OSNOVNE VRSTE MATERIJALA ZA IZRADU ČETKICA ( VRSTE ČETKICA )

Četkice su najvažniji deo elektromotor, preko koga se ostvaruje klizni kontakt za prenos električne struje na mnogim električnim mašinama. Na prvim električnim mašinama četkice su se izrađivale od snopova bakarnih žica, po kojima su i dobile naziv.

Postoji pet glavnih grupa materijala za izradu četkica, prema kojima je izvršena njihova podela :

    1. UGLJENE ČETKICE

    Osnovne Karakteristike: velika tvrdoća, malo strujno opterećenje, dobra svojstva poliranja.

    Područje primene: kolektori sa neudubljenom izolacijom, električni ručni aparati, mali kučni aparati, klizači ( kontaktni oduzimači struje ).

    Tehnički uslovi: gustina struje do 7 A/cm2, brzina obrtanja do 20 m/s.

    2. GRAFITNE ČETKICE

    Osnovne Karakteristike: mekane, elastične četkice koje vrlo efikasno amortizuju udarce i mehaničke vibracije, takođe imaju dobra svojstva poliranja.

    Područje primene: Sinhrone i asinhrone mašine sa čeličnim kliznim prstenovima za najveće brzine obrtanja.

    Tehnički uslovi: gustina struje do 10A/cm2, brzina obrtanja do 75m/s.

    3. ELEKTROGRAFITNE ČETKICE

    Osnovne Karakteristike: dobra električna i toplotna provodnost, dobra svojstva komutacije, koeficijent trenja je relativno mali, dobro podnosi preopterećenja.

    Područje primene: veoma široko područje primene na svim stabilnim mašinama, vučnim motorima, kod velikih brzina obrtanja, pri malim-srednjim i visokim naponima, uz stalno ili promenjljivoopterećenje.

    Tehnički uslovi: gustina struje do 12 A/cm2 (dozvoljeno opterećenje do 25 A/cm2), brzina obrtanja do 60 m/s.

    4. BAKELITNO-GRAFITNE ČETKICE

    Osnovne Karakteristike: veliki električni otpor, velika mehanička čvrstoća, dobra svojstva poliranja ali i znatni toplotni gubitci.

    Područje primene: Male jednosmerne mašine.

    Tehnički uslovi: gustina struje do 8A/cm2, brzina obrtanja do 40m/s.

    5. METALOGRAFITNE ČETKICE

    Osnovne Karakteristike: u zavisnosti od sadržaja metala i grafita više ili manje je izražena visoka električna provodnost, mali koeficijent trenja, mali toplotni gubitci, teške ili čak vrlo teške četkice.
    Područje primene: jednosmerne mašine niskog ili čak vrlo niskog napona, asinhroni motori sa kliznim prstenovima, sinhrone mašine malih ili srednjih brzinasa bronzanim ili čeličnim prstenovima.
    Tehnički uslovi: gustina struje do 30A/cm2, brzina obrtanja do 40m/s.

    Izrada četkica

 

NEOPHODNI PODACI PRI NARUČlVANJU ČETKICA

1. Kvalitet materijala tela četkice (poslati uzorak istrošene četkice) ili pri naručivanju navesti kvalitet materijala koji se traži.

2. Osnovni oblik tela četkice (Klikni - link ka stranici)

3. Dimenzije tela četkice a x t x r (mm)-(Klikni - link ka stranici)

4. Dužina i presek kabla [l(mm), S(mm2)]

5. Oblik i veličina otvora priključne papučice

6. Naglasiti eventualne nedostatke u radu četkice.

7. Posebne zahteve ukoliko je četkica specijalnog i karakterističnog oblika i izvođenja obavezno naznačiti i opisati.

 

PRI NARUČIVANJU ČETKICA OBAVEZNO NAZNAČITI VRSTU MATERIJALA OD KOG JE IZRAĐJENA ČETKICA ILI OOSTAVITI NJEN UZORAK. PRI NARUČIVANJU ČETKICA MOŽETE KORISTITI TEHNIČKI UPITNI LIST (STR. 20) KATALOGA, ČIJIMTAČNIM ISPUNJAVANJEM POTREBNIH POOATAKA MOŽEMO DA VAM PONUDIMO NAJBOLJE REŠENJE ZA TRAŽENE ČETKICE. IZRADA ČETKICA.

 

OSNOVNI OBLICI ČETKICA

Radi lakseg utvrdivanja oblika četkice na slikama 1 a, 1 b ili 1 c prikazani su osnovni (najčešći) tipovi oblika četkica:

A. Četkice bez kablova D. Dvodelne četkice
B. Četkice s jednim kablom E. Parovi četkica
C. Četkice s dva kabla

Tipovi četkica Slika 1a

Tipovi četkica Slika 1b

Tipovi četkica Slika 1c

 

OSNOVNE DIMENZIJE TELA ČETKICE

a - aksijalna mera; t - tangencijalna mera; r - radijalna mera

Osnovne dimenzije tela četkice označavaju se u zavisnosti da Ii je u pitanju kolektor ili klizni prsten, prema slici ispod.

Standardne vrednosti a, t, r, u mm:
3,2/4/5 /6,3/8/ 10/ 12,5 / 16/20/25 / 32 /40/50/64/80/ 125.

Dimenzije tela četkice na telu kolektora

Dimenzije tela četkice na kliznom prstenu

 

UGLOVI ISKOŠENJA: KONTAKTNE PLOČE (α) I PLOČE VRHA (β)

Uglovi α i β prikazani su na slici ispod.

- standardne vrednosti ugla α: 0 / 7,5 / 15 /22,5/30/37,5/

- standardne vrednosti ugla β: 0 / 7,5 / 15/22,5/30/37,5/45.

Uglovi iskošenja četkica
 

DUŽINA I PRESEK KABLA: L (mm); S (mm2)

Dužina kabla meri se prema slici ispod.

Standardne vrednosti dužine kabla L (mm):
16/20/25/32/40/50/56/63/71 /80/90/ 100/112/125/140/160.

Standardne vrednosti preseka kabla S (mm2):
0,25/0,35/0,5/0,75/1/1,5/2/2,5/3/4/6.

Izolacija preko kabla (ukoliko je potrebno) izvodi se od bužira (silikonska cev).

Dužina i presek kabla - Skica
 

OBLIK I VELIČINA OTVORA PRIKLJUČNE PAPUČICE

Standardne vrednosti otvora priključne papučice d (mm): 2,8/3,4 / 4,3/5,2/6,5/8,5/10,5.

Oblik i veličina priključne papučice za četkice

 

POSEBNE OBRADE KOD IZRADE ČETKICA

Posebne obrade kod izrade - izrada četkica

 

USLOVI RADA ČETKICA NA ELEKTRIČNIM MAŠINAMA

Uslovi rada pod kojima četkica mora raditi na električnim mašinama se svrstavaju u tri glavne grupe:

fizičko-hemijski uslovi
električni uslovi
mehanički uslovi

 

MEHANIČKI USLOVI RADA ČETKICE

KOEFICIJENT TRENJA

Koeficijent trenja predstavlja odnos tangencijalne sile T i reakcije podloge N (slika 6).
Sila N jednaka je sili P kojom opruga pritiska preko pritiskivača kod radijalnih četkica, odnosno 
sili P cos α kod nagnutih cetkica.

Trenje nije stalna veličina, već zavisi od brojnih faktora koji prvenstveno zavise od kvaliteta materijala četkice, zatim od brzine obrtanja i struje opterećenja, od stanja kolektora ili kliznog prstena, kao i od atmosfere u kojoj četkica radi. Zbog toga se kao vrednost koeficijenta trenja ne daje čvrsta vrednost, već red veličine.

Mehanički uslovi rada četkice

STANJE POVRŠINE KOLEKTORA I KLIZNIH PRSTENOVA

Površina kolektora ili kliznog prstena ne sme biti ni suviše glatka ni suviše hrapava, ali mora biti što jednoličnija. Održavanje kolektora mora biti takvo da se neravnine na njemu održe u što užim granicama.

Izvor čestih smetnji kod kolektorskih mašina je neispravnost stanja izolacije izmeu lamela, pa se taj deo često mora kontrolisati lzolacija između lamela mora biti dovoljno obrađena (izglodana), ivice lamela fazetirane pod uglom. Klizni prstenovi, naročito oni koji rade pri velikim brzinama obrtaja, imaju često površinsko užljebljenje u obliku spirale čija je svrha poboljšanje stabilnosti rada četkice. Taj zljeb mora biti blago fazetiran, iako to u toku rada dovodi do nesto veće potrošnje četkica.

VIBRACIJE NA MAŠINAMA

Klizni kontakt četkica-kolektor ili četkica-klizni prsten, narušava se vibracijama same mašine. Uzroci pojave vibracija električne mašine mogu biti razni, ali se mogu svesti na nekoliko glavnih izvora smetnji:

a) loše izbalansiran rotor, kvar u ležajevima, loše centriranje, kvarovi na drugim mašinskim delovima (zupčanici, spojnice i sl.).
b) deformisan kolektor, izžljebljen ili ostećen iskrenjem (varničenjem).
c) pojava visokog ili promenljivog trenja, koje zavisi od uslova lokalne atmosfere, stanja kolektorske patine ili pri smanjenju opterećenja električne mašine.
d) sistem koji sačinjava četkica-opruga-pritiskač držača, pa i sam držc, mogu doći u rezonanciju sa vibracijama čitave mašine. Takva situacija je veoma opasna jer dolazi do lomova četkica, a moze doći i do lomova držača četkica.

Smetnje koje dolaze kao posledica vibracija električnih mašina mogu se donekle ublažiti izborom kvaliteta materijala četkice odgovarajućeg modula elastičnosti, zatim montažom amortizera od obične ili silikonske gume, kao i uvođenjem dvodelnih četkica.

PRITISAK NA ČETKICU

Pri izboru optimalnog pritiska na četkicu traži se kompromis između dve krajnosti:

1. Slab pritisak - moze dovesti do veće potrošnje usled iskrenja koje nastaje odvajanjem četkice od kolektora ili kliznog prstena, takođe smanjuje gubitke usled trenja,
2. Jak pritisak - smanjuje električne gubitke ali dovodi do povećane potrošnje četkica usled veće sile trenja.

Kod specijalnih namena (vučni motori železničkih vozila, motori bagera, dizalica i dr), gde su mehaničke vibracije vrlo jake, preporučujemo visoke pritiske na četkicu, s tim da se izrada četkica i kvalitet prilagodi takvim uslovima rada. Veoma je važno da pritisci na svim četkicama budu jednaki, kako bi se postigla što ravnomernija raspodela struje na sve četkice.

STANJE SKLOPA DRZAČ - ČETKICA

Čest uzrok lošeg rada električne mašine može biti i neispravno stanje sklopa drzač - četkica. Zbog toga se posle svake popravke mašine pri kojoj je obuhvaćeno skidanje držača, neophodno proveriti razmak izmedu drzača i kolektora odnosno kliznog prstena, kao i ugao nagiba četkice odnosno drzača.

- Razmak izmedu klizne ploče kolektora ili kliznog prstena i donje ivice ormarića drzača treba da bude od 1,5 do 2,5 mm Držači na istom nosaču moraju imati iste razmake od klizne ploče. Veliki razmak može izazvati vibracije a u krajnjem slučaju i lom četkica.

- četkice i drzači su u odnosu na ugao nagiba prema kliznoj ploči kolektora i položaja tog ugla prema smeru obrtanja rotora, podeljene na:
a) radijalne - četkica postavljena u radijalnom smeru,
b) povlačne - četkica nagnuta suprotno smeru obrtanja,
c) reakcione - četkica nagnuta u smeru obrtanja.

Stanje sklopa držač četkica

PROIZVODNJA - IZRADA GRAFITNIH I METALOGRAFITNIH ČETKICA

 

ELEKTRIČNI USLOVI RADA ČETKICE

PRELAZNI PAD NAPONA U KONTAKTU

Prelazni pad napona u kontaktu uslovljavaju faktori koji su u stanju da promene patinu ili kliznu površinu četkice. Kolektorska patina je smeša metalnog oksida, ugljenika i vode. Klizna površina četkice klizi preko patine u međusloju, koji se sastoji od jonizovanog gasnog plina u kome su vrlo sitne čestice ugljenika.

Faktori koji utiču na prelazni pad napona su: temperatura kolektora, vazdusni pritisak, vlaga u vazduhu, atmosferske nečistoće, brzina kolektora, struja koja prolazi kroz četkicu, kao i kvalitet materijala od kojeg je uradena četkica.

Kontakt četkice i kolektora stalno menjaju svoje fizičke karakteristike, sto se vidi pri merenju prelaznog pada napona na kontaktu. Pad napona izaziva zagrejavanje kolektora, odnosno kliznog prstena, i to usled elektrienih gubitaka, a pored toga utiče na komutaciju i raspodelu struje izmedu pojedinih četkica.

KOMUTACIJA

Komutacione pojave, koje su često uzrok pojave iskrenja (varničenja) pod četkicama su promene smera struje u namotajima koje četkica dovodi u kratak spoj. Do iskrenja moze doći usled mehaniekih uzroka, zbog lošeg podesavanja neutralne zone mašine, nejednakih polnih razmaka linije četkica, slabe izolacije u namotajima, grešaka pri montazi četkica.

Komutacija mašine može se poboljsati sledećim postupcima:

- uvođenjem sendvič četkica koje ograničavaju kratkospojne struje i održavaju dobro stanje patine,
- uvođenjem stepenastog rasporeda četkica.

RASPODELA STRUJE U ČETKICAMA

Struja u četkicama se ne raspodeljuje jednako po čitavoj kliznoj površini četkice. Ona u stvari prelazi preko tačaka, Cija je površina vrlo mala i čiji se broj stalno menja. Ako je sve u redu, tačke prolaza struje javljaju se povremeno na čitavoj kliznoj površini četkice.

često se dešava da se prolaz struje poremeti. Ako se broj tačaka preko kojih prolazi struja smanji ili pregrupiše, struja prolazi samo delom površine četkice, pa kao posledica dolazi do pojave istruganih i užebljenih mesta na kolektorskoj patini, a takva mesta su izraženija ukoliko je broj tačaka manji.

Uzroci ovih pojava su razni:

- atmosferski uslovi (gasovi, visoka vlažnost, prašina),
- materijal četkice (ukoliko je neodgovarajući za određene uslove rada mašine, može doći do stvaranja većeg sloja patine),
- loša ventilacija mašine (dovodi do razlike u temperaturi ispod četkica iste mašine),
- nejednaka raspodela struje istog pola na kolektoru ili istog reda na kliznom prstenu,
- previsoki pojedinačni pritisci na četkice iste mašine (mehanicka potrošnja).

GUSTINA STRUJE

Srednja vrednost jačina struje po jedinici klizne površine naziva se gustinom struje. Gustina struje  bitno utice na dobro funkcionisanje četkice, kao i na njenu potrošnju, temperaturu i trenje. Dozvoljene gustine struje koje se navode u tablicama za svaki materijal su vrednosti koje četkica može trajno izdržati u radu električne mašine. Utvrđeno je da je preniska gustina struje po četkici mnogo nepovoljnija od previsoke. Polazeći od te činjenice, često je u pogonu korisno smanjiti broj četkica na kolektoru podopterećene mašine da bi se time povećala gustina struje za vreme rada pod manjim opterećenjem, uz uslov da to smanjenje traje duže vremena.

SPECIFIČNI ELEKTRIČNI OTPOR

Specifični električni otpor određuje se metodom ampermetar-voltmetar, a predstavlja određenu fizičku veličinu. Izražava se u Ω mm2/m . Pri proračunima treba imati u vidu da električni otpor proizvoda od ugljenika, naročito elektrografita, ima izraženi negativni koeficijent, tako da se vrednost otpora na oko 400°C smanjuje priblizno za 20%.

PROIZVODNJA - IZRADA GRAFITNIH I METALOGRAFITNIH ČETKICA

 

UGRADNJA ČETKICA I DRŽAČA NA ELEKTRIČNIM MAŠINAMA

ČETKICE

Na istoj mašini ne smeju se upotrebiti četkice različitog kvaliteta, nego samo četkice istog kvaliteta. Razlog tome je negativni temperaturni koeficijent koji poseduju četkice, tj. sa povećanjem temperature dolazi do smanjenja otpora četkice, a samim tim do veće provodnosti. Ukoliko bi se na jednoj mašini upotrebile četkice različitog kvaliteta materijala, četkica koja sama po sebi ima veću provodnost, preuzima na sebe veću struju, pa se samim tim jos više greje. Time se jos više povećava njena provodljivost, pa četkica preuzima na sebe jos veći teret (opterećenje), dok na kraju ne dođe do toga da su neke četkice jako opterećene, a neke potpuno rasterećene. Četkice različitog kvaliteta nikad ne mogu imati istu provodnost usled čega se javlja opisana pojava. Nesimetrija opterećenja može postati tako velika da se pojedina četkica u tolikoj meri optereti da se ozari i potpuno izgori.

DRZAČI ČETKICA

Važan konstruktivni element su i držači četkica. Prilikom montaže novih ili kontrole starih već ugradenih drzača, važno je proveriti mehanički sistem, t.j. da Ii su pokretni delovi, (osovinice, zglobovi, položaj pritiskivača, opruga) i unutrašnja površina ormarića u ispravnom stanju. Razmak izmedu drzača četkica i kolektora ili kliznog prstena ne sme biti veći od 1,5 do 2,5 milimetra.

Svaki drzač četkice treba da, bez obzira na istrošenost četkica održava konstantan pritisak na četkicu. To se postize posebnom konstrukcijom. U tom pogledu nailazimo kod raznih proizvodača na različita rešenja. U svakom slučaju bi trebalo uvek paziti da pritisak četkice nije ni prevelik ni premali.

Da bi se nejednaka potrošnja kolektora svela na minimum potrebno je četkice postaviti tako da na kliznoj površini kolektora ne nastaju staze po kojima ne idu četkice. Pritom bi trebalo voditi računa da po svakoj stazi ide isti broj četkica negativnog i pozitivnog polariteta. Na slici 8 prikazano je pravilno postavljanje četkica na četvoropolnoj mašini.

Pravilno i nepravilno postavljene četkice na električnoj mašini

KOLEKTORI I KLlZNI PRSTENOVI

Pre ugradnje četkica potrebno je prethodno proveriti da nema na kolektoru ili kliznom prstenu ovaliteta ili grubih grešaka na površini kolektora ili kliznog prstena. Treba obratiti pažnju na izolaciju između lamela kao i na iskošenja ivica lamela (kod kolektora.

KLlZNA POVRSINA CETKICE

Klizna površina četkice mora biti prilagodena zakrivljenosti kolektora ili kliznog prstena. Prilagođenost se postiže najbolje brusnim kamenom za kolektore i prstenove. Danas se u većini slučajeva, naročito za prvu ugradnju, na četkicama izvodi potrebna zakrivljenost kolektora ili kliznog prstena.

 

ZA RUČNI ALAT

 

 

 

 

 

 

Sertifikati

Reference


Warning: Creating default object from empty value in /home/ranexrs/public_html/modules/mod_random_image/helper.php on line 85

Zastupnik SCHUNK Nemačka

Ranex d.o.o. je ekskluzivni uvoznik repromaterijala "SCHUNK" Nemačka za izradu elektro i metalografitnih četkica,  na prostorima bivše Jugoslavije.


Warning: Creating default object from empty value in /home/ranexrs/public_html/modules/mod_random_image/helper.php on line 85

Warning: Creating default object from empty value in /home/ranexrs/public_html/modules/mod_random_image/helper.php on line 85

Warning: Creating default object from empty value in /home/ranexrs/public_html/modules/mod_random_image/helper.php on line 85

Warning: Creating default object from empty value in /home/ranexrs/public_html/modules/mod_random_image/helper.php on line 85

Warning: Creating default object from empty value in /home/ranexrs/public_html/modules/mod_random_image/helper.php on line 85

Warning: Creating default object from empty value in /home/ranexrs/public_html/modules/mod_random_image/helper.php on line 85

Warning: Creating default object from empty value in /home/ranexrs/public_html/modules/mod_random_image/helper.php on line 85

Warning: Creating default object from empty value in /home/ranexrs/public_html/modules/mod_random_image/helper.php on line 85

Warning: Creating default object from empty value in /home/ranexrs/public_html/modules/mod_random_image/helper.php on line 85

Warning: Creating default object from empty value in /home/ranexrs/public_html/modules/mod_random_image/helper.php on line 85

Warning: Creating default object from empty value in /home/ranexrs/public_html/modules/mod_random_image/helper.php on line 85