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生產(chǎn)電機(jī)碳刷,制作電機(jī)碳刷,加工電機(jī)碳刷
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      碳刷運(yùn)行中常見故障及處理方法
      1.
      為保障電機(jī)的正常運(yùn)行,正確選擇電刷型號(hào)是十分重要的,由于制造電刷時(shí)所選用的原材料和工藝不同,其技術(shù)性能也有差異。因此在選擇電刷時(shí),應(yīng)該綜合考慮電刷的性能和電機(jī)對(duì)的要求。電刷使用性能良好標(biāo)志應(yīng)該為:
            a
      換向器集電環(huán)表面能較快形成一層均勻、適度和穩(wěn)定的氧化薄膜。
            b 電刷
      的使用壽命長,并不磨損換向器或集電環(huán)
            c 電刷
      具有良好的換向和集流性能,使火花抑制在允許的范圍內(nèi),并且能量損耗小。
            d
      電刷運(yùn)行時(shí),不過熱,噪音小,裝配可靠,不破損。
      2.電刷
      裝入刷握內(nèi)要保證能夠上下自由移動(dòng),電刷刷握內(nèi)壁的間隙在0.1-0.3毫米之間,以避免電刷和刷握之中因間隙過大產(chǎn)生擺動(dòng)。刷握下邊緣距整流子表面的距離應(yīng)該保持在2毫米左右。如距離過小,刷握容易觸傷換向器,距離過大,電刷易顫動(dòng)而導(dǎo)致破損。
      3.
      在同一臺(tái)電機(jī)上,原則上應(yīng)該使用同一種型號(hào)的電刷,但對(duì)于個(gè)別換向特別困難的大中型電機(jī),可采用雙子電刷,其滑入邊采用潤滑性能好,滑出邊采用抑止火花能力強(qiáng)的電刷,從而使電刷的運(yùn)行得到改善。
      4.電刷
      磨損到一定程度要更換新的電刷,電刷最好一次全部更換,如果新舊混用,可能會(huì)出現(xiàn)電流分布不均勻的現(xiàn)象。對(duì)于大型機(jī)組,停機(jī)更換電刷,勢(shì)必影響生產(chǎn),可以選擇不停機(jī),我們通常建議客戶的做法是每次更換20%的電刷(即每臺(tái)電機(jī)的每個(gè)刷桿的20%),每次間隔時(shí)間為1-2周,待磨合再逐步更換其余電刷,以保證機(jī)組的正常連續(xù)運(yùn)行。
      5.
      為了使電刷與換向器接觸良好,新電刷應(yīng)該進(jìn)行磨弧度,磨弧度一般在電機(jī)上進(jìn)行。在電刷與換向器之間放置一件細(xì)玻璃砂紙,在正常的彈簧壓力下,沿電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向研磨電刷,砂紙應(yīng)該盡量粘緊換向器,直至電刷弧面吻合,然后取下砂紙,用壓縮空氣吹凈粉塵,再用軟布擦拭干凈。研磨電刷不宜采用金剛砂紙,以防金剛砂顆粒嵌入換向器槽內(nèi),在電機(jī)運(yùn)行時(shí),擦傷電刷和換向器表面。磨弧后,電機(jī)先20-30%以負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)小時(shí),使電刷和換向器磨合,并建立均勻的氧化薄膜。再逐步提高電流至額定負(fù)荷。
      6.
      施于同一臺(tái)電機(jī)各電刷的單位壓力應(yīng)力求均勻,以免電流分配不均,導(dǎo)致個(gè)別電刷產(chǎn)生過熱和火花。電刷的單位壓力應(yīng)按電刷技術(shù)性能表來選擇,對(duì)于轉(zhuǎn)速較高的電機(jī)或在振動(dòng)條件下工作的電機(jī),應(yīng)適當(dāng)提高單位壓力,一保證正常工作。打個(gè)比方:牽引機(jī)電機(jī)的電刷單位壓力為0.4-0.6kgf/cm2
      通常電刷單位壓力過高,是電刷的磨損加劇,單位壓力過小,接觸不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)機(jī)械火花。

      1.   刷在集電環(huán)上正常運(yùn)行的標(biāo)志

          電刷在集電環(huán)上運(yùn)行時(shí),在其接觸面上形成一層均勻、適度、穩(wěn)定的氧化膜,這是電機(jī)運(yùn)行良好的主要標(biāo)志之一。由于這層氧化膜的存在,改變了電刷與集電環(huán)的接觸特性、減少了摩擦、降低磨損、延長使用壽命。氧化膜是一種復(fù)合薄膜,其組成成分與電刷型號(hào)及集電環(huán)的材料成分有關(guān)。氧化膜的正常厚度在810O m的范圍內(nèi),一般為25 m。用電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),電刷與集電環(huán)接觸面是由無數(shù)個(gè)點(diǎn)相接觸。一般接觸面積只有電刷總面積的千分之幾左右。接觸面積的大小,由電機(jī)的轉(zhuǎn)速、集電環(huán)材質(zhì)的硬度、加工精度、偏擺度、電刷的材質(zhì)、電刷上的壓力大小等因素來決定。有研究發(fā)現(xiàn),外加電壓小時(shí),氧化膜是絕緣的。當(dāng)電壓升高到一定值時(shí),氧化膜被擊穿。當(dāng)擊穿后,不管電流如何增加,由于導(dǎo)電點(diǎn)的增加、導(dǎo)電面積的擴(kuò)大,則接觸電壓保持恒定。氧化膜具有非常好的潤滑性能。以石墨電刷為例,電刷與集電環(huán)接觸表面起潤滑作用的潤滑層主要是石墨膜。這層石墨膜,將電刷與集電環(huán)分開,使摩擦在石墨潤滑層間進(jìn)行,降低了摩擦系數(shù),減少了摩擦熱的產(chǎn)生,減少了電刷的磨損。電刷的過熱故障,很多情況是由于氧化膜被破壞且無法重新建立導(dǎo)致的。銅電刷則生成銅氧化物薄膜。

           電刷使用性能良好標(biāo)志應(yīng)該為:

      (1)       在換向器或集電環(huán)表面能較快形成一層均勻、適度和穩(wěn)定的氧化薄膜;

      (2)       電刷的使用壽命長,并不磨損換向器或集電環(huán);

      (3)       電刷具有良好的換向和集流性能,使火花抑制在允許的范圍內(nèi),并且能量損耗小;

      (4)       電刷運(yùn)行時(shí),不過熱、噪聲小、裝配可靠、不破損。

      2.電機(jī)運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意的電刷方面的問題

          電刷和集電環(huán)的價(jià)值不高,技術(shù)含量也不高,但是,對(duì)電機(jī)的正常運(yùn)行卻有很大的關(guān)系,稍不注意就會(huì)造成很大的損失。因此,為確保電機(jī)的安全運(yùn)行,一定要注意對(duì)電刷的日常維護(hù)和保養(yǎng),尤其要注意以下幾個(gè)方面的問題。

      (1)            電刷裝入刷握內(nèi)要保證能夠上下自由移動(dòng),電刷與刷握內(nèi)壁的間隙在O103 mm之間,以避免電刷和刷握之中因間隙過大產(chǎn)生擺動(dòng)。刷握下邊緣距整流子表面的距離應(yīng)該保持在2 mm左右。如距離過小,刷握容易觸傷換向器,距離過大,電刷易顫動(dòng)而導(dǎo)致破損。

      (2)            在同一臺(tái)電機(jī)上,原則上應(yīng)該使用同一種型號(hào)的電刷。對(duì)于個(gè)別換向特別困難的大中型電機(jī),可采用雙支電刷,其滑入邊采用潤滑性能好,滑出邊采用抑止火花能力強(qiáng)的電刷,從而使電刷的運(yùn)行得到改善。

      (3)            電刷磨損到一定程度要更換新的電刷。電刷最好一次全部更換。如果新舊混用,可能會(huì)出現(xiàn)電流分布不均勻的現(xiàn)象。對(duì)于大型機(jī)組,停機(jī)更換電刷,勢(shì)必影響生產(chǎn),可以選擇不停機(jī)。我們通常建議客戶的做法是每次更換20%的電刷(即每臺(tái)電機(jī)的每個(gè)刷桿的20),每次間隔時(shí)間為12周,待磨合再逐步更換其余電刷,以保證機(jī)組的正常連續(xù)運(yùn)行。

      (4)            為了使電刷與換向器接觸良好,新電刷應(yīng)該進(jìn)行磨弧度,磨弧度一般在電機(jī)上進(jìn)行。在電刷與換向器之間放置一件細(xì)玻璃砂紙,在正常的彈簧壓力下,沿電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向研磨電刷。砂紙應(yīng)該盡量粘緊換向器,直至電刷弧面吻合,然后取下砂紙,用壓縮空氣吹凈粉塵,再用軟布擦拭干凈。研磨電刷不宜采用金剛砂紙,以防金剛砂顆粒嵌入換向器槽內(nèi),在電機(jī)運(yùn)行時(shí)擦傷電刷和換向器表面。磨弧后,電機(jī)先以20% 一30%負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)小時(shí),使電刷和換向器磨合,并建立均勻的氧化薄膜。再逐步提高電流至額定負(fù)荷。

      (5)            施于同一臺(tái)電機(jī)各電刷的單位壓力應(yīng)力求均勻,以免電流分配不均,導(dǎo)致個(gè)別電刷產(chǎn)生過熱和火花。電刷的單位壓力應(yīng)按“電刷技術(shù)性能表”來選擇。對(duì)于轉(zhuǎn)速較高的電機(jī)或在振動(dòng)條件下工作的電機(jī),應(yīng)適當(dāng)提高單位壓力,以保證正常工作。通常電刷單位壓力過高,使電刷的磨損加劇,單位壓力過小,接觸不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)機(jī)械火花。

      (6)            運(yùn)行檢查:加強(qiáng)定期與不定期的設(shè)備巡回檢查工作,正常情況下,工作人員每天必須對(duì)發(fā)電機(jī)電刷進(jìn)行兩次檢查(上午一次,下午一次),用紅外測(cè)溫儀測(cè)量集電環(huán)和電刷的溫度。夏季高峰負(fù)荷期間以及無功和電壓波動(dòng)較大時(shí)應(yīng)縮短溫度測(cè)量間隔,更換的新碳刷做重點(diǎn)檢查。有條件的單位應(yīng)定期用紅外熱像儀測(cè)量集電環(huán)和電刷的溫度。并做好巡回檢查設(shè)備運(yùn)行工況記錄。

      3.有關(guān)電刷故障的幾點(diǎn)分析及建議

          加強(qiáng)對(duì)電刷表面氧化膜的認(rèn)識(shí),創(chuàng)建其形成和正常工作的條件。有些故障的發(fā)生,主要原因是因?yàn)殡娝⒈砻娴难趸櫥瑢訜o法形成。氧化膜的形

      成需要一些條件,當(dāng)條件不滿足時(shí),氧化膜無法形成或形成不良。主要有以下幾個(gè)原因:

      (1) 溫度過高:電刷的氧化膜一般在70℃ 左右較易形成。當(dāng)集電環(huán)、電刷出現(xiàn)過熱故障時(shí),通常溫度都在15O℃ 以上。此時(shí)即使換上新的電刷,氧化膜也不易形成,無法起到潤滑作用,電刷磨損將加劇,導(dǎo)致溫度繼續(xù)升高,成為惡性循環(huán)。此時(shí)可采取外部強(qiáng)迫降溫的方法,譬如涂抹凡士林、大功率風(fēng)扇通風(fēng)等手段,使集電環(huán)溫度降到正常范圍內(nèi),持續(xù)一段時(shí)間,讓電刷表面氧化膜逐漸形成,使之進(jìn)入良陛循環(huán)狀態(tài)。

      (2) 冷卻空氣中有污染性雜質(zhì):空氣中的雜質(zhì)對(duì)電刷表面氧化膜的形成將帶來不利影響。這些雜質(zhì)包括:硫化物或鹵族元素的腐蝕性氣體、空氣中油氣混合物、粉塵、鐵屑、鐵銹粉塵、碳粉等其他雜質(zhì)。電刷磨損時(shí),本身會(huì)產(chǎn)生碳粉的粉塵雜質(zhì)。可采用在刷架罩冷卻通風(fēng)循環(huán)通道上安裝過濾裝置來改善刷架罩內(nèi)的空氣質(zhì)量。

      (3) 空氣濕度太低或含氧量太低:電刷表面氧化膜的形成需要空氣中有一定的水分含量,即空氣濕度不能太低,但也不能太高。另外,氧化膜的形成主要與空氣中的氧氣發(fā)生氧化作用而產(chǎn)生,當(dāng)含氧量過低時(shí)也不利于氧化膜的形成。

      氧化膜無法形成或形成不良除與上述因素有關(guān)外,還有電刷過度研磨、使用溶劑進(jìn)行擦拭、集電環(huán)表面光潔度不良以及碳刷材質(zhì)不合格等原因。

       

      1.電刷壓力調(diào)整不當(dāng)

      電刷壓力過小時(shí)會(huì)使電刷與集電環(huán)接觸不良,容易產(chǎn)生火花使集電環(huán)過熱,有時(shí)甚至燒蝕集電環(huán)使之出現(xiàn)麻點(diǎn);電刷壓力過大時(shí)會(huì)使電刷與集電環(huán)的摩擦力增大,這不僅加劇機(jī)械磨損,而且會(huì)使集電環(huán)因摩擦發(fā)熱較多產(chǎn)生過熱。

      解決的辦法:適當(dāng)調(diào)整電刷與壓緊彈簧間的壓力。具體要求是各電刷所受壓力均勻穩(wěn)定,其單位壓力一般在(1525)kPa之間,各電刷之間的壓力差在平均值的±5%以內(nèi)。另外,盡管隨著電刷的磨損壓緊彈簧能自動(dòng)調(diào)整,使電刷壓力基本穩(wěn)定,但仍需經(jīng)常檢查電刷的工作狀態(tài),確保電刷在刷握內(nèi)能自由滑動(dòng),無卡刷現(xiàn)象與過熱現(xiàn)象發(fā)生。

      2. 電刷與刷握的間隙不符合要求

      電刷與刷握之間的間隙過小,會(huì)使電刷在刷握內(nèi)上下自由滑動(dòng)困難,甚至有可能卡住電刷;電刷與刷握之間的間隙過大,會(huì)使電刷在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)晃動(dòng),與集電環(huán)接觸不穩(wěn)定,甚至使電刷“啃邊”。以上兩種情況都能夠使集電環(huán)過熱,還有可能使電刷與劇握側(cè)壁產(chǎn)生電流通路,出現(xiàn)電刷附焊。

      解決的辦法:選擇恰當(dāng)結(jié)構(gòu)的電刷型式,清理刷握內(nèi)表面與電刷外表面,使兩者配合良好。具體要求是:電刷的結(jié)構(gòu)型式與刷握一致,清理刷握內(nèi)表面光滑平整無毛刺,其粗糙度小于3032um;電刷外表面研磨光滑,并使電刷與刷握之間的寬度間隙為0.10.4mm之間,厚度間隙為0.050.3Omm之間。

      一般使每塊電刷的載流量不超過80A

      校核電機(jī)與其拖動(dòng)的機(jī)電設(shè)備的水平,調(diào)整好間隙。一般要求電機(jī)運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)的間隙不超過軸徑的2%

      對(duì)橢圓度超差的集電環(huán)進(jìn)行削磨.使各環(huán)直徑之差不超過外徑的1%,不圓度小于006mm;對(duì)徑向偏擺超限的集電環(huán)進(jìn)行修復(fù),使集電環(huán)工作面的偏擺不超過O03mm

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