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浅谈电机电刷的故障与处理

浅谈电机电刷的故障与处理摘要根据自己所在实习单位工作,并且听些工作汇报和讲座,同时也在网上查找了一些相关材料与书籍。

发现电刷是电动机中的重要部件之一,因而它的安全和正常对保证电机的稳定、可靠地运行起到非常重要的作用。

而近些年,由于生产需要的不断增加,使得很多电机不得不长时间超负荷不间断的运转,电机中电刷的故障率也不断攀升,进而影响到整个电机的正常工作,使生产企业的经济利益甚至是社会效益受到损害,于此,电机中电刷的故障的原因分析与故障处理的方法逐渐被人们重视起来,以不断的研究与摸索总结归纳了电机电刷产生故障的原因和处理其的方法,以及防止其发生故障所要采取的必要措施。

关键词:电机,电刷,故障,处理,措施目录摘要 (1)序言 (2)1 电机电刷故障案例 (3)2.电刷的定义 (4)3电刷的作用 (4)4 电刷的分类 (4)4.1按电刷的使用对象分类 (5)4.2按材质的软硬分类 (5)4.3按电刷的颜色分类 (5)4.4按电刷材料的不同分类 (5)4.4.1石墨电刷 (5)4.4.2电化石墨电刷 (5)4.4.3金属石墨电刷 (6)5 电刷产生故障的原因和处理 (6)5.1电刷的颤震原因及处理 (6)5.2电刷磨损不均匀的原因及处理 (6)5.3电刷的火花产生的原因及处理 (7)6防止电机电刷产生各种故障的措施 (7)7 结束语 (8)序言换向器由电刷和换向环组成,碳刷就是电刷的一种。

由于转子的转动,电刷始终与换向环进行摩擦,且在换向的瞬间还会产生电火花灼蚀,所以电刷是直流电机里的易损件。

碳刷的作用主要是对金属磨擦的同时导电;它不象金属对金属磨擦导电时一样;金属对金属磨擦导电时;磨擦力可能会增大;同时交接的地方可能会烧结在一起;而碳刷则不会;因为碳和金属是两种不同的元素;它的用途多半都用在电动机上;型状是多种多样的;有方的有圆的等等……碳刷适用于各种电动机、发电机、轮轴机。

具有较好的换向性能,使用寿命长。

碳刷是用于电机的换向器或滑环上,作为导出导入电流的滑动接触体,它的导电,导热以及润滑性能良好,并具有一定的机械强度和换向性火花的本能。

几乎所有的电机都使用碳刷,它是电机的重要组成部件。

广泛适用于各种交直流发电机,同步电动机,电瓶直流电动机,吊车电机集电环,各型电焊机等等。

随着科学技术的发展,电机的种类和使用的工况条件越来越多样化,因而需要有各种不同品级的电刷来满足这些要求,故电刷的种类也随着电机工业的发展而越来越多,而对于电刷的故障排除与维修也提出了更高的要求。

1 电机电刷故障案例2005-01-08,某发电厂发生一起300 MW发电机滑环着火引发励侧主轴弯曲事故。

19:45,运行值班员接班前检查3号发电机碳刷滑环运行正常,滑环冷却风温正常(27℃)。

20:28,巡检发现3号发电机碳刷打火,遂降负荷进行处理;20:34,因环火严重,处理无效,打闸停机。

停机后检查发现,内侧滑环碳刷、刷握、刷盒已全部烧毁,内侧滑环、刷架与滑环风扇罩之间绝缘板局部烧坏。

进一步解体检查,风扇风挡严重烧坏,风叶内侧的边缘凸起已经磨光;内侧滑环与轴颈之间烧出一个160 mm×10 mm的缺口;绝缘筒损坏,滑环小轴的摆度最大处超过0.2 mm。

2.电刷的定义电刷是电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置,用于换向器或滑环上,作为导入导出电流的滑动接触体。

它的导电,导热以及润滑性能良好,并具有一定的机械强度和换向性火花的本能。

几乎所有的直流电机以及换向式电机都使用电刷,它是电机的重要组成部件。

它一般是纯碳加凝固剂制成,外型一般是方块,卡在金属支架上,里面有弹簧把它紧压在转轴上,电机转动的时候,将电能通过换相器输送给线圈,由于其主要成分是碳,又称为碳刷,它是易磨损的。

应定期维护更换,并清理积碳。

电刷的样子有点像擦铅笔的橡皮条那样,顶上有导线引出。

体积有大有小。

碳刷作为一种滑动接触件,在许多电气设备中得到广泛的应用。

产品材质主要有电化石墨,浸脂石墨,金属(含铜,银)石墨。

3电刷的作用1、将外部电流(励磁电流)通过电刷而加到转动的转子上(输入电流) 电机电刷2、将大轴上的静电荷经过电刷引入大地(接地电刷)(输出电流)3、改变电流方向(在整流子电机中,电刷还起着换向作用)4、将大轴(地)引至保护装置供转子接地保护及测量转子正负对地电压4 电刷的分类4.1按电刷的使用对象分类可分为汽轮发电机用电刷,轧钢电机用电刷,牵引电机用电刷,汽车拖拉机用电刷,电动工具用电刷,飞机电机用电等。

4.2按材质的软硬分类可分为软质电刷,中硬质电刷和硬质电刷。

4.3按电刷的颜色分类一类是有色电刷,即金属石墨电刷;一类是黑色电刷。

有色电刷中,含有色金属,主要是铜粉、银粉、其次是铅粉、锡粉、氧化铅粉等,余量为鳞片石墨粉。

黑色电刷选用石油焦、沥青焦、炭黑、木炭以及天然石墨粉等,加入部分粘结剂(如煤沥青、煤焦油和人造树脂等)制造的。

4.4按电刷材料的不同分类可分为,石墨电刷,电化石墨电刷,金属石墨电刷。

4.4.1石墨电刷它是在天然石墨中加入沥青、煤焦油等粘合剂混合压制而成。

它质地软,润滑性能较好,摩擦系数低,但因含杂质较多而易使整流器受损。

一般适用于整流条件正常、负载均匀的电机。

4.4.2电化石墨电刷它是由石墨、焦炭等作原料,近2500℃以上高温处理而制成。

其性能优良,故使用范围广,可用于各类型的电机及整流条件较困难的电机上。

4.4.3金属石墨电刷它是在石墨中渗入铜及少量锡、铅等金属粉末混合而制成,具有优良的导电性,载流量大,特别适合交流绕线失异步电动机和电电流直流电机5 电刷产生故障的原因和处理5.1电刷的颤震原因及处理导致原因处理方法A.由换向片或云母突出导致电刷的震颤,处理方法为紧固换向器,下刻云母B.由刷握离开换向器或离集电环太远导致电刷的震颤,处理方法为调整刷握至换向器的距离为2毫米C.由换向器或集电环椭圆导致电刷的震颤,处理方法为车削或重新研磨换向器或集电环D.由刷握安装松动导致电刷的震颤,处理方法为安装紧固片E.由电刷在刷握内太松导致电刷的震颤,处理方法为如果刷握磨耗,需更换新的F.由于电刷型号不合适导致5.2电刷磨损不均匀的原因及处理导致原因处理方法A.由电机过载导致电刷磨损不均匀,处理方法为降低和限制电机负荷B.由换向器或集电环上有油污导致电刷磨损不均匀,处理方法为清扫换向器或集电环C.由电刷和刷杆间的电阻不均等导致电刷磨损不均匀,处理方法为清扫和紧固连接处E.由电刷接触面有磨蚀粒子导致电刷磨损不均匀,处理方法为新磨合和清扫电刷表面F.由电流分配不均匀导致电刷磨损不均匀,处理方法为调整电刷压力G.由电刷型号混用导致电刷磨损不均匀,处理方法为只可安装一种型号的电刷5.3电刷的火花产生的原因及处理导致原因处理方法A.由附加极调整不良导致电刷产生火花,处理方法为用分流或调整附加极气隙,或改换电刷型号。

B由云母突出导致电刷产生火花,处理方法为下刻云母或使用磨蚀性较大的电刷C.由换向器升高片连接处断开导致电刷产生火花,处理方法为重新焊接d由电刷位置不正确导致电刷产生火花,处理方法为调整刷握至正确位置E.由刷握的间距或排列不匀导致电刷产生火花,处理方法为纠正刷握的间距和排列F.由换向器或集电环偏心导致电刷产生火花,处理方法为最好在额定转速下车削或重新研磨G.由换向器松动,换向片有高低导致电刷产生火花,处理方法为紧固一下,车削或重新研磨H.由换向片有油污导致电刷产生火花,处理方法为清扫换向片和密封轴承I.由电刷粘附或滞留在刷握里导致电刷产生火花,处理方法为检查电刷尺寸是否正确,清扫电刷和刷握除去任何毛刺J.由电刷磨合不佳导致电刷产生火花,处理方法为磨合电刷K.由于电刷型号不适合电机导致电刷产生火花6防止电机电刷产生各种故障的措施1、在生产现场配备测温表和直流钳表,运行值班员定期测量每个电刷的温度及电刷电流,电刷电流控制在10~90 A,刷体温度控制在不大于80℃,及时消除电流不平衡、气膜、氧化膜、卡阻,保证电刷在强平衡状态工作。

2、定期用小型风机吹扫刷架各部位,减少积灰,电刷磨损掉1/3,必须更换,更换电刷必须采用同型号、同厂家、同型式的产品。

运行中出现个别电刷断辫或冒火,可先减小励磁电流,调整电刷电流平衡后再换电刷。

3、检修人员应在每次更换电刷后的机组初次启动时,对发电机滑环、电刷、压簧进行一次全面检查,发现有异常电刷及时更换,确保电刷可靠运行;机组有检修机会时须将滑环、电刷架拆洗干净。

4、新电刷使用前必须打磨合格,以保证电刷与滑环表面接触良好;压簧使用前应检查其压力均匀,卡口卡入刷握内应牢固,无弹出现象,压簧无断裂、退火现象。

5、集中对发电机滑环、电刷、压簧进行一次全面、系统的检查。

6、对励磁风道进行改进,增加一台冷却风机,将热风通过风道抽至厂房外,对降低电刷温度和减少积灰将产生明显效果。

采取上述措施以后,励磁电刷的运行状况将比以前有较大的改善,将会实现无火花、刷辫无变色、无断辫运行。

7 结束语电刷作为电动机本体的重要部件,运行人员应加强对电刷的日常运行检查维护,将消除电刷火花的被动管理改为控制电刷电流分配和温度的主动管理,安全不仅具有十分重要的政治意义,而且也具有十分重要的经济意义。

安全搞不好不仅在政治上造成不良影响,而且在经济上还影响国家、工厂的经济效益,对实现四个现代化,对进行“改革、开放、搞活”都是不利的。

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