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.

Если искры возникают постоянно

Если щетки сильно искрят, надо разбираться, иначе — ваш «Самсунг” или «Бош” может начать плохо работать, или вовсе выйдет из строя раньше времени. Но бывает крайне редко, чтобы выпадение искр не сопровождалось какими-то другими неприятными сбоями. Самые распространенные:

• перегрев корпуса;
• нежелание пылесоса работать плавно и равномерно;
• двигатель не в состоянии работать на полную мощность.

Причины возникновения искр

Ненужный «звездопад” может возникнуть по целому ряду причин:

• щетки истерлись;
• нарушен контакт с коллектором;
• неправильный угол наклона;
• щетки грязные;
• возникло замыкание не там, где надо.

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.

Читайте также: почему не включается пылесос.

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.

Читайте также: разборка двигателя пылесоса своими руками.

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.

Принцип действия мотора для пылесоса

Чтобы привести в движение электродвигатель, необходимо подать напряжение на ротор. Так как он подвижный – контакты должны скользить по нему, иначе работать конструкция не будет. Вращение получается за счет возникновения электромагнитного поля, создаваемого между обмотками электродвигателя. В зависимости от мощности электромагнитной силы и зависит мощность самого мотора.

Что делать если при включении пылесос не запустился, хотя индикация включения работает? Возможная причина – пришли в негодность щетки электродвигателя пылесоса. Так как они при работе находятся постоянно в трении с ротором, то со временем изнашиваются, что вполне естественно. Для ремонта необходимо купить щетки электродвигателя (мотора) для пылесоса и заменить на новые. Для выполнения этой работы рекомендуем обращаться к специалистам.

Что такое щетка в пылесосе?

Щетки – это не только то, чем возят по полу, собирая пыль. Так называется один из блоков электродвигателя. Служит он для того, чтобы возникал контакт между разными видами электродов:

• мобильными;
• неподвижными.

Щетки бывают двух видов:

• графитовые;
• медно-графитовые.

Вот между этими-то деталями и возникают искры, иногда редкие, иногда – летящие потоком во все стороны.

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.

А что с контактом?

Но вот вы поменяли щетки, поставили вроде бы правильно, включаете агрегат, а искры все равно сыплются. В чем дело?

Ничего особенного, просто новые детали неплотно прилегают к коллектору. Выручит вас самая обычная наждачная бумага с самой мелкой фракцией. Зачистите место соприкосновение, и все будет в полном порядке.

Важно! Можно обойтись и без «шкурки”. Пропылесосьте комнату, но так, чтобы двигатель работал на средних оборотах. Получаса хватит.

Другие досадные мелочи

Случается, что искры сыплются, если изношены подшипники, так что не забудьте проверить, в каком они состоянии. Если пылесос у вас давно, то вполне может быть, что подшипники истерлись, в результате — ротор перестал работать равномерно.

Осмотрите и сам коллектор, в особенности пластины – нет ли там неровностей или выступающих участков изоляции, царапин. Неровности нужно ликвидировать, то есть просто заполировать. Выручит абразивная бумага или опять же мелкая наждачка.

Проверяем щеткодержатели пылесоса

Как должны держаться щетки в держателях? Надо искать золотую середину:

• детали не должны болтаться, то есть нельзя допускать, чтобы крепление было слишком слабым;
• щетки должны свободно и без помех двигаться, то есть чересчур тугое крепление тоже не годится.

Не забудьте и о такой детали, как пружина, которая как раз и дает возможность щеткам свободно двигаться. Кстати, о держателях надо помнить и в тот момент, когда вы меняете изношенные детали. Постарайтесь запомнить, насколько плотным было крепление.

Причины аномального искрения электродвигателя

Интенсивные проблески на щетках могут возникать по ряду причин:

• выработан ресурс скользящих контактов (изношены пружины или сами щетки);
• запыленность стенок и контактов на коллекторе и роторе;
• неисправность в обмотке ротора или статора.

Для определения конкретной неисправности необходимо провести диагностику электродвигателя. Это поможет устранить причину.

Проверяем износ скользящих контактов

Чаще всего причиной обильного искрообразования при работе электромотора могут быть выработавшие свой ресурс или поврежденные щетки. Извлечь эту пару деталей для осмотра несложно. Скользящие контакты крепятся в зависимости от модели при помощи зажимов или болтов.

Важно! Визуальный осмотр дает понять, насколько сильно торцы контактов обуглены, каково состояние пружин, чтобы принять решение о замене новыми.

Если на торце хотя бы одного извлеченного элемента прослеживаются явные повреждения, следы того что они горели, потребуется не только их замена. Также нужен будет визуальный осмотр следующих деталей:

• коллектора;
• обмоток ротора или статора.

Совет! Менять щетки следует парами. В некоторых моделях предусмотрена замена элементов в комплекте со щеткодержателем.

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.

Целостность обмоток ротора и статора

Более серьезными неприятностями, вызывающими сильное искрение электромотора являются межвитковые замыкания обмоток ротора или статора. Такую поломку самостоятельно устранить проблематично. Признаки проблемы с обмоткой такие:

• работа двигателя сопровождается хлопками;
• искры разлетаются по кругу;
• на ламелях коллектора наблюдается почернение;
• упали обороты электродвигателя.

Совет! Если при визуальном осмотре места повреждения обмотки найти не удается, то можно прибегнуть к помощи электрических измерений посредством мультиметра.

Опытным мастерам-электрикам не составит труда разобраться, как провести электрические замеры:

• на парных выходах обмоток на пластины коллектора;
• между коллектором и корпусом ротора (якоря);
• между корпусом статора и выводом обмоток;
• прозвонить на целостность обмотку статора.

Важно! Замеры сопротивления и напряжения помогут определить вышедшую из строя комплектующую деталь электромотора. Пылесос с неисправной обмоткой электромотора эксплуатировать нельзя.

Домашним мастерам без специального оборудования делать перемотку неисправного элемента электромотора весьма проблематично. Поэтому необходимо обратиться в сервисную мастерскую. При обращении в ремонтный центр, например, с пылесосом Samsung, могут предложить замену его обмотки или приобретение нового двигателя.

Неправильный угол наклона щеток и износ подшипников

В идеале скользящие контакты должны быть расположены прямо на одной линии по обе стороны от оси вращающегося коллектора. При длительной эксплуатации они могут сместиться, заняв перекошенное положение из-за ослабленного или деформированного крепления, а также вследствие вращения ротора с биениями из-за плохого состояния подшипников.

Важно! Для устранения искрения следует отрегулировать расположение элементов узла посредством предусмотренных производителем креплений (обычно винты).

Щетки, держатели и крепления с механическими повреждениями, со следами коррозии, а также изношенные подшипники подлежат замене. На схематическом рисунке ниже показан коллекторный узел с правильно установленными щетками. Для эксплуатируемой модели техники также можно найти видео в интернете, показывающее весь ремонтный процесс с электродвигателем.

Чтобы продлить срок службы электродвигателя пылесоса, нужно регулярно проводить профилактические мероприятия по устранению искрения в области соприкосновения щеток с ламелями коллектора. Скользящие контакты должны быть постоянно чистыми и прилегать к отполированной коллекторной поверхности настолько плотно, чтобы не препятствовать свободному вращению ротора. Выработавшие свой ресурс щетки и подшипники нужно менять, а поверхность коллектора необходимо полировать (хорошо очищать). Важно вовремя принимать профилактические меры.

Самые лучшие пылесосы

Пылесос Thomas Aqua Pet & Family на Яндекс Маркете

Пылесос Thomas DryBOX+AquaBOX Cat & Dog на Яндекс Маркете

Пылесос Thomas Perfect Air Feel Fresh на Яндекс Маркете

Пылесос Miele SBAD0 на Яндекс Маркете

Пылесос Thomas DryBox Amfibia на Яндекс Маркете

Боремся с замыканием

Замыкание – кошмарный сон владельца пылесоса. Оно возникает в обмотке, между ее витками. Яркий признак – искры летят кругами. Мощность двигателя резко уменьшается, изнутри доносятся посторонние звуки, а пластины коллектора выглядят так, как будто их сделали из угля.

И вот тут вариантов немного. Можно, конечно, попытаться перемотать обмотку, но это под силу не всем – нужно точно посчитать витки. Так что лучше всего заменить двигатель целиком. Менять только якорь не стоит, это может оказаться слишком дорогим удовольствием.

Словом, ваш надежный помощник и сам периодически нуждается в помощи, в том числе в своевременной замене мелких деталей. Самый лучший вариант — чтобы элементы, которые вы можете заменить без посторонней помощи, всегда были под рукой. В предложенном видео вы найдете пошаговый наглядный мастер-класс, который поможет выполнить установку новых щеток пылесоса.

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.