Для чего нужны контактные кольца генератора
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 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:
Для чего нужны контактные кольца генератора
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
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
Ремонт генератора. Контактные кольца
Приветствую!
Для работы автомобильного генератора ток подается в обмотку возбуждения через угольные щетки. Щетки скользят по контактным кольцам, установленным на роторе и соединенным с обмоткой возбуждения. Чаще всего изнашиваются угольные щетки, а в большинстве генераторов они меняются только в сборе с регулятором напряжения, который заменить довольно просто. Но постепенно появляется выработка и в контактных кольцах. Вот их заменить сложнее, но можно это сделать своими руками.
Как снять генератор с Опель Астра G и как разобрать генератор (на примере генератора фирмы Bosch) описано в статьях: “Замена подшипников генератора” и “Проверка генератора” . Недавно снова разбирал генератор, чтобы заменить контактные кольца. Все описанное снова относится к генератору фирмы Bosch, но многие импортные генераторы схожи между собой по устройству. Чтобы получить доступ к контактным кольцам генератора, нужно располовинить генератор и снять задний подшипник. Шкив генератора и передний подшипник снимать не нужно.
Как снять генератор с Опель Астра G описано тут: “Замена подшипников генератора”.
Итак, половиним генератор, открутив 4 винта головкой на 8.
Передняя половина остается с ротором и двумя подшипниками: передним (где шкив) и задним (где щетки). С помощью съемника снимаем задний подшипник. Остается только пластиковый корпус с контактными кольцами. По бокам этого корпуса две пластины, к которым точечной сваркой прихвачены выводы обмотки возбуждения генератора. Нужно отделить выводы обмотки от пластин. Например, отверткой с плоским шлицем. Затем отогнуть выводы обмотки немного в сторону, чтобы они не мешались при съеме колец. Далее можно отверткой поддеть пластиковый корпус. Скорее всего, он будет ломаться, но мы же его меняем.
Немного поддев корпус с кольцами вверх, можно зацепить его съемником и снять.
На фото съемник без лапок.
Сняли старые контактные кольца.
Надеваем новые контактные кольца. На корпусе есть пластиковые направляющие, которые вставляются в пазы вала ротора.
В пластиковом корпусе, где металлические пластины должны соединиться с выводами обмотки возбуждения, есть пазы, куда нужно уложить выводы обмотки.
Теперь осталось соединить выводы обмотки с пластинами. Это можно сделать либо с помощью сварки, либо с помощью мощного паяльника. Если есть аппарат для обычной дуговой сварки, можно воспользоваться им. Тут есть два варианта: использовать отрезки медного провода или использовать угольный электрод.
Внимание! Перед тем как приваривать обмотку, нужно потренироваться на медном проводе похожего сечения, чтобы выставить нужный ток.
Сначала я использовал медный провод. Ток выставил минимальный, около 10 А. Один кусок медного провода присоединил к металлической пластине, вывод обмотки прижал к пластине небольшими плоскогубцами. Другим куском провода коснулся вывода обмотки. Вот что получилось:
Коряво, но надежно. Если использовать второй вариант, то можно взять старую батарейку типа АА или ААА, разобрать ее, и использовать для сварки угольный стержень. Со стержнем из карандаша приварить не получится. Ток нужно выставить немного больше. И снова, рекомендую сначала проверить на похожих проводах. Вот как получилось при использовании стержня из батарейки и токе около 50 А:
Теперь устанавливаем подшипник. Запрессовать его можно с помощью длинной гаечной головки подходящего диаметра (нужно чтобы головка имела такой же диаметр, как и внешняя обойма подшипника). Если меняется крышка подшипника, то сначала запоминаем, как была установлена старая (а можно посмотреть фото ниже), выбиваем ее, и устанавливаем новую крышку. Чтобы легче надеть новую, можно смазать немного маслом посадочное место.
Сильно усердствовать не нужно, главное попасть отливами на крышке в специальные пазы в корпусе генератора. Потом крышка встанет на свое место при стягивании половин генератора. Стягиваем генератор, далее – все собираем и устанавливаем генератор на место.
На этом все! Удачи в ремонтах!
[contact-form-7 title=”Контактная форма 1″]
Если Вы нашли что-то полезное, поделитесь с друзьями:
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: