную стоимость и приобрести любые электрощетки для двигателей вы можете позвонив по телефону +7(812) 449-90-49 или отправить заявку на электронную почту указанную в разделе «Контакты».

Электрощетки для двигателей и генераторов

Электрощетки — это элемент скользящего контакта электродвигателей и генераторов и служат они для отвода и подвода электрического тока на коллекторах, а так же на токосъемных кольцах двигателей. В зависимости от необходимых условий коммутации применяется один из возможных классов: угольнографитные (угольнографитовые), графитовые (графитные), электрографитированные (элекрографитные), меднографитные (меднографитовые), металлографитные (металлографитовые).

  • Конструктивные исполнения
  • Марки электрощеток
    • Электрографитовые
    • Графитовые
    • Меднографитовые
    • Серебрянографитовые

    Для заказа щеток необходимо уточнить следующие параметры:

    Обязательно знать при любом заказе, пример: ЭГ-14 20*32*40 К1-3

    1. марку материала, из которого должны быть изготовлены графитовые щетки (марка электрощетки);

    2. размеры электрощетки: глубина, ширина, длина (последняя величина в большинстве случаев допускается чуть больше либо чуть меньше запрашиваемой);

    3. исполнение угольной щетки (тип или конфигурация). С поводком или без, откуда именно выходит поводок и т.д. (необходимо смотреть по таблице исполнений ниже).

    При необходимости можно указать дополнительные параметры:

    • количество, сечение и длина токовыводящих проводов;
    • тип накладки щетки;
    • тип наконечника;
    • можно так же указать номер чертежа, в котором обычно уже должны быть заложены все необходимые заказчику параметры например: ИЛЕА 685.211.503. Но ввиду того что на разных заводах по производству графитовых электрощеток применяются разные чертежи, данная информация часто бывает бесполезной.

    Таблица исполнений (конструкций) электрощеток для двигателей и генераторов

    Общий вид Обозначение исполнения Характеристика, описание щетки Общий вид Обозначение исполнения Характеристика, описание щетки
    Исполнение щетки К1 К1 Щетка неармированная, прямоугольная, без проводов 2 Исполнение щетки К1-1 К1-1 Щетка прямоугольной формы, с одним проводом выходящим из верхней поверхности 2
    Исполнение щетки К1-2 К1-2 Прямоугольной формы с одним проводом выходящим из верхней поверхности который смещен в бок от оси щетки 2 Исполнение щетки К1-3 К1-3 Прямоугольной формы с двумя проводами, которые выходят из верхней поверхности которые симметричны относительно оси щетки 2
    Исполнение щетки К1-4 К1-4 Прямоугольной формы с одним проводом выходящим из меньшей боковой грани 2 Исполнение щетки К1-5 К1-5 Электрощетка прямоугольной формы с одним проводом выходящим из большей боковой грани 2
    Исполнение щетки К1-6 К1-6 Прямоугольной формы с двумя проводами которые выходят из боковой грани 2 Исполнение щетки К1-7 К1-7 * Прямоугольной формы с двумя проводами которые выходят из верхней поверхности которые смещены от оси щетки 2
    Исполнение щетки К1-8 К1-8 * Прямоугольной формы с четырьмя проводами выходящими из верхней поверхности которые симметричны оси щетки 2 Исполнение щетки К2 К2 Контактная поверхность скошена и без проводов 3
    Исполнение щетки К2-1 К2-1 Контактная поверхность скошена и однин провод который выходит из верхней поверхности электрощетки по оси 3 Исполнение щетки К2-2 К2-2 Контактная поверхность скошена и один провод который выходит из верхней поверхности электрощетки смещенным от оси 3
    Исполнение щетки К2-3 К2-3 С двумя проводами которые выходят из верхней поверхности которые симметричны относительно оси скользящего контакта и со скошенной контактной поверхностью 3 Исполнение щетки К2-7 К2-7 * С двумя проводами которые выходят из верхней поверхности которые смещены от оси щетки и со скошенной контактной поверхностью 3
    Исполнение щетки К2-8 К2-8 * С четырьмя проводами выходящими из верхней поверхности которые симметричны относительно оси скользящего контакта и со скошенной контактной поверхностью 3 Исполнение щетки К3-3 К3-3 Со скошенными верхней и контактной поверхностями и двумя проводами выходящими из верхней поверхности 3
    Исполнение щетки К3-5 К3-5 Со скошенными верхней и контактной поверхностями и одним проводом выходящим из большей боковой грани 3 Исполнение щетки К3-8 К3-8 Со скошенными верхней и контактной поверхностями и четырьмя проводами выходящими из верхней поверхности щетки 3
    Исполнение щетки К4-2 К4-2 Прямоугольной формы со скосом на верхней поверхности и одним проводом выходящим из скоса 2 Исполнение щетки К5-2 К5-2 С одним проводом выходящим из скоса верхней поверхности и со скошенной контактной поверхностью 3
    Исполнение щетки К6-3 К6-3 Прямоугольной формы со скосами на верхней поверхности и двумя проводами выходящими из скосов 2 Исполнение щетки К6-8 К6-8 Прямоугольной формы со скосами на верхней поверхности и четырьмя проводами выходящими из скосов 1
    Исполнение щетки К8 К8 Прямоугольной формы с пазом на верхней поверхности 1 Исполнение щетки К8-2 К8-2 Прямоугольной формы с пазом и одним проводом выходящим из верхней поверхности и смещенным от оси щетки 5
    Исполнение щетки К8-3 К8-3 Прямоугольной формы с пазом и двумя проводами выходящими из верхней поверхности которые симметричны относительно оси щетки 5 Исполнение щетки К8-4 К8-4 Прямоугольной формы с пазом на верхней поверхности и одним проводом выходящим из меньшей боковой грани 5
    Исполнение щетки К8-5 К8-5 Прямоугольной формы с пазом на верхней поверхности и проводом выходящим из большей боковой грани 5 Исполнение щетки К8-8 К8-8 * Прямоугольной формы с пазом и четырьмя проводами выходящими из верхней поверхности которые симметричны относительно оси щетки 5
    Исполнение щетки К10-4 К10-4 С пазом на верхней поверхности щетки, со скошенной контактной поверхностью и одним проводом выходящим из меньшей боковой грани 3 Исполнение щетки К11 К11 Со скошенным пазом выходящим из верхней поверхности и скошенной контактной поверхностью 1
    Исполнение щетки К11-3 К11-3 Со скошенным пазом и двумя проводами выходящими из верхней поверхности которые симметричны относительно оси щетки и со скошенной контактной поверхностью 3 Исполнение щетки К11-4 К11-4 Со скошенным пазом на верхней поверхности электрощетки, одним проводом выходящим из меньшей боковой грани и со скошенной контактной поверхностью 3
    Исполнение щетки К11-8 К11-8 Со скошенным пазом на верхней поверхности, четырьмя проводами выходящими из верхней поверхности и со скошенной контактной поверхностью 3 Исполнение щетки К12-3 К12-3 Щетка прямоугольной формы с пазом и двумя проводами выходящими из верхней поверхности, а также с резиновой накладкой 1
    Исполнение щетки К12-8 К12-8 * Прямоугольной формы с пазом и четырьмя проводами выходящими из верхней поверхности, а также с резиновой накладкой 1 Исполнение щетки К13-2 К13-2 Прямоугольной формы с пазом на верхней поверхности, со скосом и одним проводом выходящим из скоса 5
    Исполнение щетки К14 К14 Прямоугольной формы с головкой на верхней поверхности электрощетки 4 Исполнение щетки К14-1 К14-1 Прямоугольной формы с головкой на верхней поверхности и одним проводом выходящим из головки 4
    Исполнение щетки К14-5 К14-5 Прямоугольной формы с головкой на верхней поверхности и одним проводом выходящим из меньшей боковой грани 4 Исполнение щетки К15-6 К15-6 Со скошенными верхней и контактной поверхностями, со скошенным пазом и двумя проводами выходящими из боковой грани 3
    Исполнение щетки К16-2 К16-2 С двумя скосами на верхней поверхности электрощетки и одним проводом выходящим из скоса, а также со скошенной контактной поверхностью 3 Исполнение щетки К17-2 К17-2 С тремя скосами на верхней поверхности и одним проводом выходящим из скоса, а также со скошенной контактной поверхностью 3
    Исполнение щетки К17-3 К17-3 С тремя скосами на верхней поверхности и двумя проводами выходящими из боковых скосов, а также со скошенной контактной поверхностью 3 Исполнение щетки К18-2 К18-2 С двумя скосами и одним проводом выходящим из скоса, а также со скошенной контактной поверхностью 3
    Исполнение щетки К19-2 К19-2 Контактная поверхность скошена, три скоса, скошен паз на верхней поверхности и один провод на скосе 3 Исполнение щетки К20-3 К20-3 Разрезная с впресованной накладкой и двумя проводами, смещенными относительно оси электрощетки, а также со скосами на верхней и контактной поверхностях 3
    Исполнение щетки К20-8 К20-8 Разрезная с впресованной накладкой и четырьмя проводами, а также со скосами на верхней и контактной поверхностях 3 Исполнение щетки К21-2 К21-2 Сложная конструкция с одним проводом 1
    Исполнение щетки К21-3 К21-3 Электрощетка сложной конструкции с двумя проводами 1 Исполнение щетки К22-6 К22-6 Прямоугольной формы с пазом расположенным на верхней поверхности, с двумя скосами и двумя проводами на большей боковой грани 5
    Исполнение щетки К23-1 К23-1 Трапецеидальная с одним проводом выходящим из боковой грани 1 Исполнение щетки К23-8 К23-8 Трапецеидальная с четырьмя проводами выходящими из боковой грани
    Исполнение щетки К24-2 К24-2 Со скосами на верхней и контактной поверхностях, скошенным пазом, а также одним проводом расположенным на скосе 3 Исполнение щетки К27-3 К27-3 Трапецеидальная с двумя проводами которые выходят из верхней поверхности 1
    Исполнение щетки К27-8 К27-8 Электрощетка трапецеидальная с четырьмя проводами выходящими из верхней поверхности 1 Исполнение щетки К28-3 К28-3 Со сложной контактной поверхностью, а также двумя проводами которые симметричны относительно оси электрощетки и выходят из верхней поверхности 1
    Исполнение щетки К27-8 К29-2 Две электрощетки со скошенной контактной поверхностью с двумя проводами выходящими из верхней поверхности закрепленные на одной металлической планке. Исполнение щетки К28-3 К29-3 Три электрощетки со скошенной контактной поверхностью с двумя проводами выходящими из верхней поверхности закрепленные на одной металлической планке.

    1 — Для радиальных щеткодержателей .
    2 — Для радиальных щеткодержателей с пружинами которые могут быть различного исполнения.
    3 — Для реактивных щеткодержателей.
    4 — Для радиальных щеткодержателей с проволочной спиральной пружиной.
    5 — Для радиальных щеткодержателей с ленточной плоской пружиной.
    * — Щетки с данным исполнением могут выполнятся разрезными.

    Марки электрических щеток для электродвигателей, генераторов и их характеристики

    Электрографитовые (электрографитные) щетки

    Графитовые (графитные, угольнографитные, угольнографитовые) щетки

    Меднографитовые (меднографитные, металлографитовые, металлографитные) щетки

    Серебрянографитовые (серебрянографитные) щетки

    *Электрощетки производят несколько производственных предприятий, поэтому некоторые параметры могут незначительно отличаться.

    Виды накладок для щеток

    Чтобы более мягкие электрощетки не крошились под воздействием нажимного пальца щеткодержателя, применяются специальные накладки, которые защищают их верхнюю поверхность.

    Общий вид накладки Обозначение накладки Характеристика, описание, применяемость Общий вид накладки Обозначение накладки Характеристика, описание, применяемость
    Накладка НК-1 НК-1 Для радиальных электрощеток с нажимными устройствами самых разных конструкций. Согнута под прямым углом. Может быть с упорным отверстием или без него. Накладка НК-2 НК-2 Для радиальных электрощеток с ограничением износа. Согнута под прямым углом и может быть с упорным отверстием либо без него, но сделана с выступом для ограничения износа.
    Накладка НК-3 НК-3 Для радиальных, реактивных и волочащихся электрощеток. Согнута под острым углом. Накладка НК-4 НК-4 Для волочащихся и реактивных электрощеток с ограничением износа. Согнута под острым углом, но сделана с выступом для ограничения износа.
    Накладка НК-5 НК-5 Для радиальных не разрезных электрощеток с нажимными устройствами различных конструкций, а также с ограничением износа. Согнута под прямым углом с упорным отверстием, а также с двумя выступами служащими для ограничения износа. Накладка НК-6 НК-6 Для радиальных электрощеток, которые работают при высоких вибрациях. Прямоугольный параллелепипед с выступом для фиксации и четырьмя проделанными отверстиями.
    Накладка НК-7 НК-7 Для радиальных электрощеток, которые работают при высоких вибрациях. Прямоугольный параллелепипед с выступом для фиксации, а также четырьмя отверстиями и пазом сделанным на верхней поверхности. Накладка НК-8 НК-8 Для разрезных реактивных электрощеток индивидуального прессования. Сложные конструкции.

    Токоведущие провода и наконечники электрощеток

    Электрощетки для электрических двигателей и генераторов производят с токоведущим проводом либо без него. Крепление самого токоведущего провода производят конопаткой, развальцовкой, запрессовкой или пайкой. Для их изготовления используют провода следующих марок:

    Токоведущие провода электрощеток

    МПЩ — провод специальный сделанный из медных проволок;

    ПЩС — провод повышенной гибкости из медных проволок;

    ПЩ — провод гибкий сделанный из медных проволок.

    Сечения и марки проводов выбирают по следующей таблице.

    Допустимая токовая нагрузка, А Номинальное сечение провода, мм 2
    ПЩ МПЩ ПЩС
    0,42 0,03
    0,70 0,05
    3,90 0,16
    6,00 0,30
    9,00 0,50
    12,00 0,75
    15,00 1,00 1,00
    19,00 1,50 1,50
    26,00 2,50 2,50
    38,00 4,00 4,00
    50,00 6,00 6,00
    75,00 10,00 10,00

    Наконечники предназначены для крепления токоведущего провода непосредственно к болту щеткодержателя. Токовые допустимые нагрузки на эти наконечники обязательно должны соответствовать тем что указаны в таблице:

    Диаметр наконечника, d Диаметр контактного стержня, d Допустимая токовая нагрузка, А
    пластинчатого двойного вилочного или флажкового
    3,4 3,0 20
    4,3 4,0 71 64 32
    5,2 5,0 130 100 50
    6,5 6,0 260 120 76
    8,5 8,0 260 150 100
    10,5 10,0 260 240 150

    На проводе устанавливают наконечники следующих типов:

    Наконечник В В Вилочный открытый Наконечник ВГ ВГ Вилочный закрытый
    Наконечник Ф Ф Флажковый открытый Наконечник ФГ ФГ Флажковый закрытый
    Наконечник В2С В2С Вилочный двойной открытый Наконечник ДГС ДГС Двойной закрытый специальный
    Наконечник ФС ФС Флажковый открытый специальный Наконечник ФГП ФГП Флажковый закрытый специальный
    Наконечник Д Д Двойной открытый Наконечник ДГ ДГ Двойной закрытый
    Наконечник П П Пластинчатый открытый Наконечник ПГ ПГ Пластинчатый закрытый

    Выбор графитовых, угольных электрощеток

    Выбирать их приходится в трех следующих случаях: в случае проектирования нового электродвигателя, при переводе электрической машины на другой режим работы, когда использующиеся ранее изделия перестают обеспечивать полноценное функционирование узлов токосъема и в том случае, если, когда установленный на работающем электродвигателе комплект угольных щеток изношен, а запасного комплекта аналогичной марки в распоряжении нет.

    Электрощетки графитовые, электрографитовые, меднографитовые, угольнографитовые

    Основной момент правильного выбора щеток — это обеспечение электродвигателями требуемого режима работы сопряженного с ними оборудования при самых минимальных расходах на ремонт и обслуживание данных машин. Необходимые условия будут выполнены, при случае, если изделия удовлетворяют ряду требований, основными из которых являются следующие:
    1. графитовые щетки не должны вызывать искрения связанного с переключением различных токов в замыкаемых секциях обмоток и должны качественно осуществлять коммутационный процесс электродвигателей и генераторов;
    2. они должны обеспечить надежный контакт со всеми вращающимися элементами двигателя (кольцами токосъема) и не вызывать искрения, которое может быть связано с нарушением данного контакта;
    3. они должны делать потери энергии в скользящем контакте как можно меньше;
    4. они должны быть достаточно прочными, что исключит возможность их разрушения;
    5. материал для производства графитовых электрощеток, должен быть износоустойчив, обеспечивающий сохранность всех поверхностей скольжения контактных колец и коллекторов, а так же не вызывать износа данных поверхностей.

    Особенность всех перечисленных требований заключается в том, что большинство из них являются взаимоисключающими и выполнить одно из них можно только с помощью другого. Например, требование в пункте №1 можно выполнять, применяя материалы па сажевой основе, которые обладают повышенными свойствами коммутации, но износоустойчивость данных материалов в сравнении с графитовыми является низкой. В аналогичном противоречии находится требование указанное в пункте №5 требование о повышении износоустойчивости материалов для угольных электрощеток при одновременном снижении уровня их воздействия непосредственно на поверхности скольжения колец и коллекторов. При вышеуказанных обстоятельствах выбор электрических щеток для тех или иных условий эксплуатации — это серьезная задача, грамотное решение которой обеспечит получение хороших технико-экономических показателей работы электродвигателей, обслуживаемых ими исполнительных механизмов и всего предприятия в целом.

    • Перед тем как установить электрощетки, необходимо очистить весь коллектор от пыли, нагара и грязи с помощью специальной шлифовальной бумаги. Аналогичным образом необходимо полностью очистить токосъемный узел от загрязнений.
    • Для обеспечения более надежного скользящего контакта, нужно соблюдать рекомендуемый зазор между внутренней стенкой обоймы щеткодержателя и боковой поверхностью графитовой щетки.
    • Периодически нужно проверять их на предмет износа. В случае, если он не превышает 20%, то возможна замена без предварительной пришлифовки, при более высоком проценте износа — необходимо заменить весь комплект.
    • Провода угольной электрощетки не должны касаться друг друга или быть перекрещены, а каждый наконечник должен крепиться к отдельному болту.

    Причины неудовлетворительной работы щеток

    Плохая работа электрощеток для электрических машин может иметь разные признаки. Дефекты легко обнаруживаются в процессе регулярных наблюдений за состоянием электрощеток, щеткодержателей и рабочих поверхностей контактных колец и коллекторов, элементов их арматуры. Одинаковый дефект в работе различных деталей щетки может быть вызван рядом причин. В тот же момент какая-либо отдельная из них может вызвать появление разных дефектов. Указанные обстоятельства осложняют обнаружение причин, которые могут вызывать нарушение нормального функционирования скользящего контакта. Задача заключается в выявлении причин и устранении с наименьшими затратами труда и времени. Обобщение практики эксплуатации электродвигателей и генераторов говорит о том, что в наиболее частых случаях нарушение работы скользящего контакта должным образом, может быть вызвано следующими причинами:
    1. Воздушное давление под щеткой выше атмосферного.
    2. Неодинаковы зазоры магнитной системы.
    3. Атмосфера загрязнена газами, которые вызывают коррозию.
    4. Атмосфера запыленная.
    5. В атмосфере содержится очень маленькое количество влаги.
    6. Атмосфера насыщена различными химическими веществами.
    7. В атмосфере есть содержание клеящих и липких веществ.
    8. Атмосфера содержит большое количество влаги.
    9. Неравномерное нажатие скользящего контакта.
    10. Между кольцами оседает щеточная пыль.
    11. Скользящий контакт свешивается с контактных колец.
    12. Заедание деталей механизма щеткодержателя.
    13. На контактной поверхности щетки есть неровности, которые воспроизводят неровности поверхности скольжения контактного кольца.
    14. Неравномерное расположение скользящего контакта на кольцах синхронных машин, вызывающее неравномерно распределенный нагрев различных участков кольца.
    15. Заедание электрических щеток в щеткодержателях.
    16. Маленький угол наклона реактивных щеток.
    17. Слишком мягкие щетки.
    18. Слишком твердые.
    19. Имеется слишком большая площадь поперечного сечения (высокие механические потери).
    20. Слишком тяжелые.
    21. Большое расстояние между нижней кромкой обоймы щеткодержателя и коллектором.
    22. Очень большой зазор между обоймой щеткодержателя и щеткой.
    23. Слишком велика МДС добавочных полюсов.
    24. МДС добавочных полюсов не соответствует положенным условиям работы.
    25. Местное биение пластин коллектора.
    26. Слишком мала МДС добавочных полюсов.
    27. Замкнутые коллекторные пластины.
    28. На пластинах коллектора плохо сняты или совсем не сняты фаски.
    29. На поверхности коллектора имеются плоские места (лыски).
    30. Деформация коллектора.
    31. Слишком маленькое контактное сопротивление скользящего контакта.
    32. Слишком большое контактное сопротивление.
    33. Неравномерное распределение электрического тока между включенными параллельно электрощетками.
    34. Контактная поверхность коллектора и щеток была слишком заполирована (остеклена).
    35. Неверно выбраны размеры токоведущих проводов и их наконечников или их соединение сделано некачественно.
    36. Неверно выбраны размеры наконечников токоведущих проводов.
    37. Слишком жесткий материал токоведущих проводов угольной щетки.
    38. С контактным кольцом соприкасаются токоведущие провода.
    39. Слишком короткие токоведущие провода скользящего контакта.
    40. Слишком длинные токоведущие провода электрощетки.
    41. Фундамент машины расшатан.
    42. Недостаточная эластичность токоведущих проводов скользящего контакта.
    43. Значительные колебания нагрузки.
    44. Неверная обработка коллектора, которая обусловлена дрожанием резки.
    45. Дисбаланс электрической машины.
    46. Химическое взаимодействие поверхности коллектора электрической машины или кольца с материалом щеток у неработающей машины.
    47. Остановка электрической машины происходит всегда в одном и том же положении.
    48. Перегрузка электрической машины.
    49. Между коллекторными пластинами выступает изоляция.
    50. Электродвигатель или генератор довольно продолжительное время работает с низкой либо нулевой нагрузкой.
    51. Износ подшипника электрической машины.
    52. Выбрасывание смазки.
    53. Содержание вредных примесей в материале контактного кольца.
    54. Плохое качество скользящего контакта.
    55. На поверхности кольца имеются плоские места (лыски).
    56. Периодические изменения нагрузочного тока (или гармонические составляющие).
    57. Давление пружин щеткодержателей занижено или завышено.
    58. Неверно выбрано давление пружин щеткодержателей.
    59. Неверная расстановка щеток по окружности коллектора.
    60. Неверная установка скользящего контакта в радиальном направлении.
    61. Щеткодержатель износился.
    62. Очень высокий пусковой ток.
    63. Несимметричное расположение скользящих контактов.
    64. Тангенциальный размер выбран неверно.
    65. Вибрация в связи с дефектами в системе передачи.
    66. Плохая вентиляция.
    67. Повреждения обмоток.
    68. Биение в электродвигателе либо генераторе, особенно с вертикальным исполнением.
    69. Повреждение пайки витковых или уравнительных соединений.
    70. Неверный выбор марки щеток.

    Перегрев различных щеткодержателей может быть в случае неравномерного распределения электрического тока между параллельно включенными электрощетками, уменьшением удельного нажатия на них и частицами пыли, которые попали в щеткодержатель непосредственно из окружающей среды. Мелкие частицы этой пыли могут быть причиной появления задиров и рисок на внутренних стенках в обойме щеткодержателя. При обнаружении, что какие либо детали угольной щетки электродвигателя или генератора находятся в плохом состоянии, и после выявления причин, из-за которых возникло такое состояние, нужно незамедлительно принять меры к их устранению. Необходимость проведения предписанных для этой цели действий определяется характером обнаруженного нарушения, режимом работы производства, на котором оборудование эксплуатируется и графиком его эксплуатации.

    Из истории графитовых щеток

    В начальных образцах электродвигателей снятие тока или напряжения с вращающихся частей делалось с помощью пучка проволок, который напоминал по внешнему виду щетку или метлу. Именно это название токосъемного устройства и укоренилось до сих пор, хотя прошло уже более 70 лет и эти устройства, которые сделаны из набора проволок, не используются. В дальнейшем, их стали производить из медной фольги или сетки, которые были свернуты в виде рулона с прямоугольным сечением. Данный вид изделий сохранился в эксплуатации на различных старых типах двигателей до сегодняшнего дня, но их производство прекращено. В качестве графитовых электрощеток хотели также применять ролики и пружины, но этот вид не получил своего распространения. Фольговые и медносетчатые электрощетки можно считать первыми вариантами нынешних ЭГ и МГ.

    Две электрощетки со скошенной контактной поверхностью с двумя проводами выходящими из верхней поверхности закрепленные на одной металлической планке.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *