7 причин – почему искрят щетки электродвигателя

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.

Почему искрят щетки в пылесосе

Небольшое искрение между щетками и коллектором — нормальное явление. Совсем другое дело, если первые прямо «извергают» искры. Повышенное искрение щеток в электродвигателе пылесоса, говорит о неисправности, которая может существенно сократить срок эксплуатации прибора. Явление может сопровождаться потерей мощности двигателя, неравномерностью работы, перегревом и другими неполадками. О том, почему искрят щетки пылесоса , и что можно сделать, расскажем в данной публикации.

Принцип работы коллекторного двигателя

Основные элементы устройства расположены в подшипниках вращения, а те в свою очередь заключены в статичную станину. И двигатель, и статор имеют индивидуальные обмотки из изолированных жил – якоря. По последним идёт электрический ток, и, как следствие, образуются магнитные поля с северным и южным полюсом (Nи S).

За счёт их взаимодействия происходит вращение динамической части мотора – роторного вала. Коллектор с щёточным механизмом и якорями как раз и нужен для того, чтобы подводить к обмоткам необходимое напряжение, за счёт которого вращается вал.

Схема двигателя

Для более наглядного понимания принципа работы коллекторного мотора существует два визуальных типа представления – упрощённый и подробный. Первый формат (рис. ниже) представляет собой обычную схему, акцентирующую внимание на подключении обмоток к сети.

Более сложные конструкции (рис. ниже) имеют дополнительные отводы на роторе и статоре. К примеру, для питания автоматики или регулировки оборотов. Наличие термозащиты позволяет минимизировать вероятность перегрева верхнего слоя обмотки агрегата. Этот элемент уводит напряжение при срабатывании реле, останавливая работу вала.

Тахогенератор отражает скорость вращения двигателя. В качестве альтернативы на некоторых моделях устанавливают датчик Холла. Прибор получает сигналы посредством контактов коллекторных панелей.

Почему щётки искрят

Щётки можно назвать самым слабым элементом коллекторного двигателя: в момент работы агрегата они подвергаются постоянному трению, что приводит к их износу. Этот момент особенно заметен на медных поверхностях, где в процессе эксплуатации щёток скапливается слой угольной пыли.

Особенности конструкции

В штатном режиме скольжения происходит небольшой разрыв в цепи электротока. Появляются микроскопические дуги, а это верный спутник искр. Сюда же можно добавить приличное индуктивное сопротивление обмоток двигателя.

При максимальной нагрузке на агрегат даже с новыми щётками искра будет всегда. Визуально это может быть не так заметно, особенно на маломощных моделях, но чувствительная техника, находящаяся в комнате с работающим пылесосом, даст знать об этом специфическим фоном. Поэтому на телевизоры, персональные компьютеры и другие устройства устанавливают фильтры для устранения подобных помех.

Износ

Та часть щётки, которая соприкасается с коллектором, изготовлена из угля. Со временем её длина уменьшается, так же как и общий объём. Как следствие, нажим пружины ослабевает, и появляются зазоры, а с ними и искры.

Графитовые щетки для пылесоса

Самодельная щётка

Элемент должен плотно входить в пазы и располагаться строго перпендикулярно оси роторного вала. Если щётка будет меньше положенных размеров, то появится перекос. Это опять-таки приведёт к искрению, а вместе с тем и снижению эксплуатационных качеств двигателя. Поэтому здесь лучше отдать предпочтение промышленным вариантам, а не самодельным.

Замена щеток

Самая простая и очевидная причина возникновения искр — это износ щеток. Несмотря на то, что коллекторные моторы оборудуются специальными искрогасящими конденсаторами, которые кроме функции увеличения срока службы данных элементов, также уменьшают радиопомехи, со временем щетки стираются, и их необходимо заменить.

Для замены щеток сначала нужно добраться до электродвигателя. Для этого придется разобрать пылесос. В большинстве случаев, сделать это с помощью отвертки довольно просто, но не забудьте отключить прибор от сети. Разобрав пылесос и обеспечив удобный доступ к двигателю, находим щеткодержатели. В зависимости от конструкции, для извлечения щеток из щеткодержателя, нужно обычно оттянуть защелки, для этого может понадобиться отвертка.

В последние годы многие производители снабжают свои пылесосы комплектом запасных щеток. Но если вам довелось приобрести прибор без дополнительных запчастей, то их можно приобрести в магазинах, где продают электроинструменты.

При покупке новых щеток нужно обратить внимание на их размер и материал.

Щетки бывают графитовые и медно-графитовые. Будет лучше, если вы заранее снимете старые элементы с электродвигателя вашего пылесоса и отправитесь в магазин вместе с ними, чтобы не ошибиться в выборе.

Устраняем плохой контакт

Часто щетки искрят при плохом контакте с коллектором. Такое бывает, если вы установили новые. Для более плотного прилегания щеток к коллектору, можно воспользоваться «шкуркой» нулевкой, либо просто дать пылесосу поработать на средних оборотах около 20 минут. Обязательно нужно проверить состояние подшипников, так как их износ может послужить причиной биения и неравномерного вращения ротора. Подобным же образом проявляют себя выступы изоляции между пластинами коллектора, царапины на поверхности, различные неровности. Для полировки используют абразивную бумагу.

Устройство коллекторного электродвигателя пылесоса

Щетки не должны болтаться в щеткодержателе, но иметь свободный ход, который им обеспечивает пружина, состояние которой тоже играет немаловажную роль.

Если вы решили заменить щетки, обязательно обратите внимание на то, как плотно пружина прижимает их к коллектору. Иногда, для того чтобы щетки сильнее прижимались, достаточно немного растянуть пружину.

Меняем угол наклона

При неправильном угле наклона щеток относительно статора также возможно возникновение искрения. Правильное положение — это когда обе щетки находятся строго на одной линии, проходящей через ось вращения коллектора. Со временем от постоянной вибрации, крепление щеткодержателя может расшататься или даже получить механические повреждения. Внимательно осмотрите поверхности узлов. Детали, имеющие трещины, сколы или следы коррозии, подлежат замене.

Каждый производитель вносит конструктивные особенности в линейку своей продукции, и поэтому различные виды пылесосов имеют различный тип крепления щеток. Однако в целом, все модели имеют одинаковое устройство, и щеткодержатель как правило, прикручен двумя винтами и позволяет производить регулировку.

Устраняем загрязнение

Поверхность коллектора в точке контакта с щетками должна быть чистой. Пагубное влияние на контакт может оказать угольная или металлическая пыль, образующаяся при трении щеток об кольца или коллектор. Загрязнение последнего вызывает искрение, от которого и образуется нагар. Самостоятельный ремонт пылесоса в данном случае предполагает обычную чистку. Если поверхность имеет следы загрязнения, необходимо избавиться от них с помощью мелкой шкурки, а затем обезжирить, протерев спиртом или бензином. Также следует обратить внимание на пространство между контактами на роторе. Если они забиты грязью или графитовой пылью, их тоже следует очистить и обезжирить.

Замыкание двигателя

Самое неприятное, что может произойти с двигателем пылесоса — это межвитковое замыкание в обмотке. Как правило, искрение в этом случае происходит по кругу, падают обороты двигателя, возможны хлопки, коллекторные пластины имеют значительные почернения. В данной ситуации вам грозит замена мотора целиком, т.к. стоимость якоря может составлять 70-80% от стоимости всего электродвигателя, а произвести перемотку в бытовых условиях — задача не из простых.

Как избежать поломок пылесоса

В первую очередь, необходимо следить за температурой двигателя. Перегрев выведет из строя не только сам мотор, но и потянет за собой электронику. Если корпус пылесоса слишком сильно нагрелся, то стоит отключить аппарат, и дать ему время остыть. Большинству бюджетных и среднебюджетных моделей нужен отдых через 15-20 минут непрерывной работы.

На нагрев двигателя также влияют забитые фильтры, заполненные мешки, контейнеры и посторонние предметы в системе охлаждения.

Обычный пылесос рассчитан на такую же обычную грязь. При сборе металлической стружки, сажи или строительного мусора фильтр засоряется в считанные секунды, а температура двигателя растёт на глазах. Если устройство не рассчитано на влажную уборку, то попадание воды, пусть и не сразу, но приведёт к разрастанию коррозии металлических элементов агрегата.

Влага уплотняет пыль, а её скопления на крыльчатке могут вызвать дисбаланс работы элемента. Фильтры тонкой очистки НЕРА, отвечающие за качество воздуха на выходе, также привередливы к воде. Из-за повышенной влаги волокна начинают разбухать, а в скором времени появляется плесень.

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.

Предупредить проблему всегда проще, чем потом искать ее решение.

Искрение щеток на болгарке причины и особенности их замены

Трудно себе представить арсенал домашнего мастера без такого популярного электроинструмента, как угловая шлифмашинка УШМ или болгарка (народное название). Свою популярность УШМ получила за счет универсальности, так как этот инструмент можно применять для резки, шлифования, пиления, полировки, зачистки, наточки и прочих работ. Причем обрабатывать можно абсолютно любые материалы. В процессе эксплуатации инструмента возникают разные поломки, и одной из самых распространенных является искрение щеток на УШМ. Почему искрят щетки на болгарке, знают далеко не многие, поэтому разберемся в этом вопросе, а также выясним, почему они сгорают и как выполняется их замена.

Назначение щеток на УШМ

Перед тем, как выяснить причины искрения щеток на болгарке, необходимо разобраться с их назначением. Коллекторные щетки применяются не только в конструкции углошлифовальных машинок, но и в устройстве всех современных электроинструментов — дрели, перфораторы, электролобзики и прочие. В конструкции болгарки и других электроинструментов применяется 2 щетки, которые имеют простую конструкцию. Эта конструкция основана на следующих элементах:

1. Основная часть — имеет прямоугольную форму, и изготавливается из угля или графита
2. Контакт — это жила провода соответствующего диаметра, через которую происходит протекание электрического тока. Контакт соединяет провод с графитовой частью
3. Пружина — механизм, обеспечивающий прижим основной части к коллектору. На элементе пружинки может не быть, и это говорит о том, что предназначена такая щетка для установки в электроинструмент, где щеткодержатели имеют встроенный прижимной механизм в виде изогнутой пластины

Устройства предназначены для того, чтобы передавать электрический ток на ротор электроинструмента. Снимаемое напряжение со статора подается на ротор, что воспроизводится при помощи угольных щеток и коллектора. Подача тока на коллектор обеспечивает его вращение. При вращении ротора устройства контактируют с коллектором (медные ламели — выводы обмоток якоря), тем самым обеспечивая непрерывное протекание электрического тока.

В процессе применения устройств происходит их истирание, поэтому относятся они к категории расходных материалов. Срок службы щеток зависит не только от рабочего ресурса электроинструмента, но еще и от материалов, из которых они изготовлены. На износ щеток влияет не только механическое воздействие за счет силы трения, но еще и тепловое. Электрический ток при прохождении по проводнику вызывает его нагрев. Чем больше величины силы тока, тем выше температура нагрева. При прохождении тока через графитовые щетки, они также нагреваются. Чем выше нагрузка на электроинструмент, тем выше ток, а значит и увеличивается температура, которая отрицательно влияет на целостность расходных материалов.

Из чего изготавливают

Щетки на болгарку и прочие электроинструменты изготавливаются из разных материалов, но основными являются — уголь и графит. Именно этот материал имеет низкий коэффициент трения, а также обладает повышенной прочностью к истиранию. Для улучшения контакта, в состав графита или угля при изготовлении щеток добавляются разные примеси. В зависимости от используемых примесей, различают следующие виды щеток:

• Угольные
• Омедненные
• Угольно-графитовые
• Графитные
• Медно-угольные
• Медно-графитные

Состав основной части влияет не только на срок службы или износ, но еще и на такой параметр, как признаки искрения. Величина искрения щеток зависит от состава, из которого они изготовлены. При их покупке нужно обращать внимание на состав, и не приобретать оснастку неизвестного происхождения и сомнительного качества.

Причины почему искрят щетки

Очень часто можно заметить, как искрят щетки на болгарке. Обнаруживаются признаки искрения через вентиляционные отверстия в корпусе электроинструмента. Мастера интересуются, почему искрят щетки на болгарке, даже после их непосредственной замены. Причин для этого множество, и чтобы разобраться в этом, необходимо иметь представление об устройстве электроинструмента. Если знать, как устроена углошлифовальная машинка внутри, то понять, почему сильно искрят щетки, не составит большого труда.

Причинами сильного искрения щеток на болгарках являются следующие факторы:

1. Неисправности обмотки якоря. Если возникает нарушение изоляции обмотки якоря, то в итоге это способствует развитию межвиткового замыкания, а также замыканию на сердечник. Кроме того, может произойти обрыв обмотки, что в итоге станет причиной повышения нагрузки. Характерным признаком неисправности обмотки якоря является снижение оборотов, увеличение шума и падение мощности
2. Щетки плохо прижимаются к коллектору. За прижим основной части отвечает пружинка, которая со временем эксплуатации теряет свои изначальные пружинящие свойства
3. Обмотка ротора оборвалась от медной пластины коллектора — такое явление встречается крайне редко, однако при перегрузке электроинструмента, вполне может возникнуть
4. Нарушается центрирование якоря электромотора, что в итоге способствует сильному искрению щетки на болгарке
5. Нарушена форма коллектора. Коллектор, состоящий из медных ламелей, имеет цилиндрическую форму, которая может быть нарушена при перемотке ротора. При малейшей деформации формы коллектора, будет возникать искрение щеток
6. Нарушение изоляции между ламелями коллектора. Каждая пластина коллектора изолирована между собой, а при нарушении миканитового изоляционного слоя, происходит возникновение искрения. Изоляция между пластинами может быть нарушена также по причине оседания графитового слоя в пазах
7. При износе подшипников якоря. Если подшипники неисправны, то возникает биение вращающегося якоря, и как следствие, возникают признаки искрения
8. Искривление вала ротора. Согнуть его трудно, но если это происходит, то двигатель начинает работать с нагрузкой. Чтобы инструмент не вышел из строя, рекомендуется заменить ротор
9. При неправильном припаивании концов обмоток якоря к медным пластинам коллектора. Такие ошибки не допускаются на заводе, однако их может допустить обмотчик, который перематывает якорь электроинструмента
10. Не подходящий состав графитовых щеток. Рассматриваемые детали изготавливают из угля и графита, добавляя при этом разные виды примесей. Делается это неспроста, а для того, чтобы использовать щетки в зависимости от напряжения и частоты вращения вала. Графит бывает мягким и жестким. Чем ниже напряжение питания, тем мягче выбирается марка графита. Для высоковольтных электроинструментов необходимо брать жесткие щетки, которые в составе не имеют меди
11. Деформация ламелей по причине их нагрева. Если болгарка испытывает чрезмерные нагрузки, то может произойти деформация одной или нескольких ламелей коллектора. Пластины приподнимаются относительно остальных, в результате чего нарушается контакт. Такая неисправность вызывает сильное искрение щеток при работе электроинструмента
12. Плохой контакт в месте подключения щетки. Если клемма неплотно соединяется с устройством, то итог такого нарушения контакта может проявляться в виде чрезмерного искрения
13. Наличие нагара на медных пластинах — периодически или регулярно рекомендуется выполнять очистку поверхности медных ламелей от нагара. Нагар обычно проявляется по причине износа щеток, поэтому при обнаружении почернений на поверхности коллектора, его следует протереть спиртом

Часто мастера после того, как поменяют щетки на болгарке, наблюдают явление чрезмерного искрения. Опираясь на вышеописанные факторы, можно выявить причину, и устранить ее до того, как инструмент выйдет из строя. Рассматриваемые элементы стоят недорого, однако по причине их неправильного выбора и применения, может сломаться электроинструмент. Чтобы узнать, какая неисправность является причиной сильного искрения, понадобится разобрать электроинструмент, и произвести его осмотр, а также прозвонить обмотку ротора.

Почему на УШМ сгорают щетки

Кроме искрения, часто владельцы электроинструмента сталкиваются с тем, что горят щетки на болгарке. Отличается это явление от искрения тем, что происходит быстрый износ основной части элемента. Сразу после установки новых элементов, происходит их износ уже сразу при первом применении электроинструмента. Предстоит разобраться, почему же горят щетки на болгарке.

Главная причина скрывается не в самих щетках, а в коллекторе. Если на коллекторы выпадают или истираются ламели, то это приводит к увеличению нагрузки. Эту нагрузку испытывают графитовые элементы, которые при включении болгарки, начинают быстро изнашиваться — этот процесс ускоренного износа называется сгорание. Элементы в прямом смысле горят по причине прохождения большого тока. Многие называют этот процесс истиранием, но в действительности щетки быстро стереться от механического воздействия не могут. Причиной сгорания является сильное искрение, в результате чего графит в прямом смысле попросту сгорает.

Причины, почему горят щетки на болгарке, следующие:

Выпадение или износ медных ламелей коллектора. Как выглядит износ ламелей коллектора, показано на видео. В материале также показано, как можно попытаться устранить такую неисправность

Есть также такое понятие, как круговой огонь. Возникает это явление при больших толчках тока якоря, например, при перегрузках, коротких замыканиях, а также при снижении напряжения сети. Круговой огонь проявляется при повторных зажиганиях дуги. Повышение нагрузки и даже короткого замыкания возникает при использовании болгарки для пиления древесины. При обработке древесины происходит зажим режущего диска, тем самым возрастает ток в 15-25 раз от номинала. Чаще всего причинами сгорания элементов является коллектор, поэтому если за месяц пришлось сменить 2-3 пары щеток, значит, пора провести диагностику электроинструмента.

Как понять что нужно менять щетки

Многие меняют щетки только после того, как обнаруживают сильное искрение инструмента, а также появление запаха гари. Многих мастеров не останавливают даже эти признаки, и они продолжают эксплуатировать инструмент, пока он не перестанет включаться. Когда же необходимо менять угольные щетки, чтобы не навредить устройству электроинструмента. Для этого имеются следующие признаки:

1. Сильное искрение — если появляются признаки сильного искрения, то необходимо разобрать инструмент, и произвести осмотр расходных элементов. Искрение — это первый признак того, что расходные элементы предстоит заменить
2. Появление запаха гари — если при работе инструментом слышен запах нагара, то рекомендуется разобрать болгарку и произвести замену графитовых щеток
3. При износе основной части свыше 30%-40%. Однако определить начальную их длину практически невозможно, если только не измерить ее перед установкой элементов
4. При появлении таких признаков, как дергание и «рычание» электроинструмента

Еще подлежат устройства замене, если они имеют неравномерный износ, а также не соответствуют качеству.

Как заменить самостоятельно

Что может быть проще, чем замена щеток на болгарке. Однако и здесь имеются некоторые нюансы, которые следует учитывать, чтобы не испортить электроинструмент. Для начала нужно правильно выбрать расходные элементы. При выборе следует опираться на модель болгарки или же снять установленные щетки, и снять их размеры. По этим размерам купить новые элементы. О том, сколько стоят такие устройства, не имеет смысла говорить, так как это сущие пустяки.

После того, как расходные элементы приобретены, выполняется замена щеток. При этом для начала необходимо посмотреть на модель болгарки. Некоторые производители оснащают свои электроинструменты специальными шахтами для быстрой замены щеток. Они представляют собой пластиковый колпачок, который закручивается и выкручивается при помощи отвертки.

Если это болгарка, которая не имеет специальной шахты для быстрой замены щеток, тогда понадобится разобрать корпус, чтобы добраться до расходных элементов. Когда получен доступ для замены расходных элементов, дальнейшие действия выполняются в следующей последовательности:

1. Получив доступ к щеткодержателю, необходимо отсоединить от него контактный провод
2. Отсоединить контактный провод, который также подключен к щеткодержателю
3. Извлечь стертый элемент
4. Очистить место, куда устанавливается щетка, так как она должна перемещаться свободно и без заеданий
5. Установить новую деталь в порядке обратном снятию
6. Перед установкой щеткодержателя на место, необходимо осмотреть коллектор. Если имеются признаки нагара, то их следует устранить
7. Аналогичным образом произвести процедуру по замене с другой стороны

Зная, как поменять щетки на болгарке, следует немедленно произвести их замену. Чем сильнее искрят устройства на электроинструменте, тем скорее их необходимо заменить. При замене нужно также учитывать, что менять необходимо устройства парно, но не по одному.

Подводя итог о проделанной работе, стоит отметить, что причин искрения щеток на болгарке много, и в каждом конкретном случае нужно искать свою поломку. Если не удается определить причины искрения, то инструмент необходимо показать специалисту, который выявит поломку и устранит ее. Это лучше, чем продолжать работать неисправным инструментом, который в любой момент может сгореть или замкнуть. Только при правильном подходе к ремонту и обслуживанию электроинструмента, можно добиться его продолжительной эксплуатации.

Угольно-графитовые щетки, применяемые в электродвигателях. Что делать, если они искрят.

Подписка на рассылку

• ВКонтакте
• Facebook
• ok
• Twitter
• YouTube
• Instagram
• Яндекс.Дзен
• TikTok

Электрическая щетка — токопроводящий элемент, соприкасающийся с контактным кольцом или коллектором. Такая деталь обеспечивает электрическую связь подвижной и неподвижной частей электродвигателя. Графитовые щетки для электродвигателей могут использоваться в генераторах и двигателях с разными условиями коммутации. Также они применяются и в низковольтных электродвигателях коллекторного типа с облегченными условиями коммутации.

Особенно распространены графитовые щетки для электродвигателей в быту, так как имеющиеся характеристики позволяют их использовать и в различных бытовых приборах. По сути, любой электроприбор имеет графитовые щетки — это, в частности, миксер, кофемолка, электродрель или электробритва. Популярны графические щетки для электродвигателей и в машиностроении, в горнодобывающей промышленности и во многих других отраслях. Так как практически все электродвигатели работают на постоянном токе, необходимость использования в них графитовых щеток очевидна.

Как бы там ни было, но иногда случаются неисправности, в той или иной степени связанные с использованием щеток. Поэтому мы рассмотрим несколько подобных случаев и разберем, как лучше решить конкретную проблему.

Например, коллекторные щетки для электродвигателей могут искрить и обороты в двигателе не развиваются на полную мощность. Если конденсатор исправен, а якорь и обмотка статора по внешнему виду не вызывают подозрений на неисправность, то следует менять щетки. Если это не помогает, то лучше поменять и пружины щеткодержателей.

Вообще, если горят щетки на электродвигателе, то виной этому могут быть самые различные причины, которые требуют внимательного наблюдения за системой щеточного аппарата и скользящего контакта. К основным из этих причин относятся механические (то есть происходит механическое искрение) и электромагнитные (электромагнитное искрение соответственно).

Механические причины, в результате которых сильно искрят щетки электродвигателя, не зависят от нагрузки. Искрение щеток можно уменьшить, если повысить или снизить давление на них. Также эту проблему можно решить, снизив окружную скорость.

Механические искрения щеток появляются в результате местного или общего биения, задиров на скользящей поверхности коллектора и царапин. Кроме того, такое искрение может появляться из-за выступающей слюды, тугой или слабой посадки щеток в обоймах щеткодержателей.

Что касается электромагнитных факторов, в результате которых искрятся угольные щетки для электродвигателей, то они более сложны для выявления. Искрение, появляющееся из-за различных электромагнитных явлений, изменяется пропорционально нагрузке и мало зависит от частоты вращения.

Как правило, электромагнитное искрение обладает бело-голубым цветом, а форма искр может быть шаровидной или каплеобразной. Неравномерное искрение и расположение подгоревших пластин на коллекторе на расстоянии полюсного деления — это явный показатель того, что в обмотке и уравнителях произошло замыкание, нарушилась пайка или возник прямой обрыв.

Если же щетки под бракетом одного полюса искрят сильнее, чем под бракетами других полюсов, то, скорее всего, произошло короткое или витковое замыкание в обмотках отдельных главных или добавочных полюсов. Также причиной этому может быть неправильное расположение щеток и, возможно, их ширина больше допустимой.

Дрель искрит на щетках — что делать

Появление искр в процессе работы электрической дрели – явление нормальное, но лишь тогда, когда процесс не носит бурного характера. О наличии неисправности крупные искры говорят в том случае, когда они льются потоком. Кстати, обратите внимание, что сильно искрить могут и щётки только что приобретённого электроинструмента, поскольку они ещё не притёрлись. Достаточно поработать инструментом минут 15, чтобы всё успокоилось. Но если после 20 минут работы дрель продолжает сыпать искрами, лучше сразу вернуть товар продавцу, поскольку это явный брак производства.

Искрение дрели может также начаться после окончания срока гарантии. В этом случае не стоит спешить в ремонтную мастерскую. Попробуем исправить дефект самостоятельно.

Причина искрения

Щётки электродвигателя, проходя над контактами коллектора, с огромной частотой то замыкают, то разрывают электрическую цепь. В эти моменты и проскакивает искра, и по-другому быть не может. Ввиду этого небольшие искры на работающем электродвигателе рассматриваются как норма.

Чрезмерное искрение

Теперь рассмотрим причину появления сильного искрения:

1. Контакты покрыты слоем нагара.

2. Между контактами скопилась электропроводящая пудра от стёртых щёток.

3. В обмотке двигателя произошло межвитковое замыкание.

Рассмотрим каждый из этих пунктов подробнее.

Нагар

Появление нагара на поверхности контактов коллектора происходит лавинообразно. Сперва перегревается двигатель, заставляя контакты пригорать. Усиливается трение, и это приводит к ещё более сильному нагреву двигателя и подгоранию меди. Снопы искр, которыми начинает сыпать двигатель, появляются вследствие повышенного сопротивления, влияющего на размер искры во время разрыва цепи. Конечно, нагар следует как можно скорее удалить.

Очистить контакты от нагара можно с помощью мелкой наждачной бумаги. Коллектор нужно демонтировать и подчистить нулевой «наждачкой» каждый из горелых контактов. Оптимально, если эта операция будет проводиться на токарном станке. В этом случае не будет нарушена геометрия окружности. Но в домашних условиях такой возможности почти ни у кого нет, поэтому нужно проявить всякую осторожность, действуя абразивом вручную.

Графитная пыль

Щётки электродвигателя представляют собой фигурные куски графита, обладающего отличной электропроводностью. Этот материал не может похвастать высокой прочностью, поэтому, постоянно испытывая нагрузку, щётки испускают мельчайшую пудру, которая распространяется по всем щелям. Если большой объём токопроводящей пудры соберётся в щелях между контактами, замыкание неизбежно. Это и приводит к появлению чрезмерного количества искр на некоторых участках.

Устранение этого дефекта осуществляется путём очистки контактов от засорений.

Замыкание в обмотке

Если какие-то витки обмотки замкнуло между собой, на контакты пойдёт сильный ток, из-за чего появятся более крупные искры. Если два предыдущих способа устранения чрезмерной искры не дали результата, нужно искать замыкание в обмотке, для чего используется специальный прибор. При обнаружении замыкания умельцы могут перемотать обмотку. А чтобы не связываться с этой кропотливой работой, лучше заменить якорь на новый.

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.

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 коллектора электродвигателя. Причины искрения под щетками коллектора. Методы устранения искрения.

Искрением щеток сопровождается большинство неисправностей в машинах постоянного тока. Поэтому сам по себе этот несомненный признак какого-то расстройства в машине так же мало говорит электротехнику, как жар у больного говорит врачу. Но стоит нам вдуматься в это явление, спросить себя, что такое электрическая искра, чтобы ответ на этот вопрос указал нам два рода неисправностей, способных вызывать искрение.
Электрическая искра, это — переход электрического тока через воздушный промежуток между проводниками. Чем слабее ток и чем меньше воздушный промежуток, тем слабее и незаметнее искра. Электрическая машина строится так, чтобы при ее исправном состоянии и правильной работе заметного искрения не происходило, потому что это далеко не безобидное явление: искры обжигают медь коллектора и постепенно разрушают его, да и щетки от искр быстро сгорают. Следовательно, если искры под щеткой все-таки замечаются, то либо воздушный промежуток между коллектором и щеткой, либо сила тока стали больше, чем им следует быть.
Неисправности, вызывающие искрение вследствие ослабления контакта.
Когда щетка так плотно прилегает к коллектору, что ее поверхность в каждой своей точке соприкасается с какой-нибудь точкой на поверхности коллектора, иными словами, когда контакт между ними равномерен и совершенен, то воздушного промежутка между ними как бы и вовсе нет.
Но для этого нужно, прежде всего, чтобы обе поверхности имели не только совершенно одинаковую кривизну, но и были совершенно гладки. Вот почему каждую угольную щетку тщательно пришлифовывают к коллектору, а коллектор обтачивают, шлифуют и полируют так, чтобы он был гладок как зеркало.
Но этого мало. Ведь коллектор все время вращается под щетками. Надо добиться того, чтобы не только при неподвижном коллекторе, но и при его вращении контакт со щеткою ни в одной точке не прерывался и не ослабевал. Достаточно малейшего загрязнения, засорения коллектора, достаточно малейшего дрожания всей машины или какой-нибудь части ее, чтобы щетка начала подпрыгивать на коллекторе, а тогда между ними возникают маленькие воздушные промежутки и в этих промежутках — искорки.
Наконец, необходимо, чтобы коллектор был совершенно круглым и был в совершенстве „центрирован”, то есть чтобы его ось совпадала с осью машины и щеточного ярма. Иначе коллектор при вращении „бьет”, прижимается к щетке одними своими пластинами сильнее, другими слабее, а тогда щетка опять-таки подпрыгивает и искрит.
Если таковы условия хорошего контакта, то нам легко перечислить нарушения этих условий.
1. Трущаяся поверхность щеток находится в неудовлетворительном состоянии. Например, у медных щеток она загрязнена, обожжена, зазубрилась; у щеток угольных — изборождена желобками, куда набилась медная пыль, обломана по краям или плохо пришлифована.
2. Трущаяся поверхность коллектора находится в неудовлетворительном состоянии, например: а) шероховата (исцарапана ребрами щеток, обожжена искрами), б) волниста (прорыта желобками под щетками), в) над медными пластинами коллектора выступают края слюдяных прокладок, которыми они разобщены.
3. Трущаяся поверхность коллектора загрязнена или засорена. а) Загрязнить ее могут прежде всего угольные щетки, когда они слишком мягки, потому что они крошатся и покрывают коллектор липкою угольной пылью; б) загрязняется также коллектор излишнею смазкою, — применяемое для смазки вещество (масло, параффин, вазелин и т. п.) постепенно образует изолирующий слой, пробиваемый искрами; в) при недостаточном уходе коллектор постепенно засоряется медною, угольной и другою пылью; г) когда помещение содержит кислотные пары или газы (например, газогенераторная электростанция), то медные пластины коллектора химически разлагаются, и он покрывается слоем окиси, даже если машина не работает.
4. Щетки слишком слабо прилегают к коллектору, оттого что не подтянуты нажимные пружины.
5. Коллектор дрожит а) заодно с машиною или б) потому что расшатан сам. Связь между его пластинами может постепенно ослабеть, потому что расшатываются винты зажимного кольца или потому что размягчается изолирующий материал между пластинами и втулкою коллектора. Тогда тоже выступает изоляция между пластинами..
6. Щетки дрожат а) заодно с машиною или б) с какой-нибудь частью щеточного аппарата. Расшататься может все щеточное ярмо, один из его болтов, щеткодержатель на болте, щеточный зажим в щеткодержателе, да и сама щетка в зажиме.
7. Коллектор „бьет” а) заодно с якорем и валом или б) сам по себе.
Заодно с якорем коллектор бьет, когда сработались подшипниковые вкладыши или когда осела подшипниковая стойка, расположенная не на общей фундаментной плите с машиною.
Причинами неисправности 7б могут быть расшатанность коллектора (см. 5б), неравномерный износ коллекторных пластин, когда они различной твердости, и неправильное центрирование коллектора при его сборке.
Искрение как следствие токов короткого
замыкания.
Возможны следующие неисправности, вызывающие искрение, как следствие таков короткого замыкания:
8. Повышенная скорость машины.
9. Неправильное положение: а) всего щеточного ярма или отдельных щеток.

При вращении якоря в этом поле, проводники одной из цепей в каждый миг рассекают больше силовых линий, чем проводники другой, так что у первых сумма электродвижущих сил больше, чем у вторых. Для равномерности же магнитного поля необходимо, чтобы все его полюсы возбуждались одинаково сильно и чтобы по всей окружности якоря воздушный зазор между нею и окружностью полюсов,— так называемое междужелезное пространство, — оставался неизменен.
А. Искрение как следствие уравнительных
токов при неравномерности магнитного поля.
10. Якорь „бьет” по тем же причинам, которые указаны относительно неисправности 7а.
11. Одна или несколько магнитных катушек целиком или отчасти замкнуты накоротко. Это может произойти как а) вследствие повреждения изоляции у магнитных катушек, так и б) вследствие ее влажности (накопившейся в сыром помещении или во время транспорта машины).
12. Магнитные катушки по ошибке неправильно включены, так что полюса неправильно чередуются. Тогда, конечно, магнитное поле не только ослаблено, но и искажено.
Б. Искрение как следствие уравнительных
токов при неодинаковости сопротивлений в
параллельных цепях якорной обмотки.
13. Один или несколько витков якорной обмотки замкнуты накоротко. Такое замыкание может возникнуть различным образом.
14. Ослабление контакта между концами якорных проводников и пластинами коллектора вследствие плохой пайки или расшатанности петушков (винтов, которыми эти концы в некоторых машинах соединены с пластинами).
15. Разрывы: а) в соединениях между концами якорных проводников и пластинами коллектора или б) в самих якорных проводниках.

Искрение как следствие усиления рабочего тока.
16. Машина перегружена а) умышленно или б) вследствие значительной утечки тока (плохой изоляции) во внешней сети или в) вследствие чрезмерного трения в машине.
17. Напряжение слишком низко вследствие ослабления магнитного поля, которое может произойти а) из-за уменьшения числа оборотов у первичного двигателя, поскольку речь идет о динамомашине или б) потому что ослаблен возбуждающий магниты ток, например, в его цепи по ошибке оставлено слишком сильное регулирующее сопротивление или некоторые магнитные катушки неправильно включены (см. неисправность 12).

Таковы главные неисправности, сопровождающиеся искрением. Закончив их перечисление, мы должны оговориться. Мы распределили их на две группы: а) ослабление контакта (между коллектором и щеткой) и б) усиление тока в щетке, а в пределах второй группы различали ток короткого замыкания, уравнительный ток и рабочий ток.
Но надо иметь в виду, что это различение в известной степени искусственно, хотя и облегчает обзор возможных неисправностей. Искрение часто происходит не по одной, а по нескольким причинам. Они могут действовать независимо друг от друга, могут и зависеть одна от другой.
Например, ослабление контакта может произойти вследствие нескольких, одновременно происшедших неисправностей из числа перечисленных под нумерами 1-7. С другой стороны, ослабление контакта часто находится в необходимой связи с усилением тока в щетке; например, когда якорь бьет (см. 10). то заодно с ним бьет и коллектор (см. 7а). По первой причине через щетку проходит уравнительный ток, по второй ослабевает ее контакт с коллектором. И та и другая причина вызывают искрение. Наконец, усиление тока в щетке может быть вызвано и усилением рабочего тока и возникновением уравнительных токов. Это происходит, например, при неправильном включении магнитных катушек (см. 12 и 17).

(6 оценок, среднее: 4,33 из 5)

9 основных неисправностей электродвигателя

В этом обзоре мы рассмотрим типичные неисправности трехфазных асинхронных электродвигателей и способы их предупреждения и устранения.

Электрические неисправности электродвигателя

Электрические неисправности двигателя всегда связаны с обмоткой.

1. Межвитковое замыкание может возникнуть при ухудшении изоляции в пределах одной обмотки. Возможные причины: перегрев обмотки, некачественная изоляция, износ изоляции вследствие вибрации. Определить межвитковое замыкание бывает сложно. Основной метод диагностики – сравнение сопротивления и рабочего тока всех трех обмоток. Первые симптомы межвиткового замыкания – повышенный нагрев двигателя и падение момента на валу. При этом по одной из фаз ток больше, чем по двум другим.
2. Замыкание между обмотками происходит из-за смещения обмоток, механической вибрации и ударов. При отсутствии должной электрической защиты может возникнуть короткое замыкание и пожар.
3. Замыкание обмотки на корпус. При данной неисправности электродвигатель может продолжать работать, если неправильно выполнены заземление и защита от короткого замыкания. Однако в работе он будет смертельно опасен, так как его потенциал будет находиться под фазным напряжением.
4. Обрыв обмотки. Эта неисправность равносильна пропаданию фазы. Если обрыв происходит в работе, то двигатель резко теряет мощность и начинает перегреваться. При правильно выполненной защите двигатель отключится, поскольку ток по другим фазам будет повышен.

Для устранения большинства из этих поломок требуется перемотка двигателя.

Механические неисправности электродвигателя

Механические неисправности электродвигателя связаны с его конструкцией.

1. Износ и трение в подшипниках. Проявляется в повышении механической вибрации и шума при работе. В этом случае требуется замена подшипников, иначе неисправность приведет к перегреву и падению производительности двигателя.
2. Проворачивание ротора на валу. Ротор может вращаться в магнитном поле статора, а вал будет неподвижен. Требуется механическая фиксация ротора на валу.
3. Зацепление ротора за статор. Эта проблема связана с механической поломкой подшипников, их посадочных мест или корпуса двигателя. Кроме того, подобная неисправность приводит к повреждению обмотки статора. Практически не подлежит ремонту.
4. Повреждение корпуса двигателя. Может происходить из-за ударов, повышенных нагрузок, неправильного крепления или низкого качества двигателя. Ремонт является трудоемким из-за трудностей соосной установки переднего и заднего подшипников.
5. Проворачивание или повреждение крыльчатки обдува. Несмотря на то, что двигатель продолжит работать, он будет перегреваться, что существенно сократит срок его службы. Крыльчатку необходимо закрепить (для этого используется шпонка или стопорное кольцо) или заменить.

Аварийные ситуации при работе электродвигателя

Существуют неисправности, не связанные непосредственно с двигателем, но влияющие на его работу, характеристики и срок службы. Большинство этих неисправностей вызваны механической перегрузкой, увеличением тока, и, как следствие, перегревом обмоток и корпуса.

1. Увеличение нагрузки на валу вследствие заклинивания привода либо приводимых механизмов.
2. Перекос напряжения питания, который может быть вызван проблемами питающей сети либо внутренними проблемами привода.
3. Пропадание фазы, которое может произойти на любом участке питания двигателя – от питающей трансформаторной подстанции до обмотки двигателя.
4. Проблема с обдувом (охлаждением). Может возникнуть из-за повреждения крыльчатки двигателя при собственном охлаждении, из-за останова вентилятора внешнего принудительного охлаждения или вследствие значительного повышения температуры окружающей среды.

Способы защиты электродвигателя

Для защиты электродвигателя от внутренних и внешних неисправностей, а также для минимизации дальнейших трудозатрат по его ремонту применяют различные устройства.

1. Мотор-автоматы и тепловые реле

Мотор-автоматы (автоматы защиты двигателя) и тепловые реле используют для обнаружения превышения тока по одной или всем фазам двигателя. В случае превышения через некоторое время происходит отключение привода.

В отличие от мотор-автомата, у теплового реле нет силовой коммутации. Оно имеет только управляющий контакт, который размыкает питание силовой цепи. Мотор-автомат является самостоятельным коммутационным устройством, способным выключать двигатель.

Минус теплового реле заключается в отсутствии защиты от короткого замыкания. Мотор-автомат имеет защиту от перегрузки и электромагнитную защиту от короткого замыкания, которая мгновенно срабатывает и выключает двигатель при превышении тока уставки в 10-20 раз.

Данные устройства используются наиболее широко и при правильной установке и настройке способны с большой долей вероятности защитить электродвигатель и оборудование от поломки и других негативных последствий.

2. Электронные реле защиты двигателей

Данный вид защиты обеспечивает большой выбор различных защит. Основным элементом таких реле является микропроцессор, который анализирует мгновенные значения напряжения и тока и принимает решения на основе заданных настроек. Это может быть выдача сигнала на индикацию либо на отключение двигателя.

3. Термисторы и термореле

Когда по какой-то причине не сработала тепловая защита по перегрузке, последний рубеж обороны — термозащита. Внутрь обмотки устанавливается термочувствительный элемент (как правило, термистор или позистор), который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. При пересечении порога срабатывает соответствующая защита, и двигатель отключается.

Возможно применение более простых дискретных термореле (термоконтактов), которые размыкают контрольную или тепловую цепь, что приводит к аварийной остановке электродвигателя.

4. Преобразователи частоты

Обычно преобразователи частоты располагают несколькими видами защиты – по превышению момента и тока, по превышению напряжения, обрыву фазы и проч. Кроме того, возможно ограничение момента и тока. В этом случае на двигатель будет подаваться напряжение с меньшим уровнем и частотой, если будет обнаружена перегрузка. При этом будет выдано соответствующее сообщение оператору, а двигатель может продолжать работать.

Также производители частотных преобразователей рекомендуют устанавливать защитный автомат на входе ПЧ, тепловое реле на выходе и термисторную защиту.