Slovensko
Uhlíkové kefy VI. – Menej časté stopy na kontaktnej ploche
Vzduch z okolitého prostredia nasávaný ventilačným systémom elektrických ručných náradí je nevyhnutný pre chladenie motora. Ak je však znečistený, patrí medzi jeho najväčších nepriateľov. Ventilačné štrbiny sú síce konštrukčne umiestnené v plášti elektrického ručného náradia tak, aby boli čo najďalej od zdroja znečistenia – teda čo najďalej od nástroja - do náradia však čiastočky prachu aj tak preniknú.
Najmä uhlové brúsky sú vystavené takémuto „pracovnému prostrediu“ najviac – rezaním alebo brúsením dochádza k veľmi silnému zvíreniu prachu v okolí elektrického náradia. Ide o oblaky stavebného prachu (obr. 1), ktorý je síce nevodivý, často však vysoko abrazívny – jeho čiastočky brúsia uhlíkové kefy aj komutátor. O nič lepšie nie je na tom ani „kovový“ prach, vznikajúci pri rezaní a brúsení kovov – ten je síce väčšinou menej intenzívny, avšak elektricky vodivý a môže spôsobiť skraty na najcitlivejších miestach motora. Všetky náradia sú na tom z tohto pohľadu lepšie ako brúsky. Napríklad pri vŕtacom kladive je zvírenie prachu násobne nižšie a pri pílení chvostovou pílou prach prakticky nevzniká. Chvostová píla produkuje pri pílení najmä väčšie triesky (piliny), ktoré sa nerozptyľujú do vzduchu, ale padajú svojou váhou na okolité povrchy a spôsobujú oveľa menšie potenciálne poškodenie zdravia.
Obr. 1. Zvírený prach pri rezaní betónu uhlovou brúskou
Nasávaný prach zanecháva na oboch komponentoch klzného kontaktu – na uhlíkových kefách a na komutátore – veľmi jasné stopy v podobe škrabancov a rýh.
Obr. 2. Ohorené hrany
Aby sme sa však v stopách vedeli čo najlepšie orientovať, bude v tomto článku reč o menej častých signáloch. To však neznamená, že nie sú závažné. Aj preto je dobré klzný kontakt z času načas prezrieť – pri brúskach určite častejšie ako pri akomkoľvek inom elektrickom ručnom náradí.
Keď sa stretnete s ohorenou hranou uhlíkovej kefy (obr. 2), ide spravidla o ohorenie jej zadnej hrany, teda tej, ktorá nie je na jej čele pri otáčaní komutátora.
Túto stopu je vidieť takmer vždy aj na komutátore, a to často nielen na zadnej hrane lamiel, ale na ich celej ploche (obr. 3). Pravdepodobnou príčinou je iskrenie spôsobené preťažovaním náradia (ak sú kefy originálne) a / alebo zlou komutáciou, ak sú uhlíky „ktovieaké“.
Pokiaľ sa týmto signálom nevenuje pozornosť, môže dôjsť k vážnym poškodeniam komutátora. Riešením je kontrola originality uhlíkov, pri pochybnostiach výmena za nové a náradie nepreťažovať – napríklad nevŕtať celý deň kladivom SDS-plus otvory takých priemerov, na ktoré sú vhodnejšie silnejšie kladivá SDS-max.
Obr. 3. Pálenie lamiel komutátora
Obr. 4. Priehlbiny na povrchu
Priehlbiny na povrchu uhlíkovej kefy (obr. 4) sú výsledkom veľkého iskrenia pod kefou. Je spôsobené nekvalitnou kefou (najmä v zmysle nehomogenity jej štruktúry) a / alebo prílišným prúdovým zaťažením – čiže sme s príčinami a ich riešením presne tam, ako pri predchádzajúcom prípade.
Keď sú sprievodným javom priehlbín na povrchu uhlíkových kief jasné škvrny na komutátore (obr. 5), ide s najväčšou pravdepodobnosťou o nadmerné iskrenie súvisiace s preťažením náradia. Ak však ide o prípad, kedy sú škvrny iba na komutátore, ale na kefách nie sú priehlbiny, možnou príčinou je nedostatočný alebo nestabilný kontakt kefy a komutátora. Je potrebné prekontrolovať tlak pružín na kefu a stabilnosť jej uloženia v držiaku.
Výsledné iskrenie pod kefou má tendenciu ničiť film a následne narušiť komutátor, preto sa takéto signály nemôžu nechať nepovšimnutými.
Obr. 5. Jasné škvrny na povrchu komutátora
Obr. 6. Čiastočky medi na ploche
Keď sa na ploche kefy objavia čiastočky medi (obr. 6), je zle. Znamená to výrazné opotrebovanie komutátora a takmer vždy ide o závažný problém, ktorý neznesie odklad.
Akékoľvek podozrivé škvrny žltej alebo žlto hnedej farby pravidelného alebo nepravidelného tvaru na ploche uhlíkovej kefy sú správou o tom, že zbiera meď z povrchu komutátora.
Takmer istým sprievodným javom čiastočiek medi na povrchu kefy je zbieranie medi na komutátore (obr. 7). Meď sa „posúva“ k okraju lamiel, kde dochádza k jej hromadeniu a postupom času prekryje izolačnú sľudu. Dôjde tak k vodivému spojeniu so susednou lamelou a skratu medzi nimi.
Najčastejšou príčinou je nesprávna (príliš tvrdá) kefa. Pre zastavenie tohto vývoja je nutné vymeniť kefy a skosiť (opracovať) hrany lamiel komutátora. Keď to nepomôže, príčinou môže byť buď nekvalitný film na povrchu komutátora, alebo vysoká teplota na klznom kontakte (dochádza k taveniu medi) spôsobená obvykle preťažením náradia.
Obr. 7. Zbieranie medi
Obr. 8. Dva odtiene povrchu
Dva alebo niekoľko odtieňov povrchu (obr. 8) sú dôkazom nedostatočnej alebo nesprávnej komutácie na komutátore a najpravdepodobnejšou príčinou sú nesprávne kefy.
Nesmie sa to nechať „len tak“, kefy treba vymeniť, iné riešenie nie je. A najlepšie za originálne – je to vo Vašom záujme, aby náradie pracovalo bezproblémovo čo najdlhšie.
Keď chýba na kefe hrana (obr. 9), väčšinou je to z prednej (čelnej) strany kefy. Vhodným slovom pre túto verziu by malo byť slovo „brutálny“. Chýbajúca časť sa pravdepodobne odlomila a dúfajme, že nespôsobila v motore závažnejšie škody.
Príčinou je spravidla veľmi zanedbaný stav povrchu komutátora a vo väčšine prípadov to je na náradí vidieť hneď na prvý pohľad. Vyčnievajúca izolácia (sľuda) medzi lamelami, abnormálna hádzavosť komutátora spôsobená veľkou radiálnou vôľou v ložiskách rotora, nestabilné uchytenie samotnej kefy a podobne – to je iba hrubý zoznam možných príčin. Tento stav vyžaduje nákladnú opravu, ktorá je často nerentabilná.
Obr. 9. Chýbajúce hrany kontaktnej plochy
Záver
V sérii článkov o uhlíkových kefách bol daný viackrát dôraz na používanie originálnych uhlíkových kief. Podrobne sme o materiáloch uhlíkových kief písali aj preto, aby bolo jasné, prečo to je dôležité. Keď si prečítate tento článok ešte raz, zistíte, koľkým problémom sa dá vyhnúť len tým, že sa použijú správne kefy. Nie, nepíšeme o nich preto, že naším cieľom je predať viac uhlíkových kief – ale preto, aby Vám naše náradie dlhšie slúžilo a prinieslo ten úžitok, pre ktorý ste si ho kúpili. A keď Vám bude niekedy kefa signalizovať niečo, čo tu nenájdete, napíšte nám. Radi Vám pomôžeme, keď budeme vedieť – veď aj my sa celý život učíme.
Kľúčové slová: uhlíky, klzný kontakt, komutátorové motory, univerzálne motory, opravy elektrických náradí
Zdroje:
Interné technické a školiace materiály spoločnosti HERMAN
Helwig Carbon: The Helwig Commutator Condition Guide: https://www.helwigcarbon.com/wp-content/uploads/2018/07/comm-condition-guide-broch-ta4-hi-res-web.pdf
Mersen carbon brush technical guide: http://www.tekhar.com/Programma/Mersen/5-carbon-brush-technical-guide-mersen.pdf
Morgan Carbon Brush : Technical Handbook https://www.morgancarbon.com/gb/files/morgancarbon-gb/Technical_Handbook.pdf
Ing. Herman Nagypál
Vyštudoval som vojenskú školu, odbor letecká elektrotechnika. S náradím a nástrojmi som sa naučil pracovať už v detstve s otcom na stavbe rodinného domu. Každý náš nový produkt testujem aj osobne - vlastnými rukami vo svojej dobre vybavenej dielni. Vo voľnom čase sa rád preháňam na motorke po rumunských horských priesmykoch. Okrem toho študujem trendy v odbore a rád si vyskúšam aj konkurenčné produkty. Nad niektorými sa pousmejem, nad niektorými sa čudujem (že sa niekto dal nachytať a kúpil to) a niektoré sú fakt dobré. Skoro ako naše 😊.
Ďakujeme za Vašu recenziu
Nedpovedali ste správne na otázky z článku
Mikulas Tóth –
Poučné, Ďakujem
Jan –
kefy som este nevymienal. nechavam to na odbornikov
Stanislav Zoubek –
Článek byl velice zajímavý pro vlastníky úhlových brusek. Byl podrobný, doplněný obrázky. Sám vlastním úhlovou brusku Narex pr. kot. 125mm a také s ni pracuji při práci s ocelí (řezání, broušení, čištění copanovým kartáčem), se zdivem (řezání omítky, cihel), s betonem (řezání) a dlaždicemi (řezání). Jsem s ní spokojen a snažím se s ní pracovat tak, abych jí zbytečně nepřetěžoval. Po práci se zdivem jsem ji čistil pistolí se vzduchem.
Dobrý stav uhlíků je určitě velmi důležitý pro bezproblémový chod brusky, takhle podrobně jsem se stavem uhlíků a rotoru nezabýval. Tak jsem zase o něco chytřejší.
Bohuš –
S elektrickým naradím Herman som spokojný
Steve –
Veľmi cenné rady, zaoberal som sa dlhotým,prečo sú "ľudovo povedané" uhlíky(kefy) vystavované opotrebeniu so stopami. Teraz mi je to jasnejšie
Piotr Boyar –
Veľmi užitočné odporúčania, ako predĺžiť životnosť elektrického náradia, najmä uhlových brúsok. Celá časť o uhlíkových kefkách poskytuje vysvetlenie všetkých problémov počas prevádzky. Ďakujem za to.