МГО графит

Графит МГО — назначение и классификация

МГО — марка контактного графита, относящаяся к группе меднографитовых (металлографитных) материалов. Применяется для изготовления электрических щёток, токосъёмных элементов и контактных вставок электрических машин. В классификации электроугольных материалов МГО стоит в одном ряду с марками МГ, МГСО, М1, М1А и другими металлографитными составами.

Материал получают методом порошковой металлургии: смесь медного порошка, графита и связующих компонентов прессуют в заготовки, после чего подвергают термической обработке (обжигу). В результате формируется композит, в котором медная матрица обеспечивает электропроводность, а графитовая составляющая — антифрикционные свойства и способность к самосмазыванию.

Принцип работы контактного графита в электрических машинах

Электрощётка — токопроводящий элемент, который непосредственно соприкасается с коллектором или контактным кольцом и обеспечивает электрическую связь между подвижными и неподвижными частями электрической машины. Через щётку проходит рабочий ток, одновременно она испытывает механические нагрузки от вращения ротора.

Графит выбран в качестве основы щёточных материалов благодаря сочетанию нескольких свойств: достаточной электропроводности, низкого коэффициента трения, химической инертности и способности формировать на контактной поверхности тонкую защитную плёнку. Эта плёнка снижает износ сопряжённых деталей — коллектора и контактных колец.

Слоистая кристаллическая структура графита позволяет базисным плоскостям легко скользить друг относительно друга. Это обусловливает антифрикционные свойства: при трении щётки о коллектор графит расходуется сам, защищая более дорогостоящие металлические детали от преждевременного износа.

Особенности меднографитовых материалов

Меднографитовые щёточные материалы, к которым относится МГО, отличаются от чисто графитовых и электрографитированных составов повышенным содержанием меди. Медь как компонент композита выполняет несколько функций: снижает удельное электрическое сопротивление щётки, повышает допустимую плотность тока в скользящем контакте и увеличивает механическую прочность изделия.

По сравнению с электрографитированными щётками (марки ЭГ) меднографитовые составы обладают значительно меньшим удельным электрическим сопротивлением. Это позволяет применять их в низковольтных машинах с высокой плотностью тока, где потери напряжения на щёточном контакте критичны.

Обратная сторона повышенного содержания металла — ограничение по допустимой окружной скорости коллектора. Меднографитовые щётки предназначены преимущественно для машин с малой и средней окружной скоростью вращения.

Состав и структура

Основу меднографитовых материалов составляет медь (или медный сплав), содержание графита варьируется в зависимости от марки и назначения. В качестве дополнительных компонентов в состав могут входить олово и свинец — они улучшают спекаемость порошковой композиции и повышают износостойкость. Конкретное соотношение компонентов для каждой марки определяется техническими условиями.

Области применения графита МГО

Контактный графит марки МГО используется для изготовления щёток электрических машин и токосъёмных элементов. Основные области применения:

Электрические машины постоянного тока

Меднографитовые щётки устанавливаются в коллекторных двигателях и генераторах постоянного тока, работающих при низком напряжении и высокой плотности тока в скользящем контакте. Такие условия характерны для сварочных генераторов, стартерных двигателей, тяговых электродвигателей промышленного оборудования.

Асинхронные двигатели с фазным ротором

В электрических машинах переменного тока с фазным ротором щётки из меднографитовых материалов обеспечивают токосъём на контактных кольцах. Такие двигатели применяются в крановых механизмах, подъёмных установках, прокатных станах и другом промышленном оборудовании с тяжёлым пусковым режимом.

Низковольтные генераторы и стартеры

Меднографитовые щётки востребованы в автомобильных и тракторных стартерах, генераторах специальной техники, где рабочее напряжение не превышает 6–12 В, а токовые нагрузки значительны.

Нормативная база

Щётки из контактного графита изготавливаются в соответствии с требованиями ряда стандартов. ГОСТ 12232-89 устанавливает номинальные размеры щёток для электрических машин. ГОСТ Р 52157-2003 определяет общие технические условия на щётки электрических машин. Маркировка щёток регламентирована ГОСТ 2332-75.

Конструкция щётки, тип заделки токоведущего провода, форма наконечника и другие параметры выбираются в соответствии с указанными стандартами и техническими условиями на конкретную марку материала.

Конструктивные исполнения щёток

Щётки из графита МГО выпускаются в различных конструктивных исполнениях. Форм-фактор определяется типом электрической машины и конструкцией щёткодержателя.

Основные конструктивные параметры

Размеры щётки обозначаются тремя величинами: тангенциальный размер (ширина) × аксиальный размер (длина) × радиальный размер (высота, по которому щётка изнашивается в процессе работы). Номинальные значения выбираются из стандартного ряда по ГОСТ 12232-89.

Щётки изготавливаются с токоведущим проводом или без него. Применяется неизолированный провод марки ПЩ нормальной гибкости. Соединение провода с телом щётки выполняется методами конопатки, развальцовки, пайки или запрессовки. На конце провода устанавливается наконечник для крепления к болту щёткодержателя.

Эксплуатационные требования

Надёжность работы щёточного узла определяется правильным выбором марки материала, соответствием размеров и своевременной заменой изношенных щёток. При эксплуатации учитывают следующие факторы:

Износ и замена

Щётка изнашивается по радиальному размеру под действием механического трения и электрической эрозии. Износ контролируется по высоте щётки — при достижении предельного значения производится замена. Несвоевременная замена приводит к нарушению контакта, искрению и повреждению коллектора.

Давление на коллектор

Номинальное давление пружины щёткодержателя на щётку должно соответствовать требованиям, установленным для данного типа электрической машины. Недостаточное давление приводит к искрению и подгоранию контакта, избыточное — к ускоренному износу щётки и коллектора.

Условия хранения

Меднографитовые материалы гигроскопичны в меньшей степени, чем чисто угольные, однако хранение должно осуществляться в сухих помещениях. Медная составляющая при длительном хранении в условиях повышенной влажности подвержена окислению, что может ухудшить электрический контакт в начальный период эксплуатации.

Формы поставки графита МГО

Контактный графит МГО поставляется в виде заготовок для последующего изготовления щёток, а также в виде готовых щёток заданных размеров и конструктивного исполнения. При заказе указываются: марка материала, габаритные размеры, конструкция щётки, параметры токоведущего провода (длина, сечение, тип наконечника).

Для подбора материала и согласования параметров щёток рекомендуется указать тип электрической машины, режим работы (непрерывный, повторно-кратковременный), рабочее напряжение и токовую нагрузку.

На сайте также представлены графитовые вставки для токосъёмников электротранспорта и медно-графитовые материалы для антифрикционных и электротехнических задач.