> Informacje techniczne

Informacje techniczne

Główne wymiary szczotek

Wymiary szczotek

Wymiary korpusu szczotki podaje się w następującej kolejności:

t x a x r

gdzie:

t – szerokość mierzona w kierunku stycznym do obwodu komutatora lub pierścienia ślizgowego,

a – długość mierzona w kierunku równoległym do osi komutatora lub pierścienia ślizgowego,

r – największa wysokość w kierunku promieniowym, mierzona wzdłuż osi głównej szczotki.

Wymiary szczotek oraz ich dopuszczalne odchyłki, podstawowe typy końcówek i ich wymiary, rodzaje i parametry linem można znaleźć w normie PN-90/E-06736 „Maszyny elektryczne wirujące. Szczotki i trzymadła szczotkowe. Wymiary.”

Linka miedziana

Aby połączyć korpus szczotki ze szczotkotrzymaczem stosuje się linki miedziane o przekrojach które określa norma PN-75/E-90041 „Przewody elektryczne. Linki miedziane okrągłe do szczotek maszyn elektrycznych”, zależne są od dopuszczalnego obciążenia prądowego.

Długość linki mierzymy od krawędzi szczotki do końca linki lub jeśli zastosowana jest końcówka do środka otworu mocującego.

Tabela.  Obciążalność prądowa linek do szczotek elektrycznych

Przekrój znamieniowy linki Obciążenie dopuszczalne jednej linki Przekrój znamieniowy linki Obciążenie dopuszczalne jednej linki
mm2 A mm2 A
0,20 1,8 2,0 24
0,25 5,5 2,5 28
0,35 7 3,2 32
0,50 9 4 38
0,75 12 6 50
1,00 15 8 60
1,25 17,5 10 75
1,50 20

Współczynnik tarcia

Współczynnik tarcia ƒ określa relację pomiędzy: siłą styczną T spowodowaną tarciem i reakcją N.

Wymiary szczotek

Siła N jest równoważna sile P, wywieranej przez sprężynę w przypadku szczotki promieniowej, lecz jest mniejsza w przypadku, gdy szczotki są pochylone.

Tarcie nie posiada wartości stałej. Stanowi ono wypadkową wielu czynników zależnych od gatunku szczotki, prędkości, obciążenia, stanu komutatora i warunków otoczenia. Dlatego też nie ma możliwości, dokładnego określenia wartości f dla niektórych gatunków szczotek, jedynie możliwe jest oszacowanie jej wielkości, która jest wystarczająca dla większości obliczeń dotyczących maszyn.

Warunki powierzchniowe komutatora i pierścienia

Zarówno pierścienie jak i komutatory powinny mieć odpowiednią powierzchnię, która nie jest zbyt gładka, ani zbyt chropowata. Gdy na powierzchni występują jakiekolwiek nierówności, powinny one zostać wyrównane tak, aby odchylenia od kształtu okrągłego było utrzymane w dopuszczalnych granicach. Usunąć można je za pomocą specjalnych kamieni ściernych. Przy pomocy takiego kamienia można bardzo szybko i w łatwy sposób usunąć wszelkie nierówności, wgłębienia itp.

W przypadku komutatorów występowanie miki bardzo często może powodować zakłócenia, powinno być to sprawdzone w celu zapewnienia właściwej głębokości szczeliny, oraz braku jakichkolwiek drzazg.

Natomiast w przypadku pierścieni ślizgowych, a w szczególności tych które pracują z dużymi prędkościami odwodowymi, zalecane jest stosowanie tzw. rowka śrubowego co zapewnia podniesienie stabilności szczotki oraz zapobiega powstawaniu zjawiska „szklistości”.

Nacisk

Aby zapewnić prawidłową prace szczotek, zarówno dla pierścieni i komutatorów, nacisk na wszystkich szczotkach powinien być jednakowy. Mały nacisk szczotki może obniżyć straty związane z tarciem jednak może powodować także większe zużycie elektryczne wywołane przez iskrzenie. Natomiast duży nacisk może powodować nadmierne zużywanie się szczotki w wyniku podwyższonej erozji mechanicznej.

Rodzaje korpusów szczotek i końcówek linki

Wymiary szczotek
Wymiary szczotek
Wymiary szczotek

Zestawienie parametrów materiałów węglowych

Węglografity

Surowcami używanymi do jego produkcji są: proszki grafitu, sadze i koksy z lepiszczami, które są wypalane w temperaturze powyżej 1000 °C. Jest to materiał bardzo wytrzymały pod względem mechanicznym, charakteryzuje się on małym przewodnictwem elektrycznym i cieplnym. Głównie stosowany jest w silnikach o średniej i małej mocy.

Oznaczenie Gęstośc pozorna (wartość średnia) Zalecana gęstość prądu Prędkość obowodowa (max) Zalecany nacisk jednostkowy Rezystywność (wartość średnia) Twardość HRB Całkowity spadek napięcia (max) Współczynnik tarcia (max) Zawartość metalu Zastosowanie
[ g/cm3] [A/cm2] [m/s] [kPa] [µΩm] [-] [V] [-] [%]
CG 311 1,55 12 55 25-35 800 85 HR 10/60 Małe uniwersalne silniki zasilane przez prąd pulsujący. Silniki do elektronarzędzi i sprzętu gospodarstwa domowego
CG 342 1,45 8 30 30-40 500 97 HR 10/60 7,0 0,30 Małe uniwersalne silniki zasilane przez prąd pulsujący. Silniki do elektronarzędzi i sprzętu gospodarstwa domowego
CG 343 1,45 8 30 30-40 500 97 HR 10/60 7,0 Małe uniwersalne silniki zasilane przez prąd pulsujący. Silniki do elektronarzędzi i sprzętu gospodarstwa domowego
CG 347 1,55 8 35 30 570 95 HR 10/40 Małe uniwersalne silniki zasilane przez prąd pulsujący. Silniki do elektronarzędzi i sprzętu gospodarstwa domowego
CG 348 1,50 8 35 30 750 90 HR 10/40 Małe uniwersalne silniki zasilane przez prąd pulsujący. Silniki do elektronarzędzi i sprzętu gospodarstwa domowego
CG 349 1,55 8 35 30 750 95 HR 10/40 Małe uniwersalne silniki zasilane przez prąd przemienny – pralki
CG 354 1,60 8 35 30 550 95 HR 10/40 Małe uniwersalne silniki zasilane przez prąd przemienny – pralki

Bakelitografity

Materiał, którego głównym składnikiem jest grafit z niewielka domieszką tworzywa sztucznego – bakelitu. Cechuje się on większa wytrzymałością i jest stosowany w małych uniwersalnych silnikach zasilanych przez prąd pulsacyjny. Znalazł on zastosowanie w silnikach do elektronarzędzi i sprzętu gospodarstwa domowego.

Oznaczenie Gęstośc pozorna (wartość średnia) Zalecana gęstość prądu Prędkość obowodowa (max) Zalecany nacisk jednostkowy Rezystywność (wartość średnia) Twardość HRB Całkowity spadek napięcia (max) Współczynnik tarcia (max) Zawartość metalu Zastosowanie
[ g/cm3] [A/cm2] [m/s] [kPa] [µΩm] [-] [V] [-] [%]
CG 328 1,58 10 50 25-35 500 85 HR 10/40 Małe uniwersalne silniki zasilane przez prąd pulsujący. Silniki do elektronarzędzi i sprzętu gospodarstwa domowego
CG 329 1,60 10 50 25-35 375 85 HR 10/40 Małe uniwersalne silniki zasilane przez prąd pulsujący. Silniki do elektronarzędzi i sprzętu gospodarstwa domowego

Elektrografity

Materiał o składzie bardzo podobnym do węglografitu, jest on wypalany w temperaturze powyżej 2600°C, dzięki czemu materiał posiada wysoką klasę czystości. Ma to dodatkowy wpływ na wytrzymałość materiału i minimalne zużycie się komutatorów podczas pracy. Stosowany zarówno w silnikach o małej jak i o dużej mocy. Materiał ten cechuje się dużą porowatością, co pozwala na osiągnięcie dużej stabilności w przewodzeniu prądu.

Oznaczenie Gęstośc pozorna (wartość średnia) Zalecana gęstość prądu Prędkość obowodowa (max) Zalecany nacisk jednostkowy Rezystywność (wartość średnia) Twardość HRB Całkowity spadek napięcia (max) Współczynnik tarcia (max) Zawartość metalu Zastosowanie
[ g/cm3] [A/cm2] [m/s] [kPa] [µΩm] [-] [V] [-] [%]
EG 605 1,67 10 50 30 33 90 HR 10/100 3,5 0,20 Generatory i silniki zasilane przez prąd pulsujący, silniki trakcyjne
EG 615 1,67 10 50 30 33 90 HR 10/100 3,5 0,20 Generatory i silniki zasilane przez prąd pulsujący, silniki trakcyjne
EG 616 1,67 10 50 30 33 90 HR 10/100 3,5 0,20 Generatory i silniki zasilane przez prąd pulsujący, silniki trakcyjne
EG 624 1,65 10 40 18 20 77 HR 10/100 2,9 0,25 Maszyny prądu stałego do 230 V, maszyny z pierścieniami z brązu lub miedzi
EG 640 1,70 10 50 30 44 92 HR 10/100 3,3 0,20 Silniki trakcyjne prądu stałego i silniki trakcyjne zasilane przez prąd pulsujący
EG 642 1,70 10 50 30 44 100 HR 10/100 3,3 0,15 Silniki trakcyjne prądu stałego i silniki trakcyjne zasilane przez prąd pulsujący
EG 657 1,70 10 50 30 44 100 HR 10/100 3,3 0,15 Silniki trakcyjne prądu stałego i silniki trakcyjne zasilane przez prąd pulsujący
EG 670 1,60 10 50 18-30 48 92 HR 10/100 3,5 0,20 Silniki trakcyjne prądu stałego i silniki i generatory prądu stałego
EG 673 1,57 10 50 20 14 82 HR 10/40 3,5 0,20 Silniki trakcyjne małych i średnich mocy zasilane prądem stałym, generatory
EG 676 1,60 10 50 20 14 75 HR 10/60 3,5 0,20 Silniki trakcyjne małych i średnich mocy zasilane prądem stałym, generatory
EG 680 1,60 10 50 20 50 97 HR 10/100 3,6 0,20 Silniki trakcyjne prądu stałego, generator, wzbudnice, silniki prądu przemiennego

Metalografity

Materiał składający się z proszku grafitu, który jest spiekany wraz z proszkami metalu np. miedzi w temperaturze powyżej 1000°C. Metalografit występuje w różnych proporcjach grafitu do metalu. Większa zawartość grafitu ma dodatni wpływ na mniejsze zużywanie się komutatorów i pierścieni. Natomiast materiał o większej zawartości metalu np. miedzi stosowany jest przy dużych gęstościach prądu, w maszynach prądu stałego o niskich napięciach i dużych prądach np. rozrusznikach samochodowych.

Oznaczenie Gęstośc pozorna (wartość średnia) Zalecana gęstość prądu Prędkość obowodowa (max) Zalecany nacisk jednostkowy Rezystywność (wartość średnia) Twardość HRB Całkowity spadek napięcia (max) Współczynnik tarcia (max) Zawartość metalu Zastosowanie
MG 407 3,65 24 47 20-25 5,50 100 HR 10/60 2,6 0,26 60 Małe silniki i generatory dla lotnictwa
MG 408 3,20 24 47 20-25 11,50 95 HR 10/60 2,9 0,25 50 Małe silniki i generatory dla lotnictwa
MG 410 5,15 18 20 20 0,12 72 HR 10/60 0,5 0,25 88 Asynchroniczne silniki z pierścieniami, szczotki do pierścieni uziemiających, rozruszniki do 3 kW/12V. max. gęstość prądu 200 A/cm2/20s
MG 412 6,36 25 20 30 0,08 60 HR 10/40 0,5 0,2 95 Rozruszniki do 3 kW/12V
MG 414 5,60 24 20 30-40 0,09 60 HR 10/40 0,6 0,20 92 Rozruszniki do 3 kW/12V
MG 415 3,90 16 25 20-25 0,25 75 HR 10/60 1,0 0,20 70 Generatory i silniki z pierścieniami
MG 425 2,35 15 35 20-40 6,50 95 HR 10/40 2,0 0,20 25 Silniki I generatory do 48 V z gęstością prądu do 25 A/cm2
MG 433 4,45 15 25 20-25 0,20 80 HR 10/40 1,1 0,20 75 Prądnice do 15 V, generatory i silniki z pierścieniami
MG 442 3,50 15 30 20-25 0,75 90 HR 10/40 1,3 0,20 65 Szczotki do pierścieni uziemiających, asynchroniczne silniki z pierścieniami
MG 445 2,90 15 35 30-40 1,20 90 HR 10/40 1,5 0,20 45 Silniki I generator do 80 V z gęstością prądu do 35 A/cm2
MG 456 2,50 15 35 30-40 3,50 95 HR 10/40 2,0 0,20 33 Samochodowe silniki pomocnicze do 80 V z gęstością prądu do 35 A/cm2
MG 457 2,65 15 35 30-40 1,00 95 HR 10/40 1,5 0,20 40 Generatory i silniki z pierścieniami z gęstością prądu do 35 A/cm2
MG 458 2,75 15 35 30-40 3,50 90 HR 10/40 2,0 0,20 42 Samochodowe silniki pomocnicze z gęstością prądu do 35 A/cm2
MG 459 2,75 15 35 30-40 2,50 90 HR 10/40 2,0 0,20 40 Samochodowe silniki pomocnicze z gęstością prądu do 35 A/cm2
MG 460 4,73 18 20 30-40 0,22 80 HR 10/60 0,7 0,20 81 Rozruszniki do 1 kW/12V, małe maszyny elektryczne do 80 V
MG 462 3,40 18 20 30-40 1,00 75 HR 10/40 1,5 0,20 58 Silniki i generatory do 80 V, rozruszniki do 3 kW/12V max. gęstość prądu do 200 A/cm2/20s
MG 463 4,20 18 20 30-40 0,45 85 HR 10/40 1,5 0,20 72 Silniki i generatory do 80 V, rozruszniki do 3 kW/12V
MG 464 3,60 18 20 30-40 0,30 95 HR 10/40 1,5 0,20 63 Rozruszniki do 1,7 kW/12V
MG 466 2,50 15 35 30-40 8.00 83 HR 10/40 2,2 0,20 32 Silniki i generatory do 80 V, rozruszniki do 6 kW/24V,
MG 467 2,60 16 30 18 3,4 78 HR 10/40 1,1 0,73 78
MG 470 3,40 16 35 18-23 1,50 95 HR 10/40 1,5 0,20 55 Rozruszniki do 6 kW/24 V
MG 473 4,15 18 20 30-40 0,30 95 HR 10/40 1,5 0,20 70 Rozruszniki do 3kW/12V
MG 475 3,40 14 30 18-23 0,92 70 HR 10/60 1,4 0,20 60 Generatory i silniki z pierścieniami oraz małe silniki