 Как выбрать графитовые, меднографитовые и угольные щетки для электродвигателя, генератора, преобразователя и других электрических машин.
Графитовые, меднографитовые и угольные электроконтактные щетки, (по тексту далее «щетки») применяются во множестве электрических машин, там где необходимо обеспечить подвижный электрический контакт. В процессе работы щетки изнашиваются, уменьшаясь по длине, и рано или поздно наступает момент когда износившиеся щетки необходимо поменять на новые. Для правильного подбора и замены износившихся щеток необходимо знать следующие параметры:
1.Размеры щетки.
Например 10х12,5х32 , первые две цифры – это размер окна в которое вставляется щетка, последняя цифра – это длина щетки, она будет изнашиваться в процессе работы.
Существует два основных типа щетки, это: одинарные и разрезные.
Одинарная щетка это цельный брусок с выводоми ли без них, большинство электроконтактных щеток являются одинарными.
Разрезная щетка это два бруска объединенных общим проводом.
Разрезные щетки - это две щетки объеденённые одним токоведущим проводом. Например размер пишется 2/16х32х40 К1-8 (тип конструкции), тот же размер может быть записан как 32х32х40 К1-8Р (буква Р в конструкции означает что щетка разрезная.)
Крупные электрографитовые щетки делают разрезными для лучшего электрического соединения и оптимального износа при работе
2.Марка материала щетки.
Это то из чего состоит щетка. Условно все щетки подразделяются на две категории : это Графитовые и Меднографитовые.
Графитовые щетки состоят из графита различной плотности и с различными добавками и связующими которые придают материалу необходимые характеристики.
Меднографитовые щетки помимо вышеперечисленного имеют еще в своем составе цветные и драгоценные металлы такие как медь, свинец, олово, серебро, что делает их более твердыми, износостойкими и позволяет пропускать бОльшие токи, но при этом уменьшает линейную скорость эксплуатации щетки (линейная скорость – это скорость с которой щетка трется о поверхность токосъемного устройства).
При замене отработавших щеток лучше всего поставить щетки той-же марки, однако в подавляющем большинстве случаев допускается замена на другие марки с не сильно отличающимися характеристиками. Марка материала щетки как правило указывается либо условным обозначением на теле щетки, или на клеммах провода, или пишется полная марка на теле щетки. Если маркировка указана условным номером, то для расшифровки марки можно воспользоваться таблицей условных и полных обозначений щеток.
Расшифровка условных обозначений марок материала щеток
|
Условное обозначение
|
Полное обозначение
|
Условное обозначение
|
Полное обозначение
|
Условное обозначение
|
Полное обозначение
|
|
9
|
МГС5
|
56
|
611ОМ
|
83
|
М3
|
|
12
|
ЭГ2А
|
59
|
ЭГ4Э
|
84
|
ЭГ84
|
|
14
|
ЭГ4
|
61
|
ЭГ61
|
85
|
ЭГ85
|
|
17
|
МГ
|
62
|
ЭГ62
|
86
|
М6
|
|
18
|
ЭГ8
|
63
|
ЭГ63
|
87
|
ЭГ51А
|
|
19
|
МГ4
|
65
|
ЭГ17
|
88
|
611М
|
|
20
|
Г20
|
66
|
ЭГ13П
|
89
|
МГС9А
|
|
21
|
МГСО
|
67
|
ЭГ13
|
91
|
МГ64
|
|
32
|
Г22
|
68
|
ЭГ2АФ
|
92
|
МГСО1
|
|
34
|
Г21
|
71
|
ЭГ71
|
93
|
М20
|
|
41
|
ЭГ14
|
72
|
МГС20
|
94
|
20
|
|
43
|
Г3
|
74
|
ЭГ74
|
95
|
МГ4С
|
|
44
|
Г4
|
74К
|
ЭГ74К
|
96
|
96-0
|
|
50
|
ЭГ50
|
75
|
ЭГ75
|
97
|
М1А
|
|
51
|
ЭГ51
|
77
|
МГСОА
|
103
|
Г33
|
|
52
|
МГС21
|
79
|
ЭГ74АФ
|
106
|
ЭГ86
|
|
53
|
МГС51
|
81
|
М1
|
108
|
ЭГ84-1
|
|
|
|
82
|
МГ2
|
|
|
Самые распространенные марки щеток на сегодня:
- Электрографитовые ЭГ-14, ЭГ-4, ЭГ-8, ЭГ2А, ЭГ71, ЭГ-74, ЭГ8, Г3
- Меднографитовые М1, МГСО, МГ4, МГ2, МГ, 611ОМ, МГС7
В случае если оригинальная марка неизвестна, то можно подобрать щетки по эксплуатационным характеристикам которые приведены в следующей таблице:
|
Марка
|
Тверд.
|
Удельное электрич. сопр., мк Ом*м
|
Коэффи-циент трения, не более
|
Плотн. тока, А/см2, не более
|
Номи-нальное давление на щетку, кПа
|
Линейная скорость, м/с, не более
|
Преимущественная область применения
|
|
ЭГ4
|
2 - 6
|
6 - 16
|
0,25
|
12
|
20
|
60
|
Электрические машины постоянного тока с резко выраженной неравномерностью нагрузки; гребные двигатели; электропривод вентиляторов, машины универсального назначения; Контактные кольца цепей возбуждения турбогенераторов мощностью менее 200 МВт и одноякорных преобразователей; Электрические машины постоянного тока небольшой мощности для контактных колец синхронных и асинхронных двигателей с фазным ротором
|
|
ЭГ14
|
8 - 30
|
20 - 38
|
0,25
|
12
|
40
|
45
|
Электропривод различного назначения, в т.ч. мощные двигатели и генераторы с резко выраженной неравномерностью нагрузок; гребные двигатели; сварочные и тяговые енераторы; Крановые двигатели постоянного тока; электрические машины постоянного тока для черной и цветной металлургии и для контактных колец
|
|
ЭГ141
|
10 - 30
|
20 - 60
|
0,3
|
17
|
30
|
50
|
Тяговые и вспомогательные электрические машины ж/д и городского транспорта, а также электрические машины общего промышленного применения
|
|
ЭГ2А
|
8 - 21
|
11 - 27
|
0,23
|
12
|
25
|
50
|
Вспомогательные электрические машины подвижного состава ж/д, тепловозов, промышленного транспорта; генераторы и двигатели с резко выраженной неравномерной нагрузкой
|
|
ЭГ50
|
11 - 31
|
19 - 39
|
-
|
13
|
15
|
60
|
Электродвигатель постоянного тока МЭ 272, для вентиляторов системы охлаждения двигателей транспорта
|
|
ЭГ2АФ1
|
6 - 22
|
10 - 32
|
0,23
|
15
|
20
|
90
|
Контактные кольца турбогенераторов и синхронных компенсаторов
|
|
ЭГ61А ЭГ61 УМК
|
20 - 65
|
36 - 72
|
0,15
|
17
|
40
|
60
|
Электрические двигатели напряжением до 500В для подвижного ж/д состава, современных магистральных электровозов
|
|
ЭГ-71 УМК
|
6 -14
|
19 - 35
|
0,30
|
12
|
25
|
45
|
Машины постоянного тока напряжением до 500 В. с тяжёлыми условиями коммутации
|
|
ЭГ74
|
15 - 55
|
35 - 75
|
0,22
|
20
|
40
|
50
|
Электрические машины постоянного тока с наиболее тяжелыми условиями коммутации и резко выраженной неравномерностью прикладываемых нагрузок; мощные тяговые двигатели некоторых типов современных локомотивов
|
|
ЭГ75
|
-
|
35 - 65
|
0,17
|
15
|
40
|
50
|
Электрические тяговые двигатели и высоковольтные вспомогательные машины современных магистральных электровозов; тяговые электрические машины с тяжелыми условиями коммутации и повышенными температурами нагрева
|
|
ЭГ841 ЭГ84 УМК
|
-
|
40 - 80
|
0,16
|
17
|
40
|
55
|
Тяговые и вспомогательные двигатели городского транспорта; тяговые двигатели мощных самосвалов с электроприводом
|
|
МГ-4
|
10 - 22
|
1,3 не более
|
0,20
|
24
|
25
|
30
|
Контактные кольца одноякорных преобразователей, асинхронных двигателей и синхронных генераторов; машины постоянного тока напряжением до 40 В
|
|
611ОМ
|
6 - 12
|
8 - 28
|
0,30
|
15
|
30
|
90
|
Электрические машины с контактными кольцами; электрические машины низковольтные коллекторные с облегченными условиями коммутации
|
3.Конструкция щетки.
Конструкция щетки обозначает расположение токоведущих выводов на теле щетки, их количество а также наличие или отсутствие различных прорезей для крепления щетки.
Типовые конструкции электроконтактных щеток приведены в таблице.
|
Общий вид щетки
|
Тип щетки
|
Краткая характеристика и назначение щетки.
|
|
|
К1
|
Щетка прямоугольная неармированная. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
|
|
|
К1-1
|
Щетка прямоугольная c одним проводом на верхней поверхности по оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
|
|
|
К1-2
|
Щетка прямоугольная c одним проводом на верхней поверхности , смещенным от оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
|
|
|
К1-3
|
Щетка прямоугольная c двумя проводами на верхней поверхности , симметричными относительно оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
|
|
|
К1-4
|
Щетка прямоугольная c одним проводом на меньшей боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
|
|
|
К1-5
|
Щетка прямоугольная c одним проводом на большей боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
|
|
|
К1-6
|
Щетка прямоугольная c двумя проводами на боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
|
|
|
К1-7*
|
Щетка прямоугольная c двумя проводами на верхней поверхности , смещенными от оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
|
|
|
К1-8*
|
Щетка прямоугольная c четырьмя проводами на верхней поверхности , симметричными относительно оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
|
|
|
К2
|
Щетка со скошенной контактной поверхностью. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К2-1
|
Щетка cо скошенной контактной поверхностью и одним проводом на верхней поверхности щетки по оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К2-2
|
Щетка cо скошенной контактной поверхностью и одним проводом на верхней поверхности щетки, смещенным от оси щетки оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К2-3
|
Щетка cо скошенной контактной поверхностью и двумя проводами на верхней поверхности щетки, симметричными относительно оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К2-7*
|
Щетка cо скошенной контактной поверхностью и двумя проводами на верхней поверхности ,смещенными от оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К2-8*
|
Щетка cо скошенной контактной поверхностью и четырьмя проводами на верхней поверхности, симметричными относительно оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К3-3
|
Щетка cо скошенными контактной и верхней поверхностями и двумя проводами на верхней поверхности. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К3-5
|
Щетка cо скошенными контактной и верхней поверхностями проводом на боковой грани. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К3-8*
|
Щетка cо скошенными контактной и верхней поверхностями и четырьмя проводами на верхней поверхности. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К4-2
|
Щетка прямоугольная со скосом на верхней поверхности с одним проводом на скосе. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
|
|
|
К5-2
|
Щетка со скошенной контактной поверхностью и одним проводом на скосе верхней поверхности. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К6-3
|
Щетка прямоугольная со скосами на верхней поверхности и двумя проводами на скосах. Применяется в радиальных щеткодержателях с пружинами различного исполнения
|
|
|
К6-8*
|
Щетка прямоугольная со скосами на верхней поверхности и четырьмя проводами на скосах. Применяется в радиальных щеткодержателях
|
|
|
К8
|
Щетка прямоугольная с пазом на верхней поверхности. Применяется в радиальных щеткодержателях
|
|
|
К8-2
|
Щетка прямоугольная с пазом и одним проводом на верхней поверхности, смещенным от оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
|
|
|
К8-3
|
Щетка прямоугольная с пазом и двумя проводами на верхней поверхности, симметричными относительно оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
|
|
|
К8-4
|
Щетка прямоугольная с пазом на верхней поверхности и одним проводом на меньшей боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
|
|
|
К8-5
|
Щетка прямоугольная с пазом на верхней поверхности и проводом на большей боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
|
|
|
К8-8*
|
Щетка прямоугольная с пазом и четырьмя проводами на верхней поверхности, симметричными относительно оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
|
|
|
К10-4
|
Щетка cо скошенной контактной поверхностью, пазом на верхней поверхности и одним проводом на боковой грани. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К11
|
Щетка cо скошенной контактной поверхностью, пазом на верхней поверхности и одним проводом на боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях
|
|
|
К11-3
|
Щетка cо скошенной контактной поверхностью, со скошенным пазом и двумя проводами на верхней поверхности, симметричными относительно оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К11-4
|
Щетка cо скошенной контактной поверхностью, скошенным пазом на верхней поверхности и одним проводом на боковой грани. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К11-8
|
Щетка cо скошенной контактной поверхностью, скошенным пазом на верхней поверхности и четырьмя проводами на верхней поверхности. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К12-3
|
Щетка прямоугольная с пазом и двумя проводами на верхней поверхности, с резиновой накладкой Применяется в радиальных щеткодержателях
|
|
|
К12-8*
|
Щетка прямоугольная с пазом и четырьмя проводами на верхней поверхности, с резиновой накладкой Применяется в радиальных щеткодержателях
|
|
|
К13-2
|
Щетка прямоугольная с пазом на верхней поверхности со скосом и одним проводом на скосе. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
|
|
|
К14
|
Щетка прямоугольная с головкой на верхней поверхности. Применяется в радиальных щеткодержателях со спиральной проволочной пружиной
|
|
|
К14-1
|
Щетка прямоугольная с головкой на верхней поверхности и одним проводом на головке. Применяется в радиальных щеткодержателях со спиральной проволочной пружиной
|
|
|
К14-5
|
Щетка прямоугольная с головкой на верхней поверхности и одним проводом в боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях со спиральной проволочной пружиной
|
|
|
К15-6
|
Щетка с контактной и верхней поверхностями, со скошенным пазом и двумя проводами в боковой грани. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К16-2
|
Щетка со скошенной контактной поверхностью, двумя скосами на верхней поверхности и одним проводом на скосе. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К17-2
|
Щетка со скошенной контактной поверхностью, двумя скосами на верхней поверхности и одним проводом в боковом скосе. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К17-3
|
Щетка со скошенной контактной поверхностью, тремя скосами на верхней поверхности и двумя проводами в боковых скосах. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К18-2
|
Щетка со скошенной контактной поверхностью, двумя скосами, скошенным пазом на верхней поверхности и одним проводом на скосе. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К19-2
|
Щетка со скошенной контактной поверхностью, тремя скосами, скошенным пазом на верхней поверхности и одним проводом на скосе. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К20-3
|
Щетка разрезная со скосами на контактной и верхней поверхностях, впрессованной накладной и двумя проводами, смещенными относительно оси щетки. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К20-8
|
Щетка разрезная со скосами на контактной и верхней поверхностях, впрессованной накладной и четырьмя проводами. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К21-2
|
Щетка сложной конструкции с одним проводом. Применяется в радиальных щеткодержателях
|
|
|
К21-3
|
Щетка сложной конструкции с двумя проводами. Применяется в радиальных щеткодержателях
|
|
|
К22-6
|
Щетка прямоугольная с двумя скосами, пазом на верхней поверхности и двумя проводами на боковой грани. Применяется в радиальных щеткодержателях с плоской ленточной пружиной
|
|
|
К23-1
|
Щетка трапецеидальная с одним проводом. Применяется в радиальных щеткодержателях
|
|
|
К23-8
|
Щетка трапецеидальная с четырьмя проводами. Применяется в радиальных щеткодержателях
|
|
|
К24-2
|
Щетка со скосами на контактной и верхней поверхностях, скошенным пазом и одним проводом на скосе. Применяется в реактивных щеткодержателях
|
|
|
К27-3
|
Щетка трапецеидальная с двумя проводами. Применяется в радиальных щеткодержателях
|
|
|
К27-8
|
Щетка трапецеидальная с четырьмя проводами. Применяется в радиальных щеткодержателях
|
|
|
К28-3
|
Щетка со сложной контактной поверхностью и двумя проводами симметричными относительно оси щетки. Применяется в радиальных щеткодержателях
|
4. Длина и наконечник провода щетки
ТОКОВЕДУЩИЕ ПРОВОДА
Щётки для электрических машин изготавливаются с токоведущим проводом и без него. Применяется провод марки ПЩ - неизолированный, нормальной гибкости. Длина токоведущего провода измеряется от наиболее выступающей части щётки до центра отверстия в наконечнике или до конца провода без наконечника.
Соединение токоведущего провода с телом щётки (заделка) может осуществляться методами
конопатки (К),
развальцовки (Р),
пайки (П)
запрессовки (З).
Длина провода L выбирается по ГОСТ 12232-89 из ряда (мм):
16; 20; 25; 32; 40; 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160.
Но на практике может отличаться в довольно сильных пределах погрешности в ту или иную сторону, главное условие – чтобы при работе щетки длины провода хватало чтобы он крепился свободно без натяжения.
В зависимости от сечения провода допустимая токовая нагрузка указана в таблице:
|
Номинальное сечение провода, мм2
|
Допустимая токовая нагрузка, А
|
|
0,16
|
3,90
|
|
0,30
|
6,00
|
|
0,50
|
9,00
|
|
0,75
|
12,00
|
|
1,00
|
15,00
|
|
1,50
|
19,00
|
|
2,50
|
26,00
|
|
4,00
|
38,00
|
|
6,00
|
50,00
|
|
10,00
|
75,00
|
Для крепления токоведущего провода к болту щёткодержателя на проводе устанавливается наконечник. Основные типы применяемых наконечников указаны в таблице:
|
Вилочный открытый (В)
|
Вилочный закрытый (ВГ)
|
Флажковый закрытый (ФГ)
|
|
Пластинчатый открытый (П)
|
Пластинчатый закрытый (ПГ)
|
Двойной открытый (Д)
|
Примеры полного обозначения наконечников:
8ПГ2-10 - Пластинчатый закрытый наконечник с диаметром 8 мм под два провода сечением 10 мм2;
5ФГ1-1,5 - Флажковый закрытый наконечник с диаметром 5 мм под один провод сечением 1,5 мм2.
Бывает, что щетки поставляются без наконечника, только с проводом.
5. Тип накладки.
Накладка предохраняет щетку от разрушения при давлении на нее прижимным устройством, если щетка работает в условиях, где давление на нее не сильное и нет вибрации при работе, то накладка не обязательна, если же присутствует вибрация или необходимо ограничить погружение щетки при износе то применяют щетки с накладками. Тип и описание накладок приведены ниже.
Пример правильной маркировки щетки выглядит так:
Щетка ЭГ 20х32х64 L125, К1-2, 6Д1х4, ЭГ41, НК-2
Щетка ЭГ - обозначает тип материала щетки ЭГ - электрографитовая, МГ-меднографитовая
20х32х64 - Размер щетки ширина, длина, и высота. Первые две цифры - это размер окна в которое вставляется щетка. Последняя цифра - это размер по которому изнашивается щетка в процессе работы.
- L125 - длина токопроводящего провода в милиметрах.
- 6Д1х4 - тип наконечника, сечение провода
- ЭГ41 - Марка материала из которого изготовлена щетка
|
