Контактные кольца синхронной машины это
Контактные кольца
Контактные кольца (англ. contact ring, slip ring ) (иногда токосъёмник) — вид электрических контактов, выполненных в виде токопроводящего кольца с прилегающими к нему щётками, обеспечивающих подачу электричества во вращающейся электрической машине из одной части цепи в другую при помощи скользящего контакта.
Содержание
Применение
Контактные кольца применяются в случае невозможности прямой передачи электрической энергии при помощи проводов, например при подаче на вращающийся вал.
Используются в машиностроении, электродвигателях, робототехнике (для передачи информационного и управляющего сигнала). Применяемые в электродвигателях контактные кольца более предпочтительны по сравнению с коллекторным узлом, так как в процессе работы получают меньший износ.
В зависимости от выбранного технологического решения могут применяться контактные кольца концентрические и продольные.
Контактные кольца изготавливаются обычно из твёрдых металлов и, в отдельных случаях, имеют устойчивое к износу и воздействию внешней среды покрытие (позолоченное или серебряное).
Также известны случаи применения жидкометаллических контактных колец — ртутных токосъемников, обеспечивающих передачу больших токов и имеющие низкое сопротивление.
Примеры использования
Электрические машины с контактными кольцами:
См. также
Литература
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Контактные кольца» в других словарях:
КОНТАКТНЫЕ КОЛЬЦА — металлические кольца (медные или стальные) со скользящими по ним щетками, насаженные на ось электрической машины. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
КОНТАКТНЫЕ КОЛЬЦА — электро изолированные токопроводящие кольца, закреплённые на валу электрической машины и соединённые с выводами обмоток ротора. Предназначены для создания скользящего контакта через электрощётки между вращающимися обмотками и неподвижными… … Большая политехническая энциклопедия
КОНТАКТНЫЕ КОЛЬЦА — токопроводящие кольца, закреплённые на валу электрич. машины и соединённые с выводами обмоток ротора. Предназначены для создания скользящего контакта (через т. н. электрощётки) между вращающимися обмотками и неподвижными внеш. электрич.… … Большой энциклопедический политехнический словарь
втулка под контактные кольца — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN slip ring bush … Справочник технического переводчика
токосъёмные (контактные) кольца — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN bus ringscollectingcollectorl ringscontact ringsslip rings … Справочник технического переводчика
КОНТАКТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ — напряжения, к рые возникают при механич. взаимодействии тв. деформируемых тел на площадках соприкосновения тел и вблизи них (напр., при сжатии соприкасающихся тел). Распределение напряжений при сжатии сферич. тел: Р сжимающая сила; p0 макс.… … Физическая энциклопедия
СОБИРАТЕЛЬНЫЕ КОЛЬЦА — см Контактные кольца. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
ГОСТ Р МЭК 60204-1-2007: Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования — Терминология ГОСТ Р МЭК 60204 1 2007: Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования оригинал документа: TN систем питания Испытания по методу 1 в соответствии с 18.2.2 могут быть проведены для каждой цепи… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Асинхронный электродвигатель — электрическая асинхронная машина для преобразования электрической энергии в механическую. Принцип работы А. э. основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля (см. Вращающееся магнитное поле), возникающего при прохождении… … Большая советская энциклопедия
Электрический двигатель — Основная статья: Электрическая машина Электродвигатели разной мощности (750 Вт, 25 Вт, к CD плееру, к игрушке, к дисководу). Батарейка «Крона» дана для сравнения Электрический двигатель … Википедия
Контактные кольца
Контактные кольца применяют в синхронных и асинхронных машинах с фазным ротором и располагают их на валу. К кольцам присоединяют обмотку ротора. У синхронных машин устанавливают два кольца, у асинхронных — обычно три. К контактным кольцам синхронных машин через неподвижные щетки подсоединяют источник питания обмотки индуктора, а асинхронных — пусковой или регулировочный реостат.
Широкое распространение по пучили контактные кольца с посадкой на втулку. Различают кольца с холодной и горячей прессовкой.
Контактные кольца с холодной прессовкой на втулку применяют в асинхронных двигателях мощностью до 100 кВт. Чугунную или стальную втулку обертывают несколькими слоями изоляционного материала, после чего на нее насаживают по прессовой посадке кольца. Кольца с холодной посадкой менее трудоемки в изготовлении и значительно дешевле колец с горячей прессовкой, но менее надежны, так как из-за усыхания изоляции может ослабнуть посадка колец на втулке. 
Рис. 1. Контактные кольца на втулке (а) и без нее (6)
Более надежны кольца с горячей прессовкой. Их изготовляют с высококачественной слюдяной изоляцией — формовочным миканитом. Втулку обертывают несколькими слоями миканита, который плотно прижимают хомутом к ее поверхности и запекают в печи. Образуется монолитная изоляция 5 (рис. 1, а), надежно приклеенная к поверхности втулки 1. Изолированную втулку обрабатывают резцом на токарном станке, выдерживая точный диаметр для обеспечения прессовой посадки. Кольца 3 насаживают в горячем состоянии. При остывании они плотно охватывают изолированную втулку.
Выводы от обмотки ротора присоединяют к токопроводящим Шпилькам 2. которые ввертывают в резьбовые отверстия колец и изолируют трубочками 4 из миканита или текстолита. Концы шпилек приваривают к кольцам для обеспечения надежного электрического контакта.
В последнее время широкое распространение получили контактные кольца без втулки. В этой конструкции фланец 6 (рис. 1, б) закрепляется па конце вала ротора. К нему с помощью шпилек 8 притягиваются кольца 3, между которыми устанавливают изоляционные пластмассовые втулки 7. Выводы от обмотки ротора присоединяют болтами 9, ввинчиваемыми в резьбовые отверстия, расположенные в приливах с внутренней стороны колец. Кольца без втулки хорошо охлаждаются, так как воздух может проходить между ними. Уменьшается также возможность пробоя между соседними кольцами, так как пыль, которая может служить причиной перекрытия, не накапливается в промежутках между кольцами.
В малых машинах применяют также кольца, опрессованные пластмассой.
Что такое синхронный двигатель и как он работает?
В качестве устройства преобразования электрической энергии в механическую в промышленности и быту используется синхронный электродвигатель. В сравнении с другими типами электрических машин он получил меньшее распространение, но в отведенных сферах является незаменимым фаворитом. В чем особенность синхронных агрегатов и как их применяют на практике, мы рассмотрим в данной статье.
Устройство
Конструктивно синхронный электродвигатель состоит из неподвижного элемента, подвижной части, обмоток различного назначения, может комплектоваться коллекторным узлом. Далее рассмотрим каждую составляющую синхронного агрегата более детально на рабочем примере (рисунок 1).
Принцип работы
В основе работы синхронного электродвигателя лежит взаимодействие магнитного потока, генерируемого рабочими обмотками с постоянным магнитным потоком. Наиболее распространенной моделью синхронной электрической машины является вариант с рабочей обмоткой на статоре и обмоткой возбуждения на роторе.
Рис. 2. Принцип действия синхронного электродвигателя
Как видите на рисунке 2 выше, в обмотку статора подается трехфазное напряжение из сети, которое формирует переменное магнитное поле. На обмотки ротора электродвигателя подано постоянное напряжение, которое индуцирует такой же постоянный магнитный поток у полюсов. Для наглядности рассмотрим процесс на упрощенной модели синхронного агрегата (рисунок 3).
Рис. 3. Принцип формирования потоков в синхронной электрической машине
При подаче питания на фазные витки статора электродвигателя первый пик амплитуды тока и ЭДС взаимоиндукции приходиться на фазу A, затем B и фазу C.
На графике показана периодичность чередования кривых в зависимости от времени:
Оборот поля статора происходит в течении периода, а за счет того, что ротор обладает собственным электромагнитным усилием постоянным во времени, то он синхронно следует за движением переменного магнитного поля, вращаясь вокруг заданной оси. В результате такого вращения происходит синхронное движение ротора вслед за сменой амплитуды ЭДС в витках рабочих обмоток, за счет этого явления электродвигатель и получил название синхронного. Наличие отдельного питания отразилось и на схематическом обозначении таких электрических машин (рисунок 4) в соответствии с ГОСТ 2.722-68.
Рис. 4. Схематическое обозначение синхронного электродвигателя
Отличие от асинхронного двигателя
Основным отличием синхронного электродвигателя от асинхронного заключается в принципе преобразования электрической энергии в механическое вращение. У синхронного электродвигателя процесс вращения ротора идентичен вращению рабочего электромагнитного поля, вырабатываемого трехфазной сетью. А вот у асинхронного рабочее поле самостоятельно наводит ЭДС в роторе, которая уже затем вырабатывает собственный поток взаимоиндукции и приводит вал во вращение. В результате чего асинхронные электрические машины получают разность во вращении рабочего поля и нагрузки на валу, что выражается физической величиной – скольжением.
В работе классические модели асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором:
В некоторой степени эти недостатки преодолевает асинхронный двигатель с фазным ротором, но в полной мере избавиться от недостатков получается лишь синхронному агрегату.
Рис. 5. Отличие асинхронного от синхронного электродвигателя
Разновидности
В современной промышленности и бытовых приборах синхронные электродвигатели используются для решения самых разнообразных задач. Как результат, существенно разнятся и их конструктивные особенности. На практике выделяют несколько критериев, по которым разделяются виды синхронных агрегатов. В соответствии с ГОСТ 16264.2-85 могут подразделяться по таким техническим характеристикам:
В зависимости от способа получения поля ротора выделяют такие типы синхронных электродвигателей:
С реактивным ротором — конструкция выполнена таким образом, что в его сердечнике происходит преломление магнитных линий, приводящее всю конструкцию в движение (см. рисунок 7). Под воздействием силового поля поперечные и продольные составляющие в роторе не равны за счет чего пластины поворачиваются вслед за полем.
Рис. 7. Пример реактивного ротора
В зависимости от наличия полюсов все синхронные электродвигатели можно подразделить на:
В зависимости от расположения рабочих обмоток различают прямые (на статоре) и обращенные (рабочие обмотки на роторе).
Режимы работы
Большинство электрических машин обладают обратимой функцией, не составляют исключения и синхронные агрегаты. Их также можно использовать в качестве электрического привода или в качестве генератора, вырабатывающего электроэнергию. Оба режима отличаются способом воздействия на электрическую машину – подачу напряжения на рабочие обмотки или приведение в движение ротора за счет механического усилия.
Генераторный режим
Для производства электроэнергии в сеть используются именно синхронные генераторы. В большинстве случаев для этой цели используются электрические машины с фазными обмотками на статоре, что существенно упрощает процесс съема мощности и дальнейшей передачи ее в сеть. Физически генерация происходит при воздействии электромагнитного поля обмотки возбуждения синхронного генератора с обмотками статора. Силовые линии поочередно пересекают фазные витки и наводят в них ЭДС взаимоиндукции, в результате чего на клеммных выводах возникает напряжение.
Частота получаемого напряжения напрямую зависит от скорости вращения вала и вычисляется по формуле:
где n – скорость вращения вала, измеряемая в оборотах за минуту, p – количество пар полюсов.
Синхронный компенсатор
В виду физических особенностей синхронного электродвигателя при холостом ходе аппарата он потребляет из сети реактивную мощность, что позволяет существенно улучшить cosφ системы, практически приближая его к 1.На практике режим синхронного компенсатора используется как для улучшения коэффициента мощности, так и для стабилизации параметров напряжения сети.
Двигательный режим
В синхронной машине двигательный режим осуществляется при подаче рабочего трехфазного напряжения на обмотки якоря. После чего электромагнитное поле якоря начинает толкать магнитное поле ротора, и вал приходит во вращение. Однако на практике двигательный режим осуществляется не так просто, так как мощные агрегаты не могут самостоятельно набрать необходимый ресурс скорости. Поэтому во время запуска используют специальные методы и схемы подключения.
Способы пуска и схемы подключения
Для запуска синхронного электродвигателя требуется дополнительное поле, независимое от воздействия сети. В то же время, на стартовом этапе запуск представляет собой асинхронный процесс, пока агрегат не достигнет синхронной скорости.
Рис. 8. Схема пуска синхронного двигателя
При подаче напряжения на якорь возникает ток в его обмотках и генерация ЭДС в железе ротора, который обеспечивает асинхронное движение до того момента, пока не начнется питание обмоток возбуждения.
Еще одним распространенным вариантом пуска является использование дополнительных генераторов, которые могут располагаться на валу или устанавливаться отдельно. Такой метод обеспечивает дополнительное стартовое усилие за счет стороннего крутящего момента.
Рис. 9. Генераторный способ пуска синхронного двигателя
Как видите на рисунке 9, начальное вращение мотора М осуществляется за счет генератора G, который призван вывести устройство на подсинхронную скорость. Затем генератор выводится из рабочей цепи путем размыкания контактов КМ или автоматически при установке рабочих характеристик. Дальнейшее поддержание синхронного режима происходит за счет подачи постоянного напряжения в обмотку возбуждения.
Помимо этого на практике используется схема пуска с полупроводниковыми преобразователями. На рисунке 10 приведен способ тиристорного преобразователя и с установкой вращающихся выпрямителей.
Рис. 10. Тиристорная схема пуска синхронного двигателя
В первом случае запуск синхронного электродвигателя характеризуется нулевым напряжением от преобразователя UD. За счет ЭДС скольжения через стабилитроны VD осуществляется открытие тиристоров VS. В цепь обмотки возбуждения вводится резистор R, предназначенный для предотвращения пробоя изоляции. По мере разгона электродвигателя ЭДС скольжения пропорционально снизится и произойдет запирание стабилитронов VD, цепочка заблокируется, и обмотка возбуждения получит питание постоянным напряжением через UD.
Применение
Область применения синхронных электрических машин охватывает производство электрической энергии на электростанциях. По видам генераторы подразделяются на турбинные, дизельные и гидравлические, в зависимости от способа приведения их во вращение.
Также их используют в качестве электродвигателей, которые могут переносить существенные перегрузки в процессе эксплуатации. Такие двигатели устанавливаются на вентиляторах, компрессорах, силовых агрегатах и прочем оборудовании. Отдельная категория электродвигателей применяется в точном оборудовании, где важна синхронизация операций и процессов.
Преимущества и недостатки
К преимуществам такого электродвигателя следует отнести:
Среди недостатков синхронных электродвигателей выделяют:
Синхронная машина может работать генератором или двигателем. Синхронная машина может работать в качестве двигателя, если подвести к обмотке ее статора трехфазный ток из сети. В этом случае в результате взаимодействия магнитных полей статора и ротора поле статора увлекает за собой ротор. При этом ротор вращается в ту же сторону и с такой же скоростью, как и поле статора.
Наибольшее распространение получил генераторный режим работы синхронных машин, и почти вся электроэнергия вырабатывается синхронными генераторами. Синхронные двигатели применяются при мощности более 600 кВт и до 1 кВт как микродвигатели. Синхронные генераторы на напряжение до 1000 В применяются в агрегатах для автономных систем электроснабжения.
Агрегаты с этими генераторами могут быть стационарными и передвижными. Большинство агрегатов применяются с дизельными двигателями, но приводом их могут быть газовые турбины, электродвигатели и бензиновые двигатели.
Синхронный двигатель отличается от синхронного генератора лишь пусковой успокоительной обмоткой, которая должна обеспечивать хорошие пусковые свойства двигателя.
Схема шестиполюсного синхронного генератора. Показаны сечения обмоток одной фазы (три обмотки, соединенные последовательно). В показанные на рисунке свободные пазы укладываются обмотки двух других фаз. Фазы соединяются в звезду или треугольник.
Режим двигателя: обмотку статора подключают к трёхфазной сети, а обмотку ротора к источнику постоянного тока. В результате взаимодействия вращающегося магнитного поля машины с постоянным током обмотки возбуждения, возникает вращающий момент Мвр, который приводит ротор во вращение со скоростью магнитного поля.
Механическая характеристика синхронного двигателя – зависимость n(M)– представляет собой горизонтальный отрезок прямой.
Применение синхронных двигателей
Синхронные двигатели имеют по сравнению с асинхронными большое преимущество, заключающееся в том, что благодаря возбуждению постоянным током они могут работать с cosфи = 1 и не потребляют при этом реактивной мощности из сети, а при работе, с перевозбуждением даже отдают реактивную мощность в сеть. В результате улучшается коэффициент мощности сети и уменьшаются падение напряжения и потери в ней, а также повышается коэффициент мощности генераторов, работающих на электростанциях.
Поэтому при понижении напряжения синхронный двигатель сохраняет большую нагрузочную способность. Кроме того, использование возможности увеличения тока возбуждения синхронных двигателей позволяет увеличивать их надежность работы при аварийных понижениях напряжения в сети и улучшать в этих случаях условия работы энергосистемы в целом. Вследствие большей величины воздушного зазора добавочные потери в стали и в клетке ротора синхронных двигателей меньше, чем у асинхронных, благодаря чему к. п. д. синхронных двигателей обычно выше.
С другой стороны, конструкция синхронных двигателей сложнее, чем короткозамкнутых асинхронных двигателей, и, кроме того, синхронные двигатели должны иметь возбудитель или иное устройство для питания обмотки возбуждения постоянным током. Вследствие этого синхронные двигатели в большинстве случаев дороже асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.
При эксплуатации синхронных двигателей возникли существенные трудности с их пуском. В настоящее время эти трудности преодолены.
Пуск и регулирование скорости вращения синхронных двигателей также сложнее. Тем не менее, преимущество синхронных двигателей настолько велико, что при больших мощностях их целесообразно применять всюду, где не требуется частых пусков и остановок и регулирования скорости вращения (двигатель-генераторы, мощные насосы, вентиляторы, компрессоры, мельницы, дробилки и пр.).
Синхронные компенсаторы предназначаются для компенсации коэффициента мощности сети и поддержания нормального уровня напряжения сети в районах сосредоточения потребительских нагрузок. Нормальным являемся перевозбужденный режим работы синхронного компенсатора, когда он отдает в сеть реактивную мощность.
В связи с этим компенсаторы, как и служащие для этих же целей батареи конденсаторов, устанавливаемые на потребительских подстанциях, называют также генераторами реактивной мощности. Однако в периоды спада потребительских нагрузок (например, ночью) нередко возникает необходимость работы синхронных компенсаторов также в недовозбужденном режиме, когда они потребляют из сети индуктивный ток и реактивную мощность, так как в этих случаях напряжение сети стремится возрасти и для поддержания его на нормальном уровне необходимо загрузить сеть индуктивными токами, вызывающими в ней дополнительные падения напряжения.
Для этого каждый синхронный компенсатор снабжается автоматическим регулятором возбуждения или напряжения, который регулирует величину его тока возбуждения так, что напряжение на зажимах компенсатора остается постоянным.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Контактные кольца генератора (токосъемные кольца генератора).
Как известно каждому автолюбителю, электрооборудование какого-либо автомобильного транспорта имеет в своем составе такую важную деталь как генератор. Данное устройство служит для преобразования механической энергии, которая поступает от двигателя, в электрическую. Генератор работает в паре с регулятором напряжения, и вместе они составляют генераторную установку.
Как правило, современные автомобили комплектуются генераторами переменного тока. Исходя из предъявленных требований к какому-либо генератору, наиболее соответствующими генераторами являются устройства переменного тока.
В данной статье мы не собираемся говорить о генераторе в целом, а затронем лишь его маленькую часть – контактные кольца, без которых работа всего генератора невозможна. Мы постараемся рассказать вам, что же собой представляют контактные кольца, а также как их можно легко и быстро заменить в случае износа или же какой-то неисправности.
1. Что собой представляют контактные кольца генератора
Контактные кольца характеризируются как своеобразный вид электрических контактов, которые представляют собой токопроводящее кольцо со щётками, которые плотно прилегают к нему. Благодаря данным щеткам обеспечивается подача электричества, которое образуется во вращающейся электрической машине, из одной части цепи в другую часть при помощи скользящего контакта.
Как правило, контактные кольца находят свое применение в том случае, когда электрическую энергию невозможно передать напрямую с помощью специальных проводов, к примеру, в момент подачи на вращающийся вал.
На сегодняшний день контактные кольца широко используют в машиностроении, в электродвигателях, и даже в робототехнике, для того чтобы передавать информационный и управляющий сигналы. По сравнению с коллекторным узлом, контактные кольца, которые находят свое применение в электродвигателях, имеют намного большую популярность среди пользователей, так как в период эксплуатации изнашиваются намного меньше.
Как и все другие инструменты в автомобиле, в зависимости от выбранного технологического решения, контактные кольца можно условно разделить на два вида: концентрические и продольные кольца. Как правило, материалом, из которого изготавливаются контактные кольца, служит твердый металл. В отдельных случаях, контактные кольца также могут быть покрыты устойчивым к износу и воздействию внешней среды покрытием, которое бывает позолоченным или же серебряным. На сегодня также известны случаи, когда в эксплуатацию вводились жидкометаллические контактные кольца, которые представляют собой ртутные токосъёмники, обеспечивающие передачу больших токов и обладающие низким сопротивлением.
2. Замена контактных колец генератора
Каким бы качественным и долговечным ни был генератор, рано или поздно, по истечению времени некоторые его элементы все же приходят в негодность. Конечно, можно приобрести и новый генератор, но на практике починить генератор самому довольно несложно и не требует каких-то особых умений или же специализированных инструментов, к тому же это позволит сэкономить вам немалую сумму денег.
Выход из строя контактных колец может стать причиной больших неисправностей непосредственно ротора, а потом уже и всего генератора, поэтому стоит очень тщательно следить за тем, чтобы контактные кольца находились в нормальном рабочем состоянии. Как показывает практика, наиболее частой неисправностью ротора генератора является именно износ контактных колец. Исходя из того, что найти новые кольца на все роторы удается не всегда, или же попросту невозможно, почти всегда приходится менять даже вполне работающий ротор на новый.
Что может привести к износу колец ротора? Существует огромное количество различных факторов. Наиболее распространенным является внедрение частичек меди в материал щеток и дальнейшая работа «меди по меди». Также довольно часто можно наблюдать за такой ситуацией: в момент замены щеток и нового ротора, при первом же обороте ротора вы слышите резкий скрип. Далее, если проделать несколько оборотов и после этого снять щетки, на них вы увидите одно или же несколько мест вкрапления меди, а на кольце будет явно заметна продранная полоска. В таком случае, если вы оставите все как есть, то это грозит вам быстрым износом ротора.
Первыми помощниками в данном случае для вас станут притирка и пропитка щеток маслом. Как показывает практика, пропитанная в масле щетка прослужит вам намного дольше, к тому же, в такой ситуации меньшему износу поддается и контактное кольцо. Существует множество инструкций, в которых по непонятных причинах вовсю рекомендуют протирать все замасленные контактные кольца и щетки бензином, обосновывая все это тем, что из-за масла на щетке ухудшается контакт. На практике, как мы уже говорили, все с точностью до наоборот: ни ток, ни напряжение на сухих и промасленных щетках не изменяются.
По этому поводу проводился специальный опыт, который и доказал правильность вышеуказанного утверждения. Он проходил по данной системе: в момент работы непосредственно на нагрузку с сухими щетками и замером всех возможных параметров на кольца наносили несколько капель масла и следили за приборами. От данного эксперимента можно было ожидать чего угодно, в том числе и гидропланирования щетки, но ничего такого не произошло, поэтому пришли к выводу, что промасленная щетка не приносит абсолютно никакого вреда.
При какой-либо неисправности или же износе контактных колец, нужно провести своевременную замену их на новые, работоспособные. Но прежде чем проводить замену, нужно определиться с выбором кольца. Как показывает практика, не все кольца могут похвастаться должным качеством и надежностью. Как правило, специалисты не рекомендуют использовать медные кольца, так как они являются довольно ненадежными. По своему существу они могут работать до последнего, а могут и истереться за очень короткий период эксплуатации.
Лучше выбирать стальные кольца, ведь, как известно, коэффициент трения графита по стали намного меньше, чем по меди, и исходя из этого, стальные кольца практически не изнашиваются; то же можно сказать и о щетках, которые в таком случае поддаются износу намного меньше, чем на медных кольцах.
Если брать во внимание электрические показатели, можно сказать, что здесь особой разницы между стальными и медными контактными кольцами нет, сопротивление графитовой щетки несоизмеримо больше сопротивления стали.
В том случае, если вы попросту не нашли подходящих колец, не спешите огорчаться и покупать новый ротор, который будет стоить вам немалую сумму денег. Попробуйте сделать «ход конем» и заменить регулятор напряжения. Под него нужно всего-то подложить несколько шайб по такому принципу, чтобы щетки осуществили смещение с истонченной части колец на целую. Конечно, это не является наилучшим выходом из положения, но все же генератор еще может поработать в таком состоянии.
Если же вы являетесь тем автомобилистом, который не ищет в жизни легких путей, наиболее подходящим выходом для вас буде покупка новых контактных колец, которые не затребуют у вас очень много денег. Как ни крути, но если вы уже сняли старые кольца, причем при снятии их повредили, выбора-то другого нет. Как известно каждому знающему автомобильному мастеру, перед тем как браться за замену контактных колец, вам необходимо будет снять задний подшипник генератора.
В том случае, когда диаметр вала довольно незначителен, во время снятия заднего подшипника специалисты ни в коем случае не рекомендуют использовать для этого съёмник, который, как правило, может повредить вал. Поэтому не стоит рисковать, а лучше воспользоваться таким, уже испробованным на практике, способом, с которым вам и съёмник приобретать не придется, и вал уцелеет. Итак, смотрим инструкцию, данную нами ниже, и параллельно приступаем к работе.
Для начала, воспользовавшись большим рожковым ключом, снимаем подшипник генератора. Далее проделываем зажим ротора в вертикальном положении и подцепляем внешнее кольцо подшипника непосредственно нижним рогом ключа. Также вы, конечно, можете подцепить крышку подшипника по кругу отверткой, но при проделывании данной операции нужно следить, чтобы в момент снятия сам подшипник не перекашивался. После того как вам удалось снять подшипник, принимайтесь за снятие пластиковой крестообразной заглушки, воспользовавшись прямой отверткой.
Далее, необходимо разогнуть два контакта, которые вы увидите под кожухом, и освободить выводы обмотки ротора. Инструментами для проделывания данных операций вам послужат отвертка и пассатижи. Наконец, беремся за отламывание контактов и после этого проделываем снятие старого хвостовика. После того как подшипник будет снят, можете приниматься за замену контактных колец.
Для начала вам необходимо аккуратно освободить выводы обмотки ротора из зажимов колец и не менее аккуратно снять кольца. После этого проводим аккуратное удаление остатков клея. Как правило, на этом этапе все понимают, почему не стоит использовать съемник при снятии подшипника. Итак, после проделанной операции проводим запрессовку новых контактных колец на вал.
Как правило, большинство специалистов надевают новые контактные кольца на ротор, воспользовавшись молоточком (существуют и случаи, когда нужно прибегнуть к помощи напильника). В том случае, если кольца вдруг оказались немного короче, чем родные заводские, вы можете использовать пластиковую втулку, которую нужно будет насадить на вал. Здесь очень важно не допустить какого-либо перекоса, так как в противном случае щетки могут очень быстро испортиться.
Далее вам нужно припаять выводы обмотки к дорожкам колец. После этого, необходимо аккуратно и внимательно наложить герметик для того, чтобы защитить пайку от окисления. Затем на место надеваем защитную крышку и, воспользовавшись старым подшипником как оправкой, аккуратно запрессовываем новый подшипник.
Таким же образом и проделываем запрессовку вала уже в новый подшипник. Далее – дело за малым. Необходимо провести зачистку клемм выводов обмотки статора. После этого остается только прикрутить к диодному мосту клеммы и смазать литолом для защиты от окисления.
В обиходе существует и вариант с напайкой новых контактных колец на старые. Если вы выбрали такую технологию, вам в первую очередь нужно помнить, что перед тем как напаивать кольца, вам необходимо их облудить, воспользовавшись активным флюсом, к примеру, с «паяльной кислотой» (хлористый цинк) и хорошенько промыть с содой. Как правило, остатки медных колец лудятся с канифолью.
После этого необходимо подогреть новые контактные кольца паяльником до плавления припоя, и в результате вы увидите, как они плавно и свободно наденутся на остатки старых колец и после остывания достаточно прочно припаяются. После этого вам стоит лишь взяться за их проточку и затем прошлифовать кольца. Проводить базировку в станке лучше по заднему подшипнику, закрепленному в люнете – так вы получите максимальную гарантию наименьшего смещения колец относительно оси ротора, что исключит возможность отрыва щетки от кольца и разрыва цепи во время больших оборотов.
После того как вы все же установили контактные кольца, можете приниматься на сбор генератора. При этом необходимо очень тщательно следить за тем, чтобы ротор мог свободно и легко вращаться, а также проконтролировать, чтобы он не задевал корпус или статор. Проводим закручивание шкива и. вуаля! Можете потешиться, что ваш генератор уже в сборе. Но на этом все ваши старания не заканчиваются. После того как вы установили генератор обратно на автомобиль, вам необходимо замерить уровень напряжения в генераторе при включении двигателя автомобиля. Если он достиг нормы, тогда поздравляем! Вы сделали все правильно, и кольца лежат на своем месте. Как правило, после замены контактных колец в генераторе, жизнеспособности последнего хватит как минимум на несколько лет. В идеале, вы можете сразу доработать генератор с целью повышения напряжения в сети автомобиля.
ФОТО (примеры) контактных (токосъемных) колец на ротора генератора:
Коллектора для генераторов BOSCH
Таблица маркировки контактных (токосъемных) колец на ротора генератора: