Как отшлифовать коллектор стартера

Опубликовано: 17.05.2024

Зачастую, на этапе необходимости замены графитовых щеток, электроинструмент "выхаживает" достаточно весомые моточасы. Будет уместно, снять якорь электродвигателя и провести чистку коллектора, а заодно сделать профилактику и более тщательно продефектовать состояние подшипников, основных узлов и смазки. Правильно подготовленный коллектор, на порядок повыщает возможность полноценного ресурса угольных щеток, снижает искрение щеток и обеспечивает работу инструмента при номинальных параметрах.

Для примера (и как раз пришло время профилактики моей Ferm FAG-125 N), я привел в порядок якорь болгарки. Если брать во внимание чистку бытовыми методами и подручными средстами, то нам понадобится:

Наждачное полотно, абразивным числом 1000 - для первоначального восстановления поверхности и грубой отчиски
Наждачное полотно, абразивным числом 2000 - для финишной чистки и подготовки к полировке
Надфиль, прямоугольной формы - для удаления фаски с ламелей
Войлочный круг с цилиндрическим хвостовиком - для полировки
Паста ГОЙЯ - для полировки
Дрель / Шуруповерт - для оптимизации процесса
Иголка (крупная) - для удаления остатков материала между ламелей
Щетка / Сжатый воздух - для окончательной чистки коллектора и ротора целиком.

Как чистить коллектор якоря

Для начала необходимо вывести геометрию поверхности, убрав неровности, царапины и следы графита с ламелей. На данном этапе, более чем достаточно наждачного полотна абразивным числом 1000. Якорь следует удобно разместить на твердой и ровной поверхности, прокручивая, круговыми движениями (не надавливая) снимать деффекты оборот за оборотом. По пятну контакта, можно судить о общем состоянием коллектора, если повреждения глубокие, следует лишь убрать самые серьезные охрехи, следуя разумному балансу "толщина ламели-состояние" (руководствуясь принципу "не навреди!").
Слудующем решением, как на мой взгляд, стоит убрать острую фаску с ламели. В противном случае, подобну резцам, будет уничтожать щетки, буквально за считаные часы.ПРИМЕЧАНИЕ - угол прямоугольного надфиля с алмазным напылением, мне показался идеальным. В одно легкое движение, от намотки до края удирая буквально 0,1 мм одновременно с двух соседних ламелей, учитывая ровность угла и равномерность снятия (также работает принцип "не навреди!")
Отлифовать можно наждачным полотном, абразивным числом 2000. Для простоты и укорения процесса, я использовал привод шуруповерта, закрепив в патроне вал ротора, а пальцами ладони повторил окружность коллектора удерживая наждачку. Буквально пол минуты и результат уже виден и даже можно было бы остановится на данном этапе, но это не для НАС!
Установив войлочный круг на дрель и зафиксировав обороы, прокручивая якорь, я окончательно довел коллектор, заполировав поверхность с применением пасты ГОЙЯ.
В идеале, убрать остатки материалов после чистки и накопившеюся пыль между витками и с каркаса, сжатым воздухом через насадку. Но у меня пока компрессора нет, и я ограничелся механическим путем при помощи щетки и иглы.

Буквально несколько минут (не считая времени на снятие и установку), и колектор даже лучше чем у некоторых новых роторов, и можно быть спокойным за состояние и работу данного узла, ВАЖНОГО узла. Повторюсь, заодно это лишний повод (который совсем не лишний, извините за тавтологию) провести профилактику, а как известно, ухоженному инструменту - НЕТ СНОСУ!

Приветствую, уважаемую публику! В этой статье мы разберём достаточно интересную тему, связанную с починкой и обслуживанием электромоторов. Те, кто действительно сталкивался с таким делом, знают, что кроме замены подшипников ротора и щёток нужно ещё привести в порядок и коллектор.

Поясню, для чего это нужно делать. Дело в том, что графитовые щётки, замыкающие цепь электродвигателя, состоят из графита. Коллектор, вращаясь при работе, постоянно их изнашивает, а всю грязь собирает на себя. Через какое-то время её становится настолько много, что контакт ламелей и щёток ослабевает. В результате этого двигатель начинает работать нестабильно — контактный узел искрит, и повышается его температура. Проще говоря, когда на якоре собирается слишком много грязи, он начинает греться. Поэтому её нужно периодически счищать.

И вот здесь практически у всех начинаются проблемы. Классический способ очистки якоря от нагара — это бензин со спиртом и зубная щётка. Но, зная по личному опыту, иногда слой графитной грязи бывает настолько въевшимся, что никакие растворители не помогут. Тогда большинство просто берёт наждачную бумагу и портит коллектор.

Обратите внимание! Никогда не счищайте щёточный нагар наждачной бумагой. Во-первых, вы нарушаете геометрию коллектора, а, во-вторых, образуете шершавую поверхность, к которой щётки будут долго притираться.

Вы не поверите, но самым эффективным средством для очистки коллектора электродвигателя является обычный канцелярский ластик. Это и неудивительно, ведь он предназначен для того, чтобы стирать карандаш, который, как и щётки, состоит из графита. Наиболее примечательным в данном способе является то, что мы не повреждаем якорь, а только удаляем нагар. К примеру, та же наждачная бумага счищает и слой меди, что крайне нежелательно делать, за исключением особых случаев.

Заключение

Канцелярский ластик позволяет удалить нагар с коллектора электродвигателя за считанные секунды, при этом не нанося повреждения ламелям. Найти эту школьную вещь не составит труда, поскольку она есть в каждом доме, а эффект от неё действительно впечатляющий.

На этому у меня всё! Если статья показалась вам увлекательной или полезной, то ставьте палец вверх и комментируйте свои мысли! Также подписывайтесь на канал , чтобы не пропустить новые, не менее интересные публикации!

В любом автомобиле имеется специальный узелок для запуска двигателя – стартер. Каждому водителю без исключения нужно знать о том, что такое коллектор стартера, как произвести ремонт данного механизма и как его правильно заменить.

Коллектор якоря стартера: что это

Не все знают, что это «коллектор якоря стартера». Сейчас мы постараемся всё объяснить простыми словами. Современные машины оснащаются системами электропуска двигателя, базирующегося на электромоторе постоянного тока, приводящий в движение коленчатый вал двигателя и все его системы. В стартере, как и в электродвигателе имеется неподвижная часть – статор, и подвижная – ротор. Именно последнюю принято называть якорем.

Данный механизм выполняет множество функций. Например, создает магнитное поле приводящее якорь в движение. Делает возможной передачу крутящего момента на коленчатый вал двигателя. Также объединяет в одну конструкцию обмотку, коллектор и детали привода. Если Вас мучает вопрос, почему не работает стартер, то в первую очередь следует проверить коллектор якоря.

Стоит отметить, что якорь стартера представляет собой ось, сделанной из особой легированной стали, вращающейся на подшипниках скольжения. Несмотря на изобилие существующих стартеров они имеют одинаковые коллекторы якоря.

Как происходит замена коллектора стартера

Полезно будет знать, как происходит замена коллектора стартера. Необходимость в данной процедуре может появиться в случае ремонта или износа данного механизма автомобиля. Начинать стоит с отключения зажигания.

Далее следует отсоединить клемму массы аккумулятора. Снять аккумулятор вместе с держателем. Снимите нижнюю защиту двигателя, чтобы открыть доступ к коллектору стартера. Открутите и снимите с реле держатель проводов, при этом отвинтите болты креплений. Теперь можно достать агрегат снизу автомобиля.

Чтобы корректно установить новый элемент на требуемое место нужно ознакомиться с его комплектацией. Также рекомендуется тщательно проверить качество сборки и наличие направляющей втулки. Несмотря на то, что стоимость ремонта стартеров сейчас не так высока, все равно такая дотошность позволит избежать множество возможных будущих проблем.

Перемещаем коллектор и стартер внизу автомобиля на свое место и прикручиваем длинным болтом. Потом ввинчиваем оставшиеся болты крепления и затягиваем их. Устанавливаем клеммы проводов, держатель жгута проводов, опору аккумулятора. Возвращаем батарею на прежнее место и подключаем клеммы аккумулятора, закрыв его защитной створкой.

После окончания не забудьте проверить работоспособность электрической системы и установите грязезащитный щиток двигателя. Многие автомеханики занимающиеся ремонтом стартеров и генераторов на грузовиках и легковых авто говорят, что это убережет машину и продлит срок её эксплуатации.

Облегчить процесс данной процедуры можно, если на карбюраторном двигателе работу выполнять комфортнее при снятом воздушном фильтре. Так же при наличии мотора инжектора советуем отключить растяжку патрубка.

Ремонт коллектора стартера: что входит

Можно много говорить о том, что входит в ремонт коллектора стартера. Зачастую проблемой выступает искрение, когда на поверхности появляются борозды и подгорают пластины. Это приводит к изнашиванию и дальнейшей поломке.

В первую очередь следует осмотреть коллектор, на наличие шероховатости на поверхности коллектора. Она возникает из-за механических повреждений, нагара или окиси и является самой распространенной неисправностью.

Коллектор стартера является важным звеном в автомобиле. Очень важно не допустить его поломки или изнашивания, чтобы продлить срок эксплуатации машины.

Пробой изоляции на массу
Во всех инструкциях, учебных пособиях указана проверка изоляции якоря при U=220V, лампочкой 15-20 Вт. Якорь считается неисправным, если горит лампочка. Но такое утверждение спорно т. к. лампочка такой мощности загорается при сопротивлении изоляции порядка 2 кОм, а поскольку, при работе стартера, якорю достаётся половина напряжения питания (т.е. 6 В, при 12 В питания), то, рассчитав по закону Ома мощность, теряемую при утечке тока через изоляцию сопротивлением 2 кОм, можно убедиться, что она настолько незначительна, что на практике, к дальнейшему уменьшению сопротивления не ведёт. Следовательно, якорь ( даже при сопротивлении изоляции 200 Ом) работает в стартере неотличимо от совершенно исправного.

Большую проблему создаёт короткое замыкание обмоток на корпус якоря. Хорошо осмотрев выходы шинки или провода из пазов якоря можно найти место пробоя, где была искра или дуга. Очистив это место, и проверив омметром сопротивление, необходимо хорошо заизолировать место бывшего пробоя, например асбестом, и каплю клея (типа "Секунда", "Супермомент", "SuperGLUE", и т. п. цианоакрилат, просочившись в асбест, клей встаёт практически мгновенно).

Если определить место замыкания не удаётся, можно попробовать метод "50/50".
Обмотать коллектор якоря зачищенной медной проволокой (или другим способом соединить все ламели вместе) и кратковременно подать напряжение со сварочного аппарата на коллектор и массу якоря. В половине случаев, в месте замыкания проскакивает дуга и выгорает место КЗ .

После чего если место бывшего замыкания определено, его нужно заизолировать (см выше как), если же место неопределено, то пропитать якорь пропиточным лаком (ГФ, бакелит) и просушить при темп.

150°C (например в духовке газовой плиты).

Если описанными способами избавиться от КЗ не удаётся, а якорь намотан круглым проводом, и у Вас есть желание и терпение, то якорь можно перемотать.

Межвитковое замыкание обмоток якоря
Определить наличие межвиткового замыкания в якоре можно при помощи прибора проверки якорей - ППЯ
Нередко межвитковое замыкание обнаруживается на видимых участках провода или шинки якоря: витки могут быть погнуты, смяты (т. е. прижаты друг к другу), либо между ними могут быть какие либо токопроводящие частицы (напр. протекший после пропайки припой). Если так, то необходимо устранить эти замыкания, путём исправления помятостей шинки или извлечения инородных тел, соответственно. Не всегда необходимо, но желательно, после устранения замыкания пролачить.
Также, замыкание может быть обнаружено между соседними ламелями коллектора (напр. стружка после проточки и проч.) Соответственно, его также нужно удалить.
* поверхность ламелей, прилегающую к щёткам нельзя лаком мазать! :)

Если обнаружить место замыкания не удаётся, то остаётся только один вариант - перемотка якоря.

Распай коллекторных выводов
Ухудшение контакта в месте пайки ведёт к выгоранию коллекторных пластин и разрушению коллектора.

Главный этап пайки - зачистка спаиваемых поверхностей.
ВСЕГДА ХОРОШО ПРОПАЯЕТСЯ, ЕСЛИ ХОРОШО ЗАЧИЩЕНО.

Из петушков нужно вывести верхние провода обмотки. Хороших результатов зачистки можно добиться с помощью бормашинки. Следует зачищать внутреннюю поверхность петушка и провод в месте контакта с петушком.

После установки проводов обратно, в петушки, якорь нужно проверить на ППЯ, не возникло ли межвитковое замыкание или пробой на корпус. Если всё исправно - приступим к пайке.
Паять лучьше всего припоем ПСР или чистым оловом.
Для пайки якоря следует применять только неактивный флюс. Хорошо подойдёт паяльный жир. Применение в качестве флюса хлористого цинка не допускается, т. к. в дальнейшем от этого якорь пробъёт.

Пайку производят массивным, хорошо прогретым паяльником, не менее чем на 100 Вт. Спаиваемые детали необходимо прогревать так чтобы припой был в жидкотекучем состоянии на всей спаиваемой поверхности одновременно, и так чтобы застывал не менее чем за 2 - 3 секунды после того как будет убран паяльник. Это необходимо для того, чтобы в момент остывания припой втянуло в щели между спаиваемыми поверхностями, в противном случае может оказаться так, что детали будут только облужены сверху, но не качественно спаяны друг с другом.

После пропайки следует протереть коллектор растворителем (бензин, ацетон), проверить на ППЯ и проточить на станке, т. к после пайки коллектор склонен коробиться.

Ремонт торцевого коллектора мало чем отличается от ремонта цилиндрического.Перед пропайкой следует проточить коллектор минимально и в месте контакта шинок с ламелями ,сверлом 0,5- 08 мм засверлить по 2 отверстия на шину и между ними ,но не просверливая ламелю насквозь,. иначе припой может протечь внутрь обмотки.Теперь надо промазать коллектор нейтральным флюсом, лучше всего паяльный жир и паять хорошо разогретым паяльником, так чтобы после отстранения паяльника капля была в жидком состоянии 2-3 сек. Лучший припой ПСР или олово. Теперь надо проточить коллектор соблюдая центровку с задним шипом, биение шипа не более 0,05мм и прошлифовать нулевкой.Таким методом восстанавливались якоря от МТЗ и нареканий небыло.

Износ коллектора.
Часто при разборке много поработавшего стартера обнаруживается неравномерный износ коллекторных пластин, овальность коллектора, а также смещение коллектора относительно оси вала (также вследствие неравномерного износа поверхности коллектора), выступание изоляции в зазоре между ламелями.. Любая из этих неисправностей ведёт к износу щёток и катастрофическому, в дальнейшем износу самого коллектора. Во всех этих случаях щётки неплотно прилегают к коллектору, возникает дуга, сжигающая пластины, поэтому необходима проточка коллектора на токарном станке.

При установке якоря в центра токарного станка, необходимо наблюдать за центровкой шипа. Отклонение не должно превышать 0,05 мм.

После проточки коллектор необходимо продорожить, т. е. удалить стружку, грязь и изоляцию между ламельными пластинами на глубину не менее 0,5 мм. Сделать это можно при помощи специального выточенного крючка, например из ножовочного полотна, или при помощи плоского бора.

Правильная работа перфоратора Makita 2450 с коллекторным двигателем сопровождается незначительным искрением щеток в районе коллектора. У исправно работающего электродвигателя искрение равномерное с коротким хвостом.

По изменению картины искрения можно определить характер и место неисправности в перфораторе Makita 2450, 2470.

Причинами увеличения искрения в коллекторе электродвигателя могут быть неисправности щеток и их износ, короткое замыкание или обрыв якоря, неисправность статорных обмоток электродвигателя, поломка или неправильное крепление щеткодержателей.

Существенное искрение в районе коллектора приводит к появлению борозд на коллекторе, подгоранию пластин, неравномерному истиранию щеток.

Возникновение перечисленных дефектов вызывает быстрый износ и выработку ламелей самого коллектора.

Шероховатость выше нормы

Поскольку перфоратор является мощным инструментом, допускается небольшое искрение без нагрузки, при значительных усилиях на инструмент возможно пробегание одиночных искр по кругу. В случае сильного искрения необходимо выяснить причину появления сильного искрения.

Самой распространенной неисправностью на коллекторе является увеличивающаяся шероховатость ламелей при усиливающемся искрении щеток.

Увеличение шероховатости поверхности коллектора перфоратора Makita 2450 происходит не только за счет усиления искрения. На медных пластинах коллектора образуется окись меди, по твердости превышающая твердость угольных щеток. На величину шероховатости влияет неравномерный износ щеток и нагар от искрения.

Царапины образуются не только из-за неравномерного износа щеток и разной структуры материала, но и попадания в рабочую зону твердых частиц из воздуха.

Неправильное хранение перфоратора Макита может привести к появлению окиси на медных пластинах коллектора из-за высокой влажности или значительных перепадов температур при работе.

Чтобы устранить дефекты поверхности коллектора, его надо отшлифовать.

Как правильно отшлифовать поверхность коллектора

Прежде чем приступать к доработке коллектора перфоратора Makita 2470, надо обязательно выполнить балансировку ротора.

Вариант замера биения коллектора относительно ротора

В домашних условиях шлифовку коллектора перфоратора Макита 2450или 2470 лучше всего проводить наждачной бумагой, закрепленной на деревянной колодке уже на отбалансированном роторе.

Конец вала ротора крепится в патроне дрели через мягкую медную или алюминиевую фольгу. Дрель с ротором надежно крепится в тисках или самодельном приспособлении.

Вращая ротор, постарайтесь отцентрировать его в патроне дрели.

Установка ротора в патрон

Как центровать ротор в дрели перед шлифовкой

Центровка ротора в патроне дрели производится для обеспечения минимального биения радиальной поверхности коллектора относительно вала ротора.

Сначала проверьте биение губок патрона. Закрепите дрель в тисках, установите в патрон сверло самого большого диметра.

Вращая дрель, подведите к вращающейся боковой поверхности сверла карандаш, опирая его на простой упор. При минимальном биении карандаш будет очерчивать на поверхности сверла сплошную линию. Если биение значительное, поменяйте патрон в дрели или подберите дрель с меньшим биением патрона.

Теперь вместо сверла зажмите вал ротора и таким же способом определите места биения ротора или коллектора.

Процесс шлифования коллектора

Процесс шлифовки коллектора надо начинать с подбора наждачного материала. Для шлифовки коллектора рекомендуется использовать шлифовальную бумагу или надфиль.

Выбирайте шлифовальную бумагу нескольких номеров, начиная от №100 и выше.

Теперь приступайте к шлифованию. Приложив к коллектору деревянную колодку с закрепленной наждачной бумагой, вращайте дрель и, не сильно прижимая колодку к поверхности коллектора, шлифуйте.

Шлифовка коллектора в дрели

Операцию шлифования рекомендуется применять на уже работавших роторах с незначительной выработкой коллектора.

Правильное искрение щеток

Если вы произвели на роторе перфоратора Makita 2470 замену коллектора, то после его насадки на вал, коллектор надо проточить. Эта операция выполняется для устранения радиального биения поверхности ламелей нового коллектора относительно вала якоря.

Протачивать коллектор лучше всего на токарном станке с применением оправок. Но можно данную операцию выполнить и в домашних условиях. Правда, без дополнительного приспособления не обойтись.Видео поможет разобраться в проточке коллектора.

Как правило, щеткодержатели на перфораторах крепятся напротив друг друга. Продолжительная работа щеток приводит к образованию на коллекторе желобков, образующих волнистость на поверхности. Такую выработку можно устранить только на токарном станке, проточив коллектор.

Чтобы уменьшить образование желобков на коллекторе, надо стараться располагать щеткодержатели в шахматном порядке.

Как зачистить пазы коллектора перфоратора

А вот зачистку пазов между ламелями надо проводить, поскольку миканит, материал прокладок между ламелями, тверже медных ламелей и меньше изнашивается. Со временем миканитовые прокладки изнашиваются меньше, и их высота превышает высоту медных ламелей.

Для выравнивания высот пазы между ламелями фрезеруются, или, говоря простым языком, продороживаются.

Фрезерование своими руками лучше всего выполнять кусочком пилы по металлу, заточенной по ширине пазов коллектора.

Фрезеровка пазов вручную

Параллельно краю паза прикладывается металлическая линейка, пила прижимается к ее краю и протягивается со слабым нажимом. Паз фрезеруется до высоты медной ламели.

Фрезеровка пазов заканчивается удалением остаток материала при помощи волосяной щетки и снятием фасок при помощи шабера, сделанного из надфиля. Шлифовку лучше сделать войлоком.

Любую фрезеровку следует заканчивать шлифованием и продувкой воздуха.

На величину выработки коллектора влияет и состояние подшипников. Изношенность подшипников приводит к увеличению биения коллектора, что в свою очередь приводит к ускорению износа угольных щеток. Для устранения биения коллектора подозрительные подшипники рекомендуется заменить новыми.

Как контролировать состояние щеток

Устанавливая новые угольные щетки, рекомендуется обязательно притирать их для лучшего прилегания к поверхности коллектора.

Лучше всего подгонять угольные щетки на самодельном притире. Притир представляет собой вал, на котором закреплена наждачная бумага. Проще всего вал выполнить из дерева диаметром, равным диаметру коллектора, проточив заготовку на токарном станке. Внутрь вала плотно по оси вставляется металлический стержень. Приспособление крепится в патрон электродрели, дрель включается, и щетки подводятся к вращающемуся наждачному кругу.

Подгонку следует проводить осторожно, периодически прикладывая щетки к коллектору ротора для проверки их на просвет.

Притерев щетки к коллектору, перед установкой рекомендуется проверить правильное крепление щеткодержателей. Щеткодержатели при заводской установке выставляются на нейтраль, что сводит до минимума искрение на коллекторе. Если заводских меток нет, то регулировка установки щеткодержателей выполняется путем смещения щеткодержателя в сторону, противоположную вращению ротора до минимального образования искры.

Щетки не должны болтаться в щеткодержателе, а плотно прижимаются к ламелям коллектора. Сила прижима регулируется пружинами в щеткодержателе.

Искрение неисправного коллектора

Увеличение искрения на коллекторе ротора может появляться в связи с коротким замыканием якоря, обрывом катушек якоря, коротким замыканием обмоток на корпус якоря. Все эти неисправности устраняются только при капитальном ремонте ротора.

Читайте также: