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集电环的作用

时间:2014-02-24 作者:明程机电设备 点击:

发电机的集电环(滑环)是转子线圈的接线端,是将励磁的直流电通过碳刷与该2个环接触输送给转子激 电刷在运行中*常见的故障为发热、产生火花、严重的烧损电刷刷握及集电环。从产生过热故障的原因看,主要有以下几个方面:

1、由于通风不良导致的发热:通风不良主要是因为冷却风道堵塞,集电环表面通风沟、通风孔堵塞、循环风扇风量下降等原因,尤其是当运行中集电环表面温度过高时,导致电刷磨损加剧,碳粉积聚增加,有可能会堵塞上述集电环表面的散热通道。因此在大小修时,应对集电环表面通风沟、孔以及冷却风道滤网进行清理,保持通畅。对于经过多次车削的集电环,如果集电环表面的通风沟高度不到5mm,已经车削到径向限制孔时,就应当按照说明书根据*小使用外径进行更换,以保证集电环的机械及散热可靠性。

2、由于接触电阻过大或分布不均匀而产生的发热:集电环和电刷是通过相互滑动接触导通励磁电流的,根据容量及型号的不同,每个集电环上大约分布着数十只电刷,由于接触电阻的不同,电流分配的差异,会导致发热不均匀,有以下几个原因:

(1)电刷与滑环表面接触电阻、电刷与刷辫接触电阻、刷辫与刷架引线接触电阻过大。可通过测量单个电刷总压降、电刷接触压降、刷体压降、联结压降、刷辫压降进行相互间对比来检查。同时检查回路中各螺丝是否紧固。检查电刷接触面的清洁程度,是否存在油污污染。

(2)电刷压力不均匀或不符合要求,可能有电刷过短、弹簧由于过热变软老化失去弹性等原因。应使用弹簧秤检查电刷压力。恒压弹簧应完整无机械损伤,压力应符合其产品的规定,同一极上的弹簧压力偏差不宜超过5%;非恒压的电刷弹簧,有规定时压力应符合其产品的规定,当无规定时,应调整到不使电刷冒火的*低压力,一般为140-250g/cm2,同一刷架上每个电刷的压力应均匀。

(3)集电环与转子引线接触电阻过大,这种情况应对集电环与转子引线间的紧  (4)电刷材质不良、导电性能差、使用的型号不符合要求或者使用了不同型号的电刷。同一电机上应使用同一型号、同一制造厂的电刷,对于外观检查有明显差异的电刷应更换。 电刷发热跳火的解决方法 同步发电机电刷在运行时一般应满足以下要求:①使用寿命长,同时对换向器和集电环的磨损小;②电刷的电气机械损耗小;③电刷下不出现对电机有危害的火花;④运行时噪音小。对于在运行中出现集电环、电刷发热过高、跳火严重的故障时,我们须认真观察,由表及里,综合分析,按电刷跳火的原因有针对性地采取措施。

1、电刷过热及跳火的原因分析

集电环、电刷刷握结构型式及电刷压力结构不合理,电刷与刷握之间的间隙过大,造成发电机运行时电刷在刷握内晃动,影响接触的稳定。间隙过小,将影响电刷与刷握内的自由滑动,有时甚至出现卡死状态,电刷受力不合理还可能造成电刷与刷壁产生电流通路,而导致电刷附焊现象。

电刷的材质和型号选择不合理,过硬或过软均会对集电环产生不良影响,而电刷的选型不当,会使电刷在运行中磨损异常。

电刷压力调整不当,压力过大时使电刷与集电环之间的磨擦力增大,机械磨损加剧,产生比正常运行时较多的热量不易散发,压力过小时与集电环接触不良,易产生火花,严重时烧蚀集电环而产生麻点,亦将导致集电环过热。

   部分发电机集电环上电刷数目设计不合理,数量偏少,造成电刷单位截面上通过的电流增大,使电刷在运行中实际承受的电流密度超过其允许范围,使电刷和集电环过热跳火。

   发电机组安装不良,调整不当,使发电机中心水平不理想,造成运行时机组振动,从而使发电机转子轴向窜动超差,使电刷在集电环运动轨迹不是一个规则的圆,使电刷与集电环接触不理想,实际接触面积减少,从而使集电环、电刷温度升高。

不同型号的电刷混用,或误换了允许电流密度较小的电刷,而导致集电环、电刷严重发热。

集电环上电刷刷盒内孔粗糙,集电环材质差,集电环有径向偏摆以及随圆度偏差超限等。

   电刷表面与集电环工作面之间有油污和杂物。

没有及时清扫集电环表面和刷握内的碳粉,使散热条件变差,集电环与电刷磨损过多,未能及时更换造成电刷压力不足,产生火花在集电环上打出麻点更加剧过热;更换电刷时,一次更换数量过多,新换电刷与集电环接触不良,从而使有效接触面积减小等。

部分厂家配套的集电环上电刷架不牢固,电刷架的机械强度不够,使电刷在运行过程中振动加大,与集电环的有效接触面积减少。磁的。

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