Електрощітки, щітки для електродвигунів, графітні щітки, вугільно-графітні, електрографітні, металографітні електрощітки

Електрощітки ЕГ,МГ,ЕГ-4,ЕГ-14,МГС,МГСО та інші являють собою деталь, що сприймається колектором або контактним кільцем і призначена забезпечувати електричну зв'язок рухомої та нерухомої частини електричної машини.

Електрощітки - струмопровідні деталі, що безпосередньо стикаються з струмознімальним пристроєм, для забезпечення електричного контакту обертових і стаціонарних частин електродвигунів і генераторів. Електрощітки (вугільні, графітні, металографітні) групуються залежно від матеріалів і технології виготовлення.

Електрощітки виготовляються за технологічними та конструкторськими документами відповідно до вимог стандарту ГОСТ Р 52157-2003 на щітки для електричних машин та ТУ на щітки конкретних марок.

Щітки електрографітні Е, ЕГ призначені для використання у тягових та допоміжних електричних машинах рухомого залізничного складу, сучасних магістральних електровозів. Розмір щіток визначає ГОСТ 12232-89 та ТУ видані підприємствам. Відповідно до розмірів граней щітки та закріплення струмопідвідного дроту щітки електрично машин виробляють щітки різних модифікацій. Вказівка ​​розмірів, позначення площин та деталей конструкції щіток задовольняє ГОСТ 21888-82.
Щітки графітні та вугільно-графітні Г3, Г20, Г22, Г26, Г30, Г31, Г32 призначені для використання у вузлах струмознімання електричних машин з контактними кільцями, у генераторах та двигунах із середніми та утрудненими умовами комутації, в низьковольтних електричних машинах колектор умовами комутації.
Щітки металографітні М, МГ, МГІ, МГСО призначені для використання в електричних машинах виконавчих механізмів автомобільного транспорту, стартерах, генераторах змінного та постійного струму автотракторного обладнання, тягових двигунах потужних самоскидів з електроприводом, допоміжних електродвигунах, у тому числі двигунах електроприводу , МГІ, МГСО призначені для використання в електричних машинах виконавчих механізмів автомобільного транспорту, стартерах, генераторах змінного та постійного струму автотракторного обладнання, тягових двигунах потужних самоскидів з електроприводом, допоміжних електродвигунах, у тому числі двигунах електроприводу бензонасоса.

Вугільно-графітні: ГЗ, Г20, Г21, ГЗЗ
Електрографітні: ЕГ-2А, ЕГ-2Ф, ЕГ-4, ЕГ-8, ЕГ-14, ЕГ-141, ЕГ-14М1, ЕГ-17, ЕГ-61А, ЕГ-71, ЕГ-74, ЕГ-74К, ЕГ-75, ЕГ-841, ЕГ-85

Металографічні: 611М, М6, М1А, МГ, М-4, МГС7І, МГС5, МГС20, МГСО, МГС21

Електроди вугільні елементні d 3,4,5,6,8,10,15 мм

Електроди вугільні зварювальні (обіднені та не обміднені) d 4,5,6,8,10,12,14,15,18,22 мм

Вставки вугільні тролейбусні контактні 21x28x87 мм

Приклад позначень при замовленні електрощіток

• марка: ЕГ-4
• розмір: 20x32x64
• тип щітки: К1-7
• провід: ПЩ-4.0
• довжина провіда: 125
• наконечник: 6Д
• накладка: НК-1

Основним критерієм правильного вибору електрощіток є забезпечення електричними машинами необхідного режиму роботи пов'язаного з ними технологічного обладнання за мінімальних витрат на обслуговування та ремонт цих машин. Сформульовані умови виявляться виконаними, якщо електрощітки будуть задовольняти ряд вимог, найголовнішими з яких є:

1. електрощітки повинні надійно здійснювати комутаційний процес електричних машин і не викликати іскріння, пов'язаного з перемиканням струмів у секціях, що замикаються, обмоток;

2. електрощітки повинні викликати мінімальні втрати енергії у ковзному контакті;

3. електрощітки повинні забезпечувати надійний контакт з елементами електричних машин, що обертаються, і не викликати іскріння, пов'язаного з порушенням цього контакту;

4. електрощітки повинні мати достатню механічну міцність, що виключає можливість їх руйнування;

5. матеріал, з якого виготовлені щітки, повинен мати якомога більшу зносостійкість, забезпечувати збереження поверхонь ковзання колекторів і контактних кілець і не викликати зносу цих поверхонь.

Технічні характеристики електрощіток

Конструкція та тип щіток для електричних машин
Виходячи з розмірів, форми граней та способу підключення дроту щітки виготовляються наступних варіантів

Позначення розмірів щіток повинні відповідати зазначеним на кресленні та записуються:

для одинарних щіток (2 х t / 2) х a х r для розрізних щіток, де:

t – тангенціальний розмір
a - аксіальний розмір
r - радіальний розмір

ТОКОВЕДНІ ПРОВІД

Щітки для електричних машин виготовляються з струмопровідним дротом і без нього. Застосовується провід марки ПЩ – неізольований, нормальної гнучкості. Довжина струмопровідного дроту вимірюється від частини щітки, що найбільш виступає, до центру отвору в наконечнику або до кінця дроту без наконечника.

З'єднання струмопровідного дроту з тілом щітки (закладення) може здійснюватися методами конопатки (К), розвальцювання (Р), паяння (П) та запресування (З).

Довжина дроту L вибирається за ГОСТ 12232-89 із ряду (мм): 16; 20; 25; 32; 40; 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160.

Необхідний переріз дроту вибирається залежно від струмового навантаження

Тип наконечника

Для кріплення струмопровідного дроту до болта щіткотримача на дроті встановлюється наконечник. Основні типи застосовуваних наконечників:

Тип накладки

Для запобігання фарбування верхньої поверхні щітки під дією натискного пальця щіткотримача застосовуються спеціальні накладки. Типи застосовуваних накладок:

Приклад позначення при замовленні електрощіток

Виявляє причини незадовільної роботи ковзного контакту електричних машин.

Незадовільна робота ковзного контакту електричних машин має різні ознаки. Вони легко виявляються в процесі спостережень за станом електрощіток, елементів їх арматури, щіткотримачів і робочих поверхонь колекторів і контактних кілець. Один і той же дефект у роботі тієї чи іншої деталі ковзного контакту може бути викликаний кількома причинами. У той же час, будь-яка окрема з цих причин може викликати появу різних дефектів. Зазначені обставини ускладнюють виявлення причин, що викликають порушення нормального функціонування ковзного контакту. Завдання полягає в тому, щоб ці причини виявити та усунути з найменшими витратами часу та праці. Узагальнення практики експлуатації електричних машин свідчить, що найчастіше порушення нормальної роботи ковзного контакту викликано такими причинами:

• 1. Зазори магнітної системи неоднакові.
  2. Повітряний тиск під електрощіткою вище атмосферного.
  3. Запилена атмосфера.
  4. Атмосфера забруднена газами, що спричиняють корозію.
  5. Атмосфера насичена хімічними речовинами.
  6. Атмосфера містить дуже мало вологи.
  7. Атмосфера містить багато вологи.
  8. В атмосфері містяться липкі та клеючі речовини.
  9. Між кільцями осаджується щітковий пил.
  10. Нерівномірне натискання електрощітки.
  11. Заїдання деталей механізму щіткотримача.
  12. Електрощітка звішується з контактного кільця.
  13. Нерівномірне розташування щіток на кільцях синхронних машин, що викликає нерівномірне нагрівання різних ділянок кільця.
  14. На контактній поверхні щіток є нерівності, що відтворюють нерівності поверхні ковзання кільця.
  15. Кут нахилу реактивних щіток малий.
  16. Заїдання щіток у щіткотримачах.
  17. Електрощітки занадто тверді.
  18. Електрощітки занадто м'які.
  19. Електрощітки надто важкі.
  20. Електрощітки мають занадто велику площу поперечного перерізу (підвищені механічні втрати).
  21. Надмірно великий зазор між щіткою та обоймою щіткотримача.
  22. Збільшена відстань між колектором та нижньою кромкою обойми щіткотримача.
  23. МДС додаткових полюсів відповідає вимогам умов роботи.
  24. МДС додаткових полюсів надто велика.
  25. МДС додаткових полюсів надто мала.
  26. Місцеве биття пластин колектора.
  27. На пластинах колектора зовсім не знято або погано знято фаски.
  28. Колекторні пластини замкнуті.
  29. Деформація колектора.
  30. На поверхні колектора плоскі місця (лиски).
  31. Контактний опір щіток занадто великий.
  32. Контактний опір електрощіток замало.
  33. Контактна поверхня електрощіток та колектора надто заполірована («засклена»).
  34. Нерівномірне розподілення струму між паралельно включеними щітками.
  35. Розміри наконечників струмопровідних проводів вибрано неправильно.
  36. Розміри струмопровідних проводів електрощіток та їх наконечників обрані неправильно або вони неякісно з'єднані.
  37. Струмопровідні дроти електрощітки стикаються з контактним кільцем.
  38. Матеріал струмопровідних проводів електрощітки занадто жорсткий.
  39. Струмопровідні дроти електрощітки занадто довгі.
  40. Струмопровідні дроти електрощітки занадто короткі.
  41. Струмопровідні дроти електрощітки недостатньо еластичні.
  42. Розхитано фундамент машини.
  43. Висока міжламела напруга.
  44. Значні коливання навантаження.
  45. Хімічна взаємодія поверхні колектора або кільця з матеріалом електрощіток у непрацюючої машини.
  46. ​​Дебаланс електричної машини.
  47. Перевантаження електричної машини.
  48. Електрична машина завжди зупиняється в тому самому положенні.
  49. Електрична машина тривалий час працює з дуже малим або нульовим навантаженням.
  50. Виступає ізоляція між колекторними пластинами.
  51. Викидання мастила.
  52. Підшипник електричної машини зношений.
  53. Недосконала якість електрощіток.
  54. Матеріал контактного кільця містить шкідливі домішки.
  55. Періодичні зміни (або гармонійні складові) навантажувального струму.
  56. На поверхні контактного кільця є плоскі місця (лиски).
  57. Тиск пружин щіткотримачів вибрано неправильно.
  58. Тиск пружин щіткотримачів завищений (а) або занижений (б).
  59. Неправильне встановлення електрощіток у радіальному напрямку.
  60. Неправильне розміщення електрощіток по колу колектора.
  61. Дуже великий пусковий струм.
  62. Зношений щіткотримач.
  63. Тангенційний розмір вибрано неправильно.
  64. Несиметричне розташування щіток.
  65. Незадовільна вентиляція.
  66. Вібрація через дефекти в системі передачі.
  67. Биття в електричній машині, особливо у машині вертикального виконання.
  68. Дефект обмоток.
  69. Неправильно вибрано марку електрощіток.
  70. Дефект паяння зрівняльних чи виткових з'єднань.
  71. Неправильна обробка колектора, обумовлена ​​тремтінням різання.
  Перегрів окремих щіткотримачів може бути викликаний нерівномірним розподілом струму між паралельно включеними щітками, зниженням питомого натискання на них і частинками пилу, що потрапили в щіткотримач із навколишнього середовища. Частинки цього пилу можуть стати причиною появи рисок і задир на внутрішніх стінках обойми щіткотримача.