Щетки для электрических машин: простая технология и универсальное применение | Публикации
Щетки для электрических машин: простая технология и универсальное применение
Электрощетки представляют собой специальные электропроводящие детали токосъемного устройства, которые применяют для подвода тока на коллекторах и контактных кольцах электрических вращающихся машин.
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×104 | Удельное электрическое сопротивление, мкОм×м | Номинальная плотность тока, А/см2 | 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×104 | Удельное электрическое сопротивление, мкОм×м | Номинальная плотность тока, А/см2 | 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×104 | Удельное электрическое сопротивление, мкОм×м | Номинальная плотность тока, А/см2 | 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»
Способ изготовления щеток электрических машин
Изобретение относится к электрощеточному производству, в частности к изготовлению щеток для стартеров, генераторов и автомобильных электродвигателей напряжением питания 12 и 24 В. Способ изготовления щеток электрических машин включает смешение наполнителя со связующим, измельчение, прессование, спекание. Совместный помол графитового наполнителя с полимерным связующим производится в вибромельнице. В грануляторе полимер растворяется этиловым спиртом для приготовления смолографитовых гранул. Затем растворитель высушивается в виброкипящем слое инфракрасной сушилки. После прессования с одновременной запрессовкой провода щетки нагревают до 200°C для полимеризации связующего и спекают в среде азота с добавкой водорода при 680-950°C. Техническим результатом является получение однородного, сыпучего пресс-порошка с хорошей прессуемостью, стабильного грансостава для изготовления прочного тела электрощетки.
Изобретение относится к электрощеточному производству, в частности к изготовлению щеток для стартеров, генераторов и автомобильных электродвигателей напряжением питания 12 и 24 В.
Щеточные материалы различных марок отличаются друг от друга примененным при их изготовлении сырьем, соотношением отдельных видов этого сырья и схемами технологического процесса его переработки.
Решающим элементом в электроугольном производстве являются связующие материалы, способы их подготовки и введения в щеточные изделия.
Известен способ изготовления металлографитных электрощеток (Ливщиц П.С. Справочник по щеткам электрических машин. М., Энергоатомиздат, 1983, с.13). Порошки графита, меди (>75%) и других металлов смешивают без связующих веществ, прессуют и спекают при температуре около 1000°C.
Недостатком известного способа является необходимость повышенного содержания металлической (обычно медной) составляющей, для обеспечения жесткого спеченного металлического каркаса щетки, ввиду отсутствия другого связующего вещества.
Известен способ изготовления электрощеток с каменноугольным (пековым) связующим (Темкин Т.В. Производство электроугольных изделий. М., Высш. Школа, 1975, с.184-189). Полуфабрикат предварительно смешивается нагретым, потом размалывается охлажденным, усредняется, прессуется и обжигается. Процесс может проходить в одну или в две стадии.
Недостатком данного способа является то, что процесс трудоемок. Нет гарантии однородного перемешивания шихты. Заделка провода в щетку может производиться только конопаткой, что менее надежно, по сравнению с запрессовкой.
Известен способ изготовления щеток электрических машин, в котором в качестве связующего вещества применен термореактивный олигомер (Патент РФ 2097886, кл. H01R 43/12, 1997). Компоненты, графит и термореактивный олигомер, смешивают нагретыми 100-140°C, спекают 190-270°C, смешивают 95-100°C (вальцуют), измельчают, производят теплое прессование 100-120°C и подвергают стабилизации при 200°C.
Недостатком данного способа является наличие сложно контролируемых термических операций (смешение, вальцевание), при которых смола полимеризуется частично, что приводит к ухудшению прессуемости порошка в процессе прессования. В Z-образном смесителе нет гарантии однородного перемешивания шихты, в готовых электрощетках может остаться органический компонент, что может привести к перегреву узла: щетка — коллектор. Эти недостатки влияют на стабильность свойств щетки и снижают ее ресурс.
Целью изобретения является получение не сегрегирующегося, однородного, сыпучего пресс-порошка с хорошей прессуемостью, стабильного грансостава, для изготовления прочного тела электрощетки, при уменьшенном содержании металлической составляющей, и увеличения ресурса ее работы.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления щеток электрических машин, включающем смешение наполнителя со связующим, измельчение, прессование, спекание, производится совместный помол графитового наполнителя с твердым полимерным связующим в вибромельнице, в грануляторе полимер растворяется этиловым спиртом для приготовления смолографитовых гранул, затем растворитель высушиваются в виброкипящем слое инфракрасной сушилки.
После прессования щетки с проводом щетки нагревают до 200°C для полимеризации связующего и спекают в среде азота с добавкой водорода при 870°C, для предохранения медного провода от окисления и для образования в теле щетки прочного коксового каркаса и металлических связей (если в наполнителе использован металл).
Способ осуществляется следующим образом. Графитовый порошок и зерна термореактивного полимера (фенолформальдегидной смолы) 9-20% от веса графита загружают в вибромельницу на 15-45 мин. Происходит размол и взаимное проникновение компонентов. Затем смесь обрабатывают в турболопастном грануляторе, добавляя этиловый спирт 5-15% от веса порошков в течение 1-3 мин, при максимальных оборотах ротора, происходит увлажнение и смешивание компонентов. Смола растворяется спиртом и за счет жидкой фазы образуются связи на молекулярном уровне графита со связующим. Число оборотов снижается до 30% от максимального и в течение последующих 2-5 мин проходит процесс грануляции. Спирт испаряется в виброкипящем слое инфракрасной сушилки.
В зависимости от назначения щетки, в ее состав вводят дополнительные наполнители, например медь и другие компоненты, на операции турболопастного гранулирования или дополнительной операции.
Проведены сравнительные испытания электрощеток, полученных разными способами. Результаты сведены в таблицу. В первой строке таблицы указаны результаты анализа щетки марки МГС-20, полученной без применения органического связующего. Во второй строке результаты марки МГС-5, полученной с применением пекового связующего. В третьей строке результаты марки МГС-23, полученной со связующим термореактивного полимера. В четвертой строке приведены результаты анализа щетки, полученной по предлагаемому способу.
Из таблицы видно, что низкий коэффициент трения образца, полученного предлагаемым способом (столбец 5), обеспечивает минимальный износ (столбец 6) и, следовательно, увеличивает ресурс работы. Износ щетки, полученной предлагаемым способом, в 5 раз ниже, чем у прототипа (таблица к патенту 2097886). Падение напряжения на двух щетках, скользящих по коллектору, характеризует показатель коммутации (столбец 7). Высокое его значение указывает на образование надежного слоя политуры на медной поверхности коллектора, что улучшает скольжение, уменьшает искрение и износ.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать прочные электрощетки с повышенным ресурсом работы, необходимых эксплуатационных характеристик, при уменьшенном содержании металлического наполнителя.
| Таблица | |||||||
| Результаты испытаний электрощеток, полученных разными способами | |||||||
| № | Марка | Содержание металлического порошка, % | Удельное эл. сопротивление, мкОм·м | Коэф. трения | Износ за 50 ч, мм | Падение напряжения на пару щеток 2ΔU, в | Крепление провода, переходное эл. сопротивление, мОм |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | МГС-20 | 80 | 0,5 | 0,19 | 0,6 | 0,7 | Калибровка 0,5 |
| 2 | МГС-5 | 50 | 7 | 0,17 | 0,15 | 0,9 | Конопатка 1,25 3,75 через год |
| 3 | МГС-23 | 80 | 1,5 | 0,25 | 2,0 | 0,6 | Запрессовка 0,8 |
| 4 | МГБ-5* | 50 | 5 | 0,14 | 0,1 | 1,2 | Запрессовка 0,5 |
| * авторы предлагают ввести букву «Б» в маркировку электрощеток как отличительный признак получения их по предложенному способу. |
1. Способ изготовления щеток электрических машин, включающий смешение наполнителя со связующим, измельчение, прессование, спекание, отличающийся тем, что совместный помол графитового наполнителя с полимерным связующим производится в вибромельнице, в грануляторе полимер растворяется этиловым спиртом для приготовления смолографитовых гранул, затем растворитель высушивается в виброкипящем слое инфракрасной сушилки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после запрессовки провода щетки термообрабатывают при температуре до 200°C и спекают в среде азота с добавкой водорода при температуре 680-950°C.
Как проверить, не изношены ли угольные щетки и не нуждаются ли они в замене?
В ваших электроинструментах имеется множество различных рабочих частей, таких как переключатели или колпачки угольных щеток , и это часто затрудняет определение того, какая часть вашего электроинструмента вызывает проблему.
С таким количеством рабочих частей неизбежно, что что-то пойдет не так, и будь то из-за неисправности или интенсивного использования, важно, чтобы вы могли определить, в чем проблема. Одной из областей вашего электроинструмента, которая может вызвать проблемы, является угольные щетки , и когда придет время их заменить, вы должны знать, что они вызывают проблемы с вашим электроинструментом.
Что такое угольные щетки и почему они важны?
Угольные щетки — небольшая, но необходимая деталь всех электроинструментов (1).
Они проводят электрический ток между неподвижными и вращающимися проводами внутри двигателей. Они потребляют много энергии, поэтому рассчитаны на износ с течением времени.
Когда угольная щетка начинает изнашиваться, вы можете заметить проблемы с производительностью вашего электроинструмента.
Однако определить, когда наступит этот момент, может оказаться непросто, но раннее обнаружение признаков может помочь вам быстро заменить их, предотвратив дальнейшее повреждение двигателя и электроинструмента, что подводит нас к следующему шагу.
Как долго служат угольные щетки? Щелкните здесь
Как понять, что ваши угольные щетки нуждаются в замене?
При износе щеток двигателя вы заметите следующие признаки:
- Снижение производительности : Первое, что вы заметите, это то, что инструмент также перестанет работать. Возможно, вам придется встряхнуть его, чтобы он заработал, и, скорее всего, он не достигнет высоких оборотов, к которым привык.
- Запах гари: Следующим распространенным признаком неисправности угольной щетки является запах гари. Это признак того, что щетки полностью изношены, что приводит к трению между деталями.
- Искрообразование : В то время как минимальное искрение является обычным явлением в электроинструментах, частые большие искры — нет. Это признак износа угольных щеток. Вы можете следить за искрами через охлаждающие вентиляционные отверстия на вашем инструменте, что должно помочь вам определить, становится ли хуже.
- Нет питания/непостоянно : Последним признаком износа ваших угольных щеток является то, что инструмент начинает отключаться во время использования. Это явный признак того, что они полностью стерлись.
Можете ли вы починить угольные щетки?
Вы не можете починить изношенную или поврежденную угольную щетку, поэтому все, что вы можете сделать, это заменить ее новой, что на самом деле довольно просто сделать.
Нужен новый комплект угольных щеток? Top Deals Online — это специализированный поставщик, где вы можете выполнить поиск по модели инструмента, чтобы помочь найти точную щетку для вашего инструмента.
У нас есть щетки для популярных моделей, таких как Titan TTB280DRH и TITAN TTB278SDS .
Преимущества технического обслуживания угольных щеток
Ваш электроинструмент может быть чем-то, что вы используете дома, или что-то, что вы используете для своей работы ежедневно, что бы это ни было, вам следует подумать об активном обслуживании ваших электроинструментов. Хотя допустимо, чтобы ваши электроинструменты показывали вам, что пора заменить угольные щетки, это не всегда правильно.
Нет необходимости ежедневно проверять инструмент, но время от времени полезно осматривать угольные щетки, чтобы убедиться, что они хорошо выглядят и подходят для использования.
Не оставляйте изношенные угольные щетки внутри электроинструмента слишком долго, так как это может привести к повреждению арматуры, что само по себе требует дорогостоящего ремонта.
Поэтому следите за явными признаками плохой работы электроинструмента, неприятных запахов и искрения, поскольку это указывает на необходимость замены угольных щеток.
Подробнее об обслуживании электроинструментов читайте здесь.
Как проверить необходимость замены угольных щеток?
Чтобы проверить свои угольные щетки, наблюдайте за ними, пока они не изношены примерно до четверти дюйма, так как обычно это хорошее время для их замены.
Если щетка имеет признаки поломки, крошения или горения, ее следует заменить.
Если есть какие-либо изменения в цвете пружины (например, радужные узоры), это может указывать на то, что в пружине сломан провод, и его следует заменить.
Также, если пружина разрушилась, то это будет означать, что угольные щетки также нуждаются в замене.
Руководство : Как заменить угольные щетки в электроинструментах
Как выглядят изношенные угольные щетки?
Когда угольная щетка занимает менее 50 % от общего размера держателя угольной щетки, стоит подумать о ее замене.
Это приблизительное представление о том, насколько большой была исходная кисть.
Вот несколько изображений ниже, иллюстрирующих, как выглядит изношенная угольная щетка:
Читать дальше:
- Что означают цифры на электроинструментах?
- Нужно ли притачивать угольные щетки и резать их?
- Как предотвратить искрение щеток двигателя?
Интернет-магазин Eurton Electric: Щетки
| Главная > Кисти
|
jpg»> Brush Seater
jpg»> 1cc ЩЕТКИ СО «СПЕЦИАЛЬНЫМИ» КОЛПАЧКАМИ И КЛЕММАМИ
jpg»> ЩЕТОДЕРЖАТЕЛЬ В СБОРЕ
jpg»> Коммутаторы
д.