大型集电环故障分析
大型发电机自并励励磁系统在运行中，集电环装置的故障率比较高，轻者减负荷运行，重者损坏设备。其原因是电刷与集电环的机械磨擦和大电流都要产生热量，同时集电环装置受到轴系条件及冷却方式的限制，冷却条件相对较差。在集电环装置上的热量相对集中，温度较高。如在设计、制造和运行中稍有不慎，就会酿成事故。
正常运行时，三相绕组通过集电环引出的电阻短接。上绕有对称的三相绕组。启动时，在转子绕组中串入一个启动电阻，达到了减小启动电流的目的。由于启动电阻可逐段切除，适当的串入启动电阻，可以使启动转矩达到电动机的最大转矩，缩短了启动过程。
可以较容易解决集电环的发热问题。因此HEC将无刷旋转励磁600MW等级发电机改型设计为静止励磁600MW等级发电机，关键是如何解决较大电流所带来的集电环发热问题。
HEC通过采取以下技术结构避免了大电流端面集电环发热问题。
a. 合理选择电刷及其电流密度。
b. 采用每个端面集电环上并排分布两组电刷的结构；
c. 优化外圆表面螺旋散热沟的宽和深、沿圆周分布的轴向和径向通风孔，用以加强端面集电环末端通风冷却，使端面集电环温度分布均匀。
d. 优化端面集电环外径和材料热处理工艺，使端面集电环外圆线速度不超过碳刷所能承受的能力以及达到合适的硬度。
HEC通过采取以下技术结构避免了大电流端面集电环发热问题。
a. 合理选择电刷及其电流密度。
b. 采用每个端面集电环上并排分布两组电刷的结构；
c. 优化外圆表面螺旋散热沟的宽和深、沿圆周分布的轴向和径向通风孔，用以加强端面集电环末端通风冷却，使端面集电环温度分布均匀。
d. 优化端面集电环外径和材料热处理工艺，使端面集电环外圆线速度不超过碳刷所能承受的能力以及达到合适的硬度。
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