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    串激串激電機碳刷作用、常見故障和解決辦法

    一、碳刷選用的原則

     1.、為什么要選用合適的碳刷:  為保障串激電機的正常運行,正確選擇電刷型號是十分重要的,由于制造電刷時所選用的原材料和工藝不同,其技術性能也有差異。因此在選擇電刷時,應該綜合考慮電刷的性能 和串激電機對電刷的要求。 電刷使用性能良好現象為: 

     a 在換向器或集電環表面能較快形成一層均勻、適度和穩定的氧化薄膜。

      b 電刷的使用壽命長,并不磨損換向器或集電環 

     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,并且能量損耗小。

      d 電刷運行時,不過熱,噪音小,裝配可靠,不破損。 

     2.電刷裝入刷握內要保證能夠上下自由移動,電刷與刷握內壁的間隙在0.1-0.3毫米之間,以避免電刷和刷握之中因間隙過大產生擺動。刷握下邊緣距整流子表面的距離應該保持在2毫米左右。如距離過小,刷握容易觸傷換向器,距離過大,電刷易顫動而導致破損。

     3.在同一臺串激電機上,原則上應該使用同一種型號的電刷,但對于個別換向特別困難的大中型串激電機,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 強的電刷,從而使電刷的運行得到改善。

      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,可能會出現電流分布不均勻的現象。對于大型機組,停機更換電刷,勢必影響生產,可以選擇不停機,我們通常建議客戶的做法是每次更換20%的電刷(即每臺串激電機的每個刷桿的20%),每次間隔時間為1-2周,待磨合再逐步更換其余電刷,以保證機組的正常連續運行。

     5. 為了使電刷與換向器接觸良好,新電刷應該進行磨弧度,磨弧度一般在串激電機上進行。在電刷與換向器之間放置一件細玻璃砂紙,在正常的彈簧壓力下,沿串激電機旋轉方向研磨電刷,砂紙應該盡量粘緊換向器,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,在串激電機運行時,擦傷電刷和換向器表面。磨弧后,串激電機先20-30%以負荷運轉數小 時,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荷。

     6. 施于同一臺串激電機各電刷的單位壓力應力求均勻,以免電流分配不均,導致個別電刷產生過熱和火花。電刷的單位壓力應按“電刷技術性能表”來選擇,對于轉速較高的串激電機或在振動條件下工作的串激電機,應適當提高單位壓力,一保證正常工作。打個比方: 牽引機串激電機的電刷單位壓力為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,接觸不穩定,容易出現機械 火花。

      二、電刷的火花產生原因和排除方法 

             導致原因                                 處理方法 

       a 附加極調整不良-------用分流或調整附加極氣隙,或改換電刷型號。 

    b 云母突出-------------下刻云母或使用磨蝕性較大的電刷 

     c 換向器升高片連接處斷開------ 重新焊接

     d 電刷位置不正確---------- 調整刷握至正確位置 

    e 刷握的間距或排列不勻------- 糾正刷握的間距和排列

     f 換向器或集電環偏心---------最好在額定轉速下車削或重新研磨

     g 換向器松動,換向片有高低------ 緊固一下,車削或重新研磨

     h 換向片有油污------------ 清掃換向片和密封軸承 

     i 電刷粘附或滯留在刷握里--------檢查電刷尺寸是否正確,清掃電刷和刷握除 去任何毛刺  j 電刷磨合不佳-------------磨合電刷 

     k 電刷型號不適合串激電機             

     三、電刷顫震產生原因及處理方法

               原因                               處理方法

     a 換向片或云母突出-----------緊固換向器,下刻云母

     b 刷握離開換向器或離集電環太遠----調整刷握至換向器的距離為2毫米 

    c 換向器或集電環橢圓----------車削或重新研磨換向器或集電環 

     d 刷握安裝松動-------------安裝緊固片

      e 電刷在刷握內太松-----------如果刷握磨耗,需更換新的 

     f 電刷型號不合適   -----------換型 號                                 

      四、電刷磨損不均勻原因及處理方法

             故障                             處理方法 

     a. 串激電機過載--------------- 降低和限制串激電機負荷

      b. 換向器或集電環上有油污--------清掃換向器或集電環 

     c. 電刷和刷桿間的電阻不均等-------清掃和緊固連接處 

    e. 電刷接觸面有磨蝕粒子---------重新磨合和清掃電刷表面 

      f. 電流分配不均勻------------調整電刷壓力

     g. 電刷型號混用-------------只可安裝一種型號的電刷 

     五、電刷的工藝,現在國內的電刷牌號按照成分來分,一般分為3種 

    1  金屬石墨類 
    該類電刷的主要材料是電解銅和石墨。根據使用需要有時也采用銀粉(精密儀器上用的,非常貴)、鋁粉等其他金屬,這些電刷里面又有含黏結劑和不含黏結劑之分。這類電刷既有石墨的摩擦特性又有金屬的高導電性,因此,適用于高負荷和換向要求不高的低電壓串
    激電機。其圓周速度不超過30米/秒。 
    2  天然石墨類 
       天然石墨是該類電刷的主要原材料黏結劑采用瀝青或樹脂,經過烘焙或1000度燒結而成。這類串激電機有良好的潤滑性能和集流性能。多數用于運行平穩的中小型直流串激電機和
    高速汽輪發串激電機集電環。 
    3  電化石墨類 
       主要成分是碳黑、焦碳和石墨等各種碳素粉末材料組成,經2500度高溫處理,使轉化為微晶型人造石墨。這類電刷具有優異的換向性和自潤滑性能,廣泛用于各類交直流串激電機
    不但壽命長,而且對換向器的磨損小。 
         總結:關于電刷型號的選擇,對整個串激電機的運行穩定起很關鍵的作用,碳刷的材質越硬,換向過程中產生的火花越小,因為電刷越硬,接觸阻值就越大,阻值大了電壓降就大
    了,電抗電勢所引起的延遲換向減小,火花問題也就減小了!


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