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集电环故障分析
东光县保兴机电配件有限公司    2017-08-23 07:15:27    文字:【】【】【
摘要:集电环在电机中起着输入/输出电流和换向的作用

集电环在电机中起着输入/输出电流和换向的作用,是实现两个相对转动机构的信号及电流传递的精密输电装置。特别适合应用在需要无限制的,连续或断续旋转,同时又需要从固定位置到旋转位置传送功率或数据的场所。电刷在集电环上运行时,在其接触面上形成一层均匀电刷在集电环上运行时,在其接触面上形成一层均匀、适度、稳定的氧化膜,这是电机运行良好的主要标志之一。因为这层氧化膜的存在,改变了电刷与集电环的接触特性、减少了摩擦、降低磨损、延长使用寿命。氧化膜具有非常好的润滑性能,电刷与集电环接触表面起润滑作用的润滑层主要是石墨膜,这层石墨膜,将电刷与集电环分开,使摩擦在石墨润滑层间进行,降低了摩擦系数,减少了摩擦热的产生,减少了电刷的磨损。

绝缘击穿:集电环的电路中不同电位的导体间是相互绝缘的。如果这种绝缘损坏了,就会发生短路故障。

例如,某大楼穿橡胶绝缘管线,因施工中绝缘损伤,两根相线发生短路。
导线相接:两条不等电位的导线短接,也是造成电路短路故障的重要原因。这种短接可能是由于外力作用,也可能是人为的误操作。
导线摆动,两相导线相碰。某高压线路,由于弛度过大,不符合要求,在风力作用下导线摆动,两相导线相碰,造成短路。
树枝使导线短接,如某住宅区380V供电线路.由于线路旁一棵树越长越高,3根导线经常与树枝相摩擦,导线绝缘磨损。遇到下雨天,3根导线通过树枝和雨水形成三相短路,且一相导线烧断。
临时短接线未拆,造成严重短路。维修线路时,为了防止误送电而引起触电事故,通常在线路停电后首先挂上短接线,线路维修完毕,必须将此临时短接线拆除。例如,一次某维修工人忘记拆除短接线.送电时便形成三相短接。

线头不包扎,导线短接。某人维修设备时,将电源线拆除,但拆除后,没有用绝缘胶带包扎线头,使金属线芯裸露,后移动导线,两线头相接,导致电路短路。

集电环系统位于上导轴承和受油器之间的集电环室内,二者在运行过程中会产生大量的油雾,集电环室内空间相对比较密闭,油雾对因碳刷磨损而产生的碳粉的吸附作用较大,容易产生油性碳粉污垢。有实验表明,在松散干燥的状态下,石墨碳粉的绝缘电阻可达到100 MΩ以上,但是在油雾作用下绝缘电阻迅速减小为零。由此可见,油性碳粉污垢也是造成集电环内各绝缘件绝缘性能下降的主要原因之一。机组运行时,若油性碳粉污垢较多,则容易造成缺陷甚至导致事故,需要停机处理或带电清扫,影响发电机的安全稳定运行。所以对由集电环系统所产生的碳粉应采取收集措施,保持内清洁无碳粉堆积。因此,有必要对集电环系统安装碳粉收集系统。

 

当电机集电环表面被磨损或被火花灼伤发黑时,轻微的可用细砂布小心地打磨光,并将磨料清理干净;严重的(如出现凹槽),则需精车集电环的表面,使粗糙度达到1.6,径向跳动小于0.04㎜。刷握底面到集电环表面的距离应保持3㎜左右。
  当电刷磨损到不能保持正常位置和压力时,或电刷磨损到原高度的1/3时,应按说明书的要求更换刷块,更换后的新电刷与集电环接触面需加工成相应的圆弧,保证电刷与集电环有良好的接触(接触面不小于总面积的75%)。加工时用细砂布固定在集电环表面,将电刷模拟工况在砂布上磨削成所需的圆弧。



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