Щетки и коллектор

Марки щеток выбирают при проектировании машин, однако при настройке коммутации изготовленной машины марка щеток может быть изменена. Из марок щеток, предусмотренных ГОСТ 2332 распространены графитные щетки 611М (при ≤ 3 В) и электрографитированные—ЭГ4, ЭГ14, ЭГ74 (при >3 В). Для закрытых машин с кремнийорганической изоляцией класса нагревостойкости Н применяют электрографитированные щетки со специальной пропиткой ЭГ74К.

Размеры щеток оговорены в ГОСТ 12232.1. При выборе ширины щетки следует учитывать, что увеличение ограничивается возрастанием при этом ширины зоны коммутации ; критерием к выбору является отношение ширины зоны коммутации к расстоянию между соседними наконечниками главных полюсов :

, (10-238)

где ширина зоны коммутации (мм)

. (10-239)

Здесь укорочение (подставляемое всегда со знаком плюс)

. (10-240)

При большом значении может возникнуть воздействие поля главных полюсов на коммутирующие секции, ухудшающее коммутацию. Наибольшие допустимые значения =0,6¸0,75 (большие значения – для меньших диаметров якоря).

При выборе ширины щетки следует учитывать целесообразное, по условиям улучшения коммутации, число перекрытых щеткой коллекторных делений

. (10-241)

При простой волновой обмотке якоря рекомендуемое значение =2¸4; при простой петлевой — ≤(N_ш +0,5); при двухходовой петлевой — >3.

Отношение длины щетки к ее ширине не должно быть более двух, а длина щетки — более 40 мм. Рекомендуемые значения и в зависимости от диаметра якоря приведены ниже:

Dн2, мм.	70–100	свыше 100–200	свыше 200–400	свыше 400
Стандартная ширина щетки , мм				12,5
Стандартная длина щетки , мм	10; 12,5;	12,5; 16;	12,5; 16;	16; 20;	25; 32;	25; 32;	25; 32;	32;	32;

Щетки шириной 25 и 32 мм для улучшения их контакта с коллектором при толчках и вибрациях следует подразделять на две (2 12,5 или 2 16 мм).

Выбрав размеры щеток, и проверив удовлетворение условиям, относящимся к (10-238) и (10-241), дальнейший расчет производят в такой последовательности.

Контактная площадь одной щетки (мм2)		(10-242)
Необходимая контактная площадь всех щеток (мм2)		(10-243)
Количество щеток на одном бракете		(10-244)
Уточненное (округленное) количество щеток на одном бракете
Уточненная контактная площадь всех щеток (мм2)		(10-245)
Уточненная плотность тока под щетками (А/см2)		(10-246)
Активная длина коллектора (мм)		(10-247)
Окружная скорость коллектора при номинальной частоте вращения (м/с)		(10-248)

С учетом возможной перегрузки машины плотность тока J'_щ в (10-243) для номинального режима работы принимают равной 8 А/см²; для надежности работы узла коллектор – щетки число щеток на бракете не должно быть менее двух.