Una pequeña chispa entre las escobillas y el colector de un motor eléctrico es algo habitual. Sin embargo, la cosa cambia cuando directamente "saltan chispas" fuera. El aumento de chispas en las escobillas del motor eléctrico de una aspiradora significa un mal funcionamiento que puede reducir considerablemente la vida útil del aparato. Este fenómeno también puede ir acompañado de una disminución de la potencia del motor, un funcionamiento irregular, sobrecalentamiento y otros problemas. En este artículo, analizaremos las razones por las que las escobillas de una aspiradora echan chispas y sugeriremos posibles soluciones.
Principio de funcionamiento del motor colector
En el bastidor estático del aparato se encuentran los componentes clave, que son los cojinetes de rotación. Estos cojinetes alojan tanto el motor como el estator, cada uno de ellos equipado con sus propios bobinados hechos de núcleos aislados, también conocidos como inducidos. Por el inducido circula una corriente eléctrica que genera campos magnéticos con polos norte (N) y sur (S). La interacción entre estos polos hace girar el eje del rotor, la parte dinámica del motor. Para proporcionar a los bobinados la tensión necesaria para la rotación del eje, se utiliza el colector, junto con escobillas y armaduras.
Esquema del motor
Para comprender mejor el funcionamiento de un motor de colector, existen dos representaciones visuales: una simplificada y otra detallada. El formato inicial (como se muestra en la figura siguiente) es un diagrama convencional que destaca la conexión de los devanados a la fuente de alimentación principal. Los diseños más complejos (como se muestra en la figura siguiente) presentan derivaciones adicionales tanto en el rotor como en el estator. Estas tomas adicionales se utilizan, por ejemplo, para suministrar energía a sistemas automatizados o para regular la velocidad del motor. La presencia de protección térmica ayuda a minimizar la probabilidad de sobrecalentamiento en la capa superior del bobinado de la unidad. Este componente desvía la tensión cuando se dispara el relé, deteniendo así el funcionamiento del eje. El tacogenerador indica la velocidad de rotación del motor. Alternativamente, algunos modelos están equipados con un sensor Hall. Este dispositivo recibe señales a través de los contactos de los paneles colectores.
Las escobillas de un motor de colector son su componente más vulnerable: experimentan una fricción continua durante el funcionamiento, lo que provoca su desgaste. Las superficies de cobre de las escobillas sufren especialmente la deposición de polvo de carbón con el paso del tiempo.
Características de diseño
En el modo de deslizamiento normal, hay una ligera interrupción del flujo de corriente eléctrica. Se forman pequeños arcos eléctricos que suelen acompañar a las chispas. Además, hay una presencia de resistencia inductiva en los devanados del motor. Incluso con escobillas nuevas, siempre se producirán chispas bajo carga máxima en la unidad. Es posible que estas chispas no se aprecien visualmente, sobre todo en los modelos de baja potencia. Sin embargo, los equipos sensibles que se encuentren cerca de una aspiradora en funcionamiento registrarán sin duda estas interferencias. En consecuencia, se instalan filtros en televisores, ordenadores personales y otros aparatos para erradicar tales perturbaciones.
Desgaste
El componente de carbono de la escobilla que toca el colector se deteriora con el tiempo, lo que provoca una reducción tanto de su longitud como de su tamaño total. Como resultado, la presión del muelle se debilita, creando huecos y las consiguientes chispas.
Cepillos de grafito para aspiradoras
Cepillo casero
El cepillo debe introducirse firmemente en las ranuras y colocarse perfectamente perpendicular al eje del rotor. Si el cepillo es demasiado pequeño, provocará desajustes. Este desajuste provocará chispas y una disminución del rendimiento del motor. Por lo tanto, es aconsejable elegir versiones industriales en lugar de caseras. Lea también las razones por las que su aspiradora no se enciende.
Sustitución de las escobillas
La razón más básica y aparente de las chispas es el desgaste de la brocha. A pesar de que los motores de los colectores están equipados con condensadores especiales para suprimir las chispas y reducir las interferencias de radio, las escobillas acaban desgastándose y es necesario sustituirlas. Para sustituir las escobillas, primero tendrás que acceder al motor, lo que requiere desmontar la aspiradora. En la mayoría de los casos, esto se puede hacer fácilmente con un destornillador, pero asegúrese de desenchufar el aparato primero. Una vez desmontado el aspirador y accesible el motor, localice los portaescobillas. Dependiendo del diseño, para retirar las escobillas del portaescobillas puede ser necesario tirar de los pestillos, y para esta tarea puede ser necesario un destornillador.
Lea también: guía sobre cómo desmontar manualmente el motor de la aspiradora.
En los últimos tiempos, numerosos fabricantes de aspiradoras han empezado a incluir juegos de escobillas de repuesto con sus productos. Sin embargo, si ha adquirido un aparato sin piezas de repuesto adicionales, podrá encontrarlas fácilmente en tiendas de herramientas eléctricas.
Al comprar escobillas nuevas, es importante tener en cuenta su tamaño y material.
Estas escobillas vienen en dos materiales principales: grafito y cobre-grafito. Se recomienda retirar previamente los elementos antiguos del motor de la aspiradora y llevarlos a la tienda. De este modo se asegura de seleccionar el recambio correcto sin confusiones.
Reparar un mal contacto
Cuando el contacto con el colector es inadecuado, las escobillas suelen generar chispas. Este problema puede surgir después de instalar nuevas escobillas. Para garantizar un ajuste más firme entre las escobillas y el colector, puede utilizar "papel de lija" zerośilver o simplemente dejar que el aspirador funcione a velocidad media durante aproximadamente 20 minutos. Es esencial examinar el estado de los cojinetes, ya que su deterioro puede provocar el descentramiento y la rotación irregular del rotor. Del mismo modo, puede hacerse evidente la presencia de protuberancias de aislamiento entre las placas del colector, arañazos en la superficie y otras irregularidades. El pulido puede realizarse con papel abrasivo.
El mecanismo del motor colector de la aspiradora
Es importante que las escobillas del portaescobillas no estén sueltas, sino que puedan moverse libremente. Esta libertad de movimiento está garantizada por un muelle, cuyo estado también es crucial.
Si va a sustituir las escobillas, asegúrese de comprobar la fuerza con la que el muelle las comprime contra el colector. A veces, puede ser necesario estirar ligeramente el muelle para mejorar el contacto entre las escobillas y el colector.
Si la orientación de las escobillas con respecto al estator no es correcta, también pueden producirse chispas. La posición ideal es cuando ambos cepillos están perfectamente alineados con el eje de rotación del colector. Con el tiempo, las vibraciones continuas pueden hacer que el soporte del portaescobillas se afloje o incluso sufra daños mecánicos. Es importante examinar cuidadosamente las superficies de los componentes. Las piezas agrietadas, astilladas o corroídas deben sustituirse. Cada fabricante incorpora elementos de diseño únicos en su gama de productos, lo que significa que los diferentes tipos de aspiradoras tienen diferentes tipos de accesorios de cepillo. Sin embargo, en general, todos los modelos cuentan con el mismo mecanismo, y el portaescobillas suele estar fijado con dos tornillos y permite su ajuste.
Eliminar la suciedad
Es importante asegurarse de que la superficie del captador donde entra en contacto con los cepillos está libre de suciedad o residuos. El polvo y las partículas de carbón o metal pueden afectar negativamente al contacto entre las escobillas y el colector, provocando problemas. Si hay suciedad en el colector, pueden producirse chispas y hollín. Para remediarlo, es necesaria una limpieza regular. Si la superficie está contaminada, debe limpiarse con papel de lija fino y, a continuación, pasar un paño con alcohol o gasolina para eliminar cualquier resto de grasa. También es importante comprobar si hay suciedad o polvo en el espacio entre los contactos del rotor, ya que deben limpiarse y desengrasarse si es necesario.
Cortocircuito en el motor
Una de las situaciones más indeseables para el motor de la aspiradora es cuando se produce un intercircuito en el bobinado. Normalmente, las chispas se producen de forma circular, lo que hace que la velocidad del motor disminuya y se produzcan aleteos. Además, las placas del colector pueden ennegrecerse considerablemente. En este caso, es probable que haya que sustituir el motor por completo, ya que sólo el coste del inducido puede suponer entre el 70% y el 80% del coste total del motor. Rebobinar el motor en un entorno doméstico no es tarea fácil.
Al principio, es imprescindible controlar la temperatura del motor. El sobrecalentamiento puede tener efectos perjudiciales no sólo para el motor, sino también para los componentes electrónicos. Si el cuerpo de la aspiradora se calienta excesivamente, es aconsejable desconectar el aparato y dejar que se enfríe. La mayoría de los modelos económicos y de precio moderado requieren una pausa tras 15-20 minutos de uso ininterrumpido.
El calentamiento del motor también puede verse influido por filtros obstruidos, bolsas o bidones llenos y objetos extraños en el sistema de refrigeración.
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