Perché il motore dell'elettroutensile fa scintille sul commutatore (attenzione alle specifiche dell'utensile)
La maggior parte delle scintille che si vedono attraverso le fessure di ventilazione sono perfettamente normali oppure sono un silenzioso avvertimento che l'utensile si sta bruciando. Il trucco è semplice: osservate come le scintille cambiano con il carico, la velocità e il tempo, e di solito potete capire se continuare a tagliare, smontare o ritirare l'utensile prima che cuocia l'armatura.
Indice
Conoscete già la teoria. Ecco cosa dicono in realtà le scintille.
Sapete cos'è un motore universale. Sapete cos'è un commutatore fa. Per questo motivo, salteremo il libro di testo e parleremo di ciò che si vede effettivamente quando si preme il grilletto di un trapano, di una smerigliatrice, di una sega, di una pialla o di un martello rotante.
Un motore a spazzole in buona salute emette un piccolo bagliore arancione sul bordo d'uscita di ciascuna spazzola. A vuoto si potrebbe vedere una sottile linea di piccoli archi; quando si mette l'utensile al lavoro, questi dovrebbero rimanere modesti o addirittura calmarsi un po“. Questo tipo di comportamento è stato definito ”piccoli archi normali sul bordo d'uscita" ed è accettato per i motori a spazzole CA/universali.
Quando le scintille diventano più lunghe, più brillanti, più rumorose, iniziano a percorrere tutti i 360° del commutatore o si accendono sotto carico invece di stabilizzarsi, il motore vi sta dicendo che c'è qualcosa che non va: spazzole, commutatore, avvolgimenti, meccanica o modo in cui state usando l'utensile. Le scintille eccessive sono state ripetutamente collegate a spazzole usurate, pressione ridotta della molla, segmenti ruvidi del commutatore, polvere di carbone nelle fessure o avvolgimenti dell'armatura in cortocircuito.
Questo è il livello a cui ci fermeremo: cosa significa il modello spark, strumento per strumento, e cosa fare concretamente.
Scintilla normale e “questa cosa si sta mangiando da sola”.”
È possibile trattare il commutatore come un semplice indicatore. Non è necessario un cannocchiale, ma solo occhi, orecchie e naso.
Le scintille piccole e fioche che rimangono aderenti al commutatore, magari un leggero alone in una stanza buia, di solito vanno nel secchio “continua a lavorare”. Le scintille giallo-bianche e brillanti, soprattutto se avvolgono il commutatore, sincronizzate con un odore di elettricità calda, sono da considerarsi “stop now”. Archi intensi e surriscaldamento sono anche elencati come sintomi chiave di un problema di scintilla nelle guide universali dei motori e nelle tabelle dei produttori di spazzole.
Per essere pratici, ecco una tabella che collega ciò che si vede a ciò che probabilmente accade all'interno, con un'indicazione specifica per ogni strumento.
| Cosa si vede sul commutatore | Cosa sta succedendo all'interno | Situazioni tipiche degli utensili | Prima mossa in negozio |
|---|---|---|---|
| Scintille arancioni strette e basse, per lo più sul bordo di uscita del pennello. Le scintille si riducono o rimangono simili quando si carica lo strumento. | Commutazione normale. Il grado della spazzola, la forza della molla e la pellicola del commutatore rientrano nella fascia di accettabilità. | Trapano a filo di fascia media a rotazione libera, fresatrice a velocità moderata, seghetto alternativo ad aria compressa. | Considerate questa come la vostra visuale “di base”. Nessuna azione oltre alla pulizia occasionale e al controllo delle spazzole. |
| Occasionali scintille più luminose in un punto intorno al commutatore, a volte con una corrispondente barra più scura o più chiara. | Singola barra alta, mica orgogliosa o leggera eccentricità del commutatore. La spazzola rimbalza quando passa in quel punto. | La sega a gattuccio che è stata sbattuta tutto il giorno, la pialla che ha preso un colpo, il trapano più vecchio che è caduto. | Fermarsi prima che diventi un anello di fuoco completo. Ispezionare il commutatore per verificare la presenza di una barra rialzata o di un sottosquadro irregolare; riverniciare leggermente e correttamente o sostituire l'indotto, se si dispone dell'attrezzatura necessaria. |
| Scintille lunghe e brillanti, di colore giallo-bianco, che avvolgono la maggior parte o tutto il commutatore. Spesso si manifestano con calore, odore e perdita di coppia. | Spire dell'indotto in cortocircuito, isolamento difettoso o grave guasto della commutazione. Spesso i segmenti del commutatore sono bruciati. | Smerigliatrice angolare che è stata appoggiata con forza sull'acciaio, sega circolare in stallo su materiale spesso, vecchio trapano che è già stato scaldato un paio di volte. | Interrompere immediatamente l'alimentazione. Spogliare l'utensile. Se si notano barre bruciate o avvolgimenti scuri e cotti, trattare l'indotto come un rottame o inviarlo per il riavvolgimento. Non continuare a “provare”. |
| Una scintilla che è modesta a vuoto, ma che diventa pesante e diffusa non appena si applica un carico reale all'utensile. | Le spazzole possono essere usurate, di qualità sbagliata, mal posizionate o la pellicola del commutatore è danneggiata. Una corrente elevata sotto carico evidenzia i punti deboli. | Sostituzione delle spazzole con un set non OEM in una smerigliatrice, pialla o trapano SDS. Motori di aspirapolvere o aspiratori dopo la sostituzione delle spazzole. | Controllare la lunghezza della spazzola e la pressione della molla. Verificare che si stia utilizzando una qualità di spazzole compatibile. Pulire le fessure del commutatore, eseguire un leggero rodaggio a vuoto per far sedere le spazzole prima di un carico serio. |
| Le forti scintille compaiono soprattutto quando l'utensile si impantana o si blocca; scompaiono quasi del tutto quando si allenta la presa. | L'utensile è semplicemente sovraccaricato. La corrente aumenta, il margine di commutazione scompare. L'abuso ripetuto danneggia comunque le spazzole e il commutatore nel tempo. | Smerigliatrice da 4½” su un grande taglio con una corda sottile da pochi euro; sega circolare che strappa legno duro e denso; martello da demolizione spinto lateralmente nel cemento. | Cambiate il modo in cui lo utilizzate: alimentazione più leggera, accessori più affilati, migliore calibro della prolunga, lasciatelo raffreddare. Se le scintille hanno già danneggiato le spazzole, ispezionarle. |
| Scintille casuali, dall'aspetto sporco, con polvere nera e superficie del commutatore opaca. | Accumulo di polvere di carbone, contaminazione o scarsa pellicola del commutatore. La spazzola non vede una superficie pulita, la resistenza varia da segmento a segmento. | Strumenti utilizzati in ambienti molto polverosi: smerigliatrici per muratura, seghe per calcestruzzo, pialle, levigatrici rotorbitali. | Soffiare il motore (con attenzione), pulire il commutatore e la scatola delle spazzole e controllare che le prese d'aria e i filtri non siano intasati. Sostituire le spazzole se sono smaltate o scheggiate. |
Noterete cosa manca in questa tabella: non abbiamo parlato di “cos'è un commutatore”. Lo sapete già. È più utile collegare l'andamento della scintilla visibile con l'abuso specifico che il vostro trapano, la vostra smerigliatrice o la vostra sega hanno effettivamente subito.
Strumento per strumento: come si svolge la scintilla di solito
Diversi utensili spingono i loro motori in modi diversi. Il design del motore è simile, ma non il profilo di utilizzo.
Trapani e driver
I trapani a filo e i martelli rotativi SDS impiegano molto tempo per avviarsi e fermarsi. Elevato spunto, molto lavoro sul grilletto, frequenti stalli quando una punta si blocca. Le brevi scintille che si sprigionano proprio quando l'utensile si arresta e che scompaiono non appena si allenta il grilletto sono proprio quello che ci si aspetta. Quando il trapano gira liberamente e si vedono già lunghe scintille intorno al commutatore, non si tratta più di corrente di avviamento, ma di usura o danni.
Sui trapani con grilletto a velocità variabile, il funzionamento a bassa velocità con una coppia elevata è una combinazione difficile. Il campo fa il suo lavoro, la corrente è elevata, la ventilazione è scarsa. Se le scintille più brillanti si verificano durante un lavoro lento e ad alta coppia, si deve presumere che si stiano sollecitando sia le spazzole che il commutatore. Un uso breve in quella zona, poi un funzionamento a pieno regime in aria per raffreddare, allunga la vita dell'utensile più di qualsiasi trucco di pulizia.
Smerigliatrici angolari e utensili da taglio
Le smerigliatrici sono spesso i primi utensili in cui si notano le scintille del motore, soprattutto perché l'utensile stesso emette già scintille metalliche dalla parte anteriore. Quindi tutto si mescola e viene ignorato.
All'interno, le smerigliatrici puniscono i loro motori. Cicli di lavoro lunghi, carico elevato quasi continuo, polveri sottili e spesso prolunghe sottodimensionate che trascinano la tensione di ingresso verso il basso. Una tensione bassa con un carico meccanico elevato significa corrente elevata, campo debole, angolo di commutazione ampio e più scintille. Diversi articoli sui motori indicano direttamente i problemi di sovraccarico e di tensione come cause comuni dell'arco interno.
Quando un macinino è sano, si vedrà un piccolo bagliore arancione attraverso le bocchette laterali, anche sotto carico. Non dovrebbe assomigliare a un anello di fulmini. Se la scintilla salta all'improvviso dopo aver cambiato le spazzole, prima di dare la colpa all'indotto pensate a “spazzole di qualità sbagliata o con una cattiva sede”. Se la scintilla salta dopo un taglio particolarmente brutale con il disco quasi in stallo nel taglio, sospettate di aver cotto la pellicola del commutatore o di aver danneggiato alcune spire.
Le smerigliatrici sono anche molto sensibili alle vibrazioni. Un leggero gioco dei cuscinetti o un mandrino piegato si traducono in un'oscillazione del commutatore e in un rimbalzo della spazzola, che si manifesta con scintille “a striscia” in un punto particolare della rotazione. Le guide alla manutenzione delle macchine rotanti indicano che i commutatori eccentrici e le vibrazioni della macchina sono le classiche fonti di scintille e danni ai commutatori.
Seghe circolari e troncatrici
Questi utensili funzionano solitamente ad alta velocità con un carico abbastanza costante nel taglio. Non subiscono gli eventi di stallo costanti che si verificano con i trapani, ma subiscono carichi d'urto quando qualcuno forza la lama attraverso un nodo o la schiaccia in un taglio di chiusura.
Se una sega è stata sovraccaricata spesso, a volte si notano scintille che vanno bene al minimo, ma che si intensificano non appena la lama entra nel legno. Questo è lo schema “sensibile al carico” del tavolo e spesso indica che le spazzole e il commutatore hanno subito un numero sufficiente di cicli di calore. Un commutatore usurato e leggermente sbilanciato può aggiungere quella striatura a punto singolo, sempre nello stesso punto a ogni giro, proprio come nelle smerigliatrici.
In particolare, le seghe mitragliatrici vengono sbattute sul posto di lavoro e poi si rialzano di scatto. Questo movimento di arresto e ripartenza è dannoso per i cuscinetti. Con l'usura dei cuscinetti, il rotore può trovarsi fuori centro. Nei forum che trattano di motori universali e a corrente continua si parla spesso di distanze d'aria non uniformi e di disallineamento magnetico come fattori che contribuiscono all'eccesso di scintille delle spazzole; la stessa fisica si applica in questo caso.
Pialle, levigatrici e frese
Questi utensili funzionano spesso vicino alla velocità massima, con una coppia variabile ma generalmente modesta. I problemi di scintilla del motore sono spesso dovuti più alla polvere che al carico puro.
La polvere fine può ricoprire il commutatore, depositarsi tra le barre e creare percorsi conduttivi. Le tabelle per la risoluzione dei problemi di spazzole e commutatori indicano esplicitamente la contaminazione e la polvere come causa di archi di spazzole e commutazioni irregolari. Se l'utensile vive nella polvere dell'MDF o del cemento, si deve presumere che le interiora siano sporche molto prima dell'aspetto esteriore.
Le frese e le frese per rifilatura spesso mostrano scintille “tremolanti” a velocità intermedie quando funzionano con il controllo elettronico della velocità. Non si tratta automaticamente di un guasto. Ma se lo sfarfallio si trasforma in archi luminosi che si mantengono anche alla massima velocità, non si tratta di un semplice comportamento di controllo.
Martelli rotanti e utensili da demolizione
I martelli rotativi caricano il motore in modo massiccio e per lunghi periodi. Molti di essi sono al limite della corrente ragionevole per le dimensioni del telaio. Il compromesso prevede un po' di scintille.
La cosa principale da osservare è il cambiamento nel tempo. Se avete un martello SDS che ha sempre mostrato un bagliore modesto e costante e poi, dopo una sessione particolarmente lunga nel calcestruzzo denso, inizia a lanciare scintille più grandi e rumorose con un accenno di odore di epossidico bruciato, questo è il vostro indizio. Spazzole usurate, supporti disallineati o danni precoci all'indotto: sono tutte cause documentate di un aumento delle scintille quando la corrente di esercizio rimane elevata per lunghi periodi.
Cosa è cambiato all'interno del motore quando è cambiato lo schema delle scintille
È utile avere un'immagine mentale approssimativa di ciò che è effettivamente cambiato quando le scintille si sono fatte sentire.
Se le scintille sono diventate più lunghe e più brillanti subito dopo aver cambiato le spazzole, ma solo sotto carico, è probabile che siano state modificate le proprietà del contatto elettrico: nuovo tipo di spazzola, nuova sede, nuova pressione della molla. Le guide per le spazzole segnalano ripetutamente il materiale sbagliato delle spazzole, la forza inadeguata della molla e la cattiva sede come cause comuni dell'arco elettrico. Il commutatore in sé potrebbe essere a posto; è l'interfaccia che non funziona.
Se le scintille sono legate a una singola posizione angolare, qualcosa non è più geometricamente vero. Una barra alta, una mica sollevata, un commutatore eccentrico o un rotore spostato. La letteratura sulla manutenzione dei motori non ha peli sulla lingua: i commutatori eccentrici e le vibrazioni meccaniche sono in cima agli elenchi delle “cause delle scintille”. Non si risolve il problema con una maggiore pulizia. Si lavora o si sostituisce l'indotto.
Se le scintille compaiono soprattutto quando l'utensile è molto carico e si avvolgono più o meno intorno al commutatore, probabilmente il rame interno si sta scaldando troppo. L'isolamento si rompe, diventa cortocircuito e ora si sta osservando una piccola saldatrice ad arco all'interno. I siti di riparazione e i forum di domande e risposte concordano: quando si vede un anello continuo di scintille intorno al commutatore, combinato con punti bruciati, l'indotto è solitamente in cortocircuito e non vale la pena di “correre a vedere se si cancella”.”
Se le scintille sono sporche, sparse e accompagnate da fuliggine nera, si tratta di contaminazione. È possibile che un'armatura perfettamente funzionante sia sepolta da polvere di carbone e graniglia abrasiva. La soluzione è spesso la pulizia e la sostituzione delle spazzole, non un nuovo utensile.
Quando continuare a utilizzare lo strumento e quando smettere di farlo
La decisione può essere presa anche senza un grafico di fantasia, ma è bello sapere che questi grafici esistono. I produttori di carbone e gli specialisti di motori pubblicano indicatori di “livello di scintilla” (l'indicatore di commutazione di Mersen, la vecchia tabella di scintilla Westinghouse) con bande accettabili per il normale funzionamento delle macchine a spazzole. Le guide universali per i motori dicono la stessa cosa in parole più semplici: scintille piccole, fioche e costanti vanno bene; archi luminosi, rumorosi e persistenti con calore e odore non vanno bene.
Per gli utensili elettrici, una serie di regole ragionevoli è la seguente, ma semplice:
Se si vedono solo piccole scintille arancioni che non si sviluppano durante il normale lavoro e l'utensile non si surriscalda o non emette odore di bruciato, di solito è sicuro da mantenere in servizio.
Se le scintille sono aumentate di recente, soprattutto dopo un lavoro impegnativo o la sostituzione di una spazzola, fermarsi e ispezionare prima di rimettere l'utensile in rotazione pesante. Spesso è possibile individuare precocemente un problema alle spazzole o al commutatore.
Se si vede un anello quasi continuo di scintille luminose, si sente un forte crepitio elettrico o un odore di isolamento bruciato, considerare l'utensile come guasto fino a prova contraria sul banco. Un'armatura che ha già cominciato a carbonizzarsi o a bruciare le barre raramente “guarisce”; un funzionamento più prolungato non fa altro che danneggiare più profondamente il commutatore.
E in qualsiasi ambiente con polveri o vapori infiammabili, anche una scintilla “normale” in un trapano o in una smerigliatrice può essere una scelta sbagliata. Si tratta di una decisione di progettazione, non di un problema di manutenzione.
Abitudini di banco che mantengono onesti i commutatori
Una volta che l'utensile è sul banco, la maggior parte del lavoro utile è di base, non esotico.
Scollegare la spina. Spogliarlo in modo da poter vedere chiaramente entrambe le spazzole e il commutatore. Soffiare via la polvere, ma non come se si stesse cercando di far girare il rotore con l'aria compressa; si sta solo cercando di eliminare la polvere conduttiva e la grana. Molte guide alle riparazioni raccomandano specificamente di pulire la spazzatura e la polvere intorno alle spazzole e al commutatore prima di effettuare interventi più approfonditi, perché il carbonio tra i segmenti può da solo causare archi elettrici.
Controllare la lunghezza delle spazzole rispetto al limite fissato dal produttore o almeno rispetto al nuovo stock. Gli articoli sulla sostituzione delle spazzole sottolineano che una volta che le spazzole hanno superato il limite di usura, spesso si notano scintille, perdita di potenza e odore di bruciato molto prima che scompaiano letteralmente. Verificare che le molle spingano ancora con una certa autorità e che la spazzola possa muoversi liberamente nel suo supporto.
Osservate attentamente il commutatore. Non si tratta di lucentezza, ma di uniformità. Colore uniforme, altezze uniformi delle barre, assenza di difetti evidenti, segmenti rialzati, punti blu o anneriti. Le dettagliate “guide alle condizioni del commutatore” di Helwig e altri mostrano esattamente come i problemi inizino con un leggero scolorimento, per poi passare a barre di aspetto diverso e quindi a veri e propri danni meccanici.
Se si dispone dell'attrezzatura e il lavoro lo giustifica, è possibile tagliare la mica, rifinire un commutatore leggermente ruvido e inserire correttamente le nuove spazzole. Se si tratta di un trapano economico per uso domestico, la risposta onesta è spesso quella di sostituire l'indotto o l'intero utensile invece di provare a rilavorare un commutatore gravemente danneggiato.
Pensiero finale: trattare le scintille come una diagnosi, non come un dramma.
Le scintille sul commutatore non devono spaventare. Sono solo la prova visibile di quanto bene il motore stia commutando la corrente in quel momento.
Se ci si abitua a osservarli, su diversi utensili e nel corso del tempo, si iniziano a riconoscere gli schemi. Normale alone in una smerigliatrice scarica. Leggera striatura dopo un incidente di piallatura. Improvviso anello di fuoco dopo che qualcuno ha bloccato una sega in un nodo. Ogni schema corrisponde a una storia meccanica o elettrica all'interno dell'utensile.
Una volta lette queste storie in modo affidabile, si smette di tirare a indovinare. Si smette di scartare gli strumenti troppo presto. E si smette anche di far funzionare quelli che stanno silenziosamente cuocendo le loro armature fino alla morte. Le scintille non sono cambiate, ma solo la quantità di informazioni utili che ne ricavate.
