Эксплуатация электрических машин подвижного состава предполагает периодическую замену электрических щеток, подверженных механическому и электроэрозионному износу.
Исследования, проведенные в условиях эксплуатации, показывают, что ресурс серийной электрощетки имеет значительную дисперсию, из-за влияния различных эксплуатационных факторов. Исследования показывают, что ресурс электрощетки значительно ниже по сравнению с расчетными значениями. Это объясняется влиянием неблагоприятных факторов, заложенных на заводе-изготовителе: низким качеством материалов; технологическими отклонениями (отклонение геометрии коллектора, из-за усадки изоляции); плохой настройкой зоны безыскровой работы машины; низким качеством балансировки вращающихся частей машины и др. Все эти факторы ускоряют износ электрощеток и снижают их ресурс.
Многолетние исследования показывают, что бороться с этими негативными явлениями просто невозможно, т.е. этот путь является неэффективным. Требуется большая работа по созданию более жестких нормативных актов для изготовления электрических машин; коренное обновление технологического оборудования на заводах-изготовителях и др. Необходим поиск эффективных технологических путей решения, направленных на повышение ресурса, технологичности, снижение себестоимости и повышение эксплуатационной надежности электрощеток [1, с. 56; 2, с. 17; 3, с. 108].
Рекомендуемая электрощетка принципиально отличается по конструктивным признакам и по сроку эксплуатации от существующих. Данная электрощетка является составной, в то время как существующие конструкции электрощеток цельные. Химический состав и пропорции компонентов составных электрощеток, их размеры не отличаются от серийных. Конструктивные параметры электрической машины и щеткодержателя также остаются неизменными. Это подтверждает отсутствие малейшего технологического риска при эксплуатации нового вида электрощеток [4, с. 134; 5, с. 272].
Основной идеей проекта является увеличение срока эксплуатации (ресурса) электрощеток электрических машин (дополнительно от 30 до 44%), в зависимости от их конструкции.