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發(fā)電機(jī)碳刷和集電環(huán)的故障現(xiàn)象及處理
時(shí)間:2019-02-27 07:10:18來源:本站

  ?電刷和集電環(huán)是發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的重要組成部分,電刷是用于集電環(huán)上作為導(dǎo)入導(dǎo)出電流的滑動(dòng)接觸體,是發(fā)電機(jī)能量交換的設(shè)備。在運(yùn)行過程中由于電刷質(zhì)量、選型及維護(hù)不到位等原因,將會(huì)出現(xiàn)電刷發(fā)熱、打火等現(xiàn)象,嚴(yán)重危及發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。通過分析一些機(jī)組主勵(lì)磁機(jī)電刷和滑環(huán)偶爾出現(xiàn)發(fā)熱、打火的產(chǎn)生及演變發(fā)展,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出問題處理對(duì)策,進(jìn)一步針對(duì)性地提出了出現(xiàn)問題時(shí)的維護(hù)措施和注意事項(xiàng)。

  01集電環(huán)常見故障及原因

  •1、火花:盡管火花可能是過載或者電刷材質(zhì)和型號(hào)不合適引起的,但集電環(huán)產(chǎn)生火花則常常是由于下述機(jī)械方面的原因:

  •1)電刷壓力偏低且不均勻;

  •2)電刷不能上下自由滑動(dòng),卡在刷握里;

  •3)集電環(huán)真圓度差,即不圓度超標(biāo);

  •4)電刷導(dǎo)線太短或太硬;

  •5)震動(dòng)超標(biāo);

  •6)電刷底面與集電環(huán)表面接觸差。

  •2、溝槽或拉條紋

  •1)電刷質(zhì)量或型號(hào)不合適;

  •2)使用環(huán)境中粉塵大;

  •3)電刷壓力過低,且不均勻;

  •4)電機(jī)長期低負(fù)載運(yùn)行。

  •3、集電環(huán)表面扁平

  •1)電流過大,電刷壓力偏低;

  •2)電刷電流分配不均勻;

  •3)由于外部原因,發(fā)電機(jī)發(fā)生位移振動(dòng);

  •4)發(fā)電機(jī)較長時(shí)間不運(yùn)轉(zhuǎn),電刷不提起,在集電環(huán)表面蝕出黑斑痕。

  •4、導(dǎo)線燒斷

  •1)電刷壓力不均勻;

  •2)電刷卡在刷握里,致使其它的電刷過流;

  •3)不同電刷混用于同一集電環(huán)上;

  •4)因螺絲松動(dòng)而引起的接觸電阻過大,致使其他的電刷過流;

  •5)氣體對(duì)導(dǎo)線腐蝕嚴(yán)重或因振動(dòng)引起的磨損。

  •5、電刷及刷架過熱

  •1)集電環(huán)表面光潔度不符合要求;

  •2)電刷與電刷柄之間的電阻不均勻而引起的接觸電阻生熱;

  •3)彈簧壓力太高而引起的摩擦生熱;

  •4)彈簧壓力不均衡,有過大或過小現(xiàn)象,從而引起的摩擦生熱和電刷自身電阻發(fā)熱;

  •5)電刷材質(zhì)與電機(jī)負(fù)荷不匹配。

  •6、電刷損耗不平均

  •1)彈簧壓力太低或太高;

  •2)集電環(huán)表面有油或塵埃;

  •3)電刷與電刷架可能出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象;

  •4)電刷位置不正確;

  •5)電刷引線太短或太硬;

  •6)氣隙不均勻(軸承可能有磨損)。

  •7、集電環(huán)出現(xiàn)鋸齒狀或凹槽狀

  •1)電機(jī)振動(dòng)超標(biāo);

  •2)壓簧壓力沒有在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi);

  •3)電刷材質(zhì)與集電環(huán)不符合不匹配;

  •4)電刷架與集電環(huán)間距過大。

  •8、集電環(huán)產(chǎn)生單極性磨損

  •1)壓簧壓力未在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi);

  •2)垂直型電刷架安裝成略帶反作用角度;

  •3)反向型電刷架裝成順向型;

  •4)集電環(huán)表面沾有油污或其他。

  •9、電刷表面有電腐蝕現(xiàn)象

  •1)集電環(huán)扁平,不符合標(biāo)準(zhǔn);

  •2)保持器的間隔不均勻或不正;

  •3)彈簧壓力未在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi);

  •4)電刷存在打火現(xiàn)象。

  02處理方法及對(duì)策

  •1、火花

  •1)調(diào)整電刷壓力,同時(shí)檢查電刷能否自由滑動(dòng);

  •2)如集電環(huán)扁平、真圓度不合格,大修中更換或修理;

  •3)因電機(jī)振動(dòng)引起的火花現(xiàn)象,找出振動(dòng)原因并消除;

  •4)更換新電刷。

  •2、溝槽或拉條紋

  •1)根據(jù)電機(jī)特性選擇與原機(jī)電刷各指標(biāo)性能匹配的電刷;

  •2)調(diào)整電刷壓力至合格范圍或更換壓力不合格的壓簧。

  •3、集電環(huán)表面扁平

  •1)調(diào)整電刷壓力;

  •2)解決電機(jī)位移振動(dòng)。

  •4、導(dǎo)線燒斷

  •1)調(diào)整電刷壓力,將各電刷所帶電流調(diào)整至均衡;

  •2)檢查電刷導(dǎo)線是否有磨損現(xiàn)象,并更換新電刷。

  •5、電刷及刷架過熱

  •1)調(diào)整電刷壓力;

  •2)消除電刷與電刷柄之間的接觸電阻;

  •3)確定電刷材質(zhì)與電機(jī)負(fù)荷是否匹配;

  •4)在集電環(huán)表面涂抹少量凡士林,解決因光潔度不符合要求而引起的摩擦生熱。

  •6、電刷損耗不平均

  •1)調(diào)整彈簧壓力。

  •7、集電環(huán)出現(xiàn)鋸齒狀或凹槽狀

  •1)解決電機(jī)振動(dòng)招標(biāo);

  •2)將壓簧壓力及刷架距離調(diào)整在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。

  •8、集電環(huán)產(chǎn)生單極性磨損

  •1)將壓簧壓力調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi);

  •2)檢查刷架安裝是否符合要求。

  •9、電刷表面有電腐蝕現(xiàn)象

  •1)更換或修理集電環(huán);

  •2)調(diào)整彈簧壓力并解決電刷打火現(xiàn)象。

  03電刷發(fā)熱常用處理方法

  一、當(dāng)發(fā)熱處于初期,發(fā)熱溫度不高,如100℃以內(nèi),此時(shí)可以采用如下方法:

  1)更換磨損較短的及工作電流很小的電刷;調(diào)整或更換部分彈性較小刷握的彈簧;處理電刷卡澀等措施,將電刷電流調(diào)整均勻,減少發(fā)熱量。

  2)適當(dāng)降低發(fā)電機(jī)的無功負(fù)荷,減少勵(lì)磁電流,從而降低電刷的工作電流,減輕發(fā)熱。

  3)清理通風(fēng)口,保持風(fēng)道暢通或大功率風(fēng)扇通風(fēng),增加散熱量。

  二、發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)應(yīng)急處理,溫度升高達(dá)到150℃以上

  1)首先要降低發(fā)電機(jī)的無功負(fù)荷,減少勵(lì)磁電流,從而降低電刷的工作電流。

  2)找出嚴(yán)重過熱的電刷,立即更換緊急備件電刷。嚴(yán)重過熱的電刷接觸面處基本損壞且有掉塊現(xiàn)象,此時(shí)這類電刷跳震明顯,觀察電刷小辮抖動(dòng)明顯(緊急備件電刷為:在正常運(yùn)行已磨好的電刷)。

  3)當(dāng)發(fā)現(xiàn)個(gè)別電刷斷辮或脫辮,或是刷辯嚴(yán)重變色時(shí),出現(xiàn)環(huán)火,則應(yīng)減小勵(lì)磁電流,逐塊更換發(fā)熱電刷并進(jìn)行調(diào)整壓力,不可強(qiáng)行更換大量新電刷。

  4)當(dāng)處理完異常電刷后,滑環(huán)的氧化膜基本已被破壞,由于摩擦系數(shù)較大仍會(huì)出現(xiàn)溫度高現(xiàn)象并且聲音異常,這時(shí)可采用涂抹凡士林的方法進(jìn)行潤滑降溫。具體方法及理由如下:

  •用木質(zhì)或竹質(zhì)筷子前纏繞一塊白布后,蘸取少量的普通凡士林,輕輕地涂抹于滑環(huán)表面,要做到少量多次均勻,每次間隔1-3分鐘。在很多次出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)熱,整體溫度很高時(shí),電刷與滑環(huán)溫度升到200℃以上,采用這種方法都能很快降溫,把整體過熱現(xiàn)象可控在正常溫度之內(nèi),電刷聲音及振動(dòng)也會(huì)隨之變小,可避免停機(jī)事故的發(fā)生。

  04電刷打火處理及預(yù)防措施

  1)因機(jī)械振動(dòng)引起的跳火,在機(jī)組運(yùn)行時(shí)應(yīng)及時(shí)采用提高壓簧壓力并測量電刷分流及溫度情況是否在正常范圍之內(nèi),先做到溫度、火花在可控范圍,待有機(jī)會(huì)停機(jī)處理振動(dòng)大問題,同時(shí)也要檢查電刷架支撐是否牢固并測量正負(fù)極之間絕緣和對(duì)地絕緣。

  2) 針對(duì)于滑環(huán)表面氧化膜在運(yùn)行中由于各種原因而被損壞,光潔度差而產(chǎn)生的打火現(xiàn)象,一般可選用一只摩擦系數(shù)較大的電刷,將彈簧壓力調(diào)整至最大進(jìn)行磨合,摩擦系數(shù)較大的電刷位置應(yīng)選擇在順時(shí)針尾部,也就是滑出邊采用摩擦系數(shù)較大的電刷,這樣可以使滑環(huán)的運(yùn)行得到改善。同時(shí)也要密切關(guān)注摩擦系數(shù)較大這只電刷的溫度、電流是否在允許值范圍。

  3) 若電刷壓緊彈黃的壓力過大或過小,電刷分流不均時(shí),就必須作出對(duì)壓簧壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,電刷壓簧材質(zhì)的要求是使電刷受到均勻穩(wěn)定壓力的主要因素,各電刷之間的壓力差不應(yīng)超過其平均值+10%,電刷在運(yùn)行過程中隨著不間斷的磨損,電刷彈簧也要隨之進(jìn)行調(diào)整,盡量使電刷壓力維持基本不變。經(jīng)常檢查電刷的工作狀態(tài)和活動(dòng)情況是保證電刷正常工作的有效措施。