浅谈发电机集电环发热现象及处理意见

摘要：电刷在集电环上运行时，在其接触面上形成一层平均、适度、稳定的氧化膜，这是机电运行秀的主要标志。电刷的过热故障，很多情况是由于氧化膜被破坏且没法重新建立致使的。本文主要浅谈发机电转子集电环发烧的现象及解决对策。
关头词：发机电　发烧　氧化膜　对策
　　电刷在集电环上运行时，在其接触面上形成一层平均、适度、稳定的氧化膜，这是机电运行秀的主要标志。由于这层氧化膜的存在，改变了电刷与集电环的接触特征、削减了磨擦、下降磨损、延长使用寿命。氧化膜是一种复合薄膜，其组成成份与电刷型号及集电环的材料成份有关。氧化膜的正常厚度在8－100nm的范围内，通常是25nm。用电子显微镜观察发现，电刷与集电环接触面是由个点相接触，一般接触面只有电刷总面积的千分之几左右。接触面积的年夜小，由机电的转速、集电环材的硬度、加工精度、偏摆度、电刷的材、电刷上的压力年夜小等身分来决议。　　有研究发现，外加电压小时，氧化膜尽缘，当电压升高到一定值时，氧化膜被击穿。当击穿后，不管电流若何增加，由于导电点的增加、导电面积的扩年夜，则接触电压连结恒定。　　氧化膜具有很是好的润滑性能，电刷与集电环接触概况起润滑作用的润滑层主要是石墨膜，这层石墨膜，将电刷与集电环分隔，使磨擦在石墨润滑层间进行，下降了磨擦系数，削减了磨擦热的发生，削减了电刷的磨损。电刷的过热故障，很多情况是由于氧化膜被破坏且没法重新建立致使的。　　1、电刷及集电环常见故障的缘由及解决法子：　　电刷在运行中多见的故障为发烧、发生火花、严重的烧损电刷刷握及集电环。从发生过热故障的缘由看，主要有以下几个方面：　　1、由于透风不良致使的发烧：透风不良主要是由于冷却风道梗塞，集电环概况透风沟、透风孔梗塞、轮回风扇风下降等缘由，尤其是当运行中集电环概况温渡过高时，致使电刷磨损加重，碳粉储蓄积累增加，有可能会梗塞上述集电环概况的散热通道。是以在年夜小修时，应对集电环概况透风沟、孔和冷却风道滤网进行清算，连结畅达。对于经过次车削的集电环，若是集电环概况的透风沟高度不到5mm，已车削到径向限制孔时，就应当依照说明书凭据小使用外径进行更换，以保证集电环的机械及散热靠得住性。　　2、由于接触电阻过年夜或散布不平均而发生的发烧：集电环和电刷是经由过程相互滑动接触导通励磁电流的，凭据容及型号的分歧，每一个集电环上年夜约散布着数十只电刷，由于接触电阻的分歧，电流分配的差异，会致使发烧不平均，有以下几个缘由：（1）电刷与滑环概况接触电阻、电刷与刷辫接触电阻、刷辫与刷架引线接触电阻过年夜。可经由过程丈单个电刷总压降、电刷接触压降、刷体压降、联络压降、刷辫压降进行相互间对比来检查。同时检查回路中各螺丝是否紧固。检查电刷接触面的清洁水平，是否存在油污污染。（2）电刷压力不平均或不合适要求，可能有电刷太短、弹簧由于过热变软老化失往弹性等缘由。应使用弹簧秤检查电刷压力。恒压弹簧应完整无机械损伤，压力应合适其产物的划定，统一极上的弹簧压力误差不宜跨越5％；非恒压的电刷弹簧，有划定时压力应合适其产物的划定，当无划定时，应调整到不使电刷冒火的低压力，通常是140－250g/cm²，统一刷架上每一个电刷的压力应平均。（3）集电环与转子引线接触电阻过年夜，这类情况应对集电环与转子引线间的紧固螺丝进行加固。（4）电刷材不良、导电性能差、使用的型号不合适要求或使用了分歧型号的电刷。统一机电上应使用统一型号、统一制造厂的电刷，对于外观检查有较着差异的电刷应更换。　　3、由于机械及磨擦等缘由酿成的过热：集电环与电刷过热故障中，很年夜一部门是由于机械及磨擦等缘由致使的过热，若是在开机时还未加励磁，就已发现集电环与电刷温度高，或在运行中温渡过高，拔出几只电刷后，温度反而下降，那就基本可以肯定是由于机械及磨擦缘由致使的。机械及磨擦致使发烧的情况很复杂，主要有以下几个方面：（1）电刷接触面研磨不良或运行中一次更换过的电刷。运行中更换电刷，在统一时间内，每一个刷架上只允许更换1－2个电刷。换上的新电刷应事前在与集电环直径不异的模子上研磨好，且新旧商标须一致。若是在年夜修时一次更换的电刷很多，应当在投运前冲转时，为电刷概况形成氧化膜留够充沛的时间。（2）电刷与集电环接触面太小，接触面积一般不应小于单个电刷截面的75％。（3）电刷在刷盒中摇摆或动作卡涩。电刷在刷握内应能上下自由移动，其间隙应合适产物的划定，当无划定时，其间隙可为0.10－0.20mm。电刷外形要朴直，上下端尺寸误差不得年夜于0.05mm。（4）刷握与集电环概况间隙过年夜。由于电刷材较脆，当刷握与集电环概况间隙过年夜时，运行中电刷不能整体接触集电环，与集电环呈斜面接触，容易造成电刷崩裂的情况。刷握与集电环概况的间隙应合适产物技术要求，当产物无划定时，其间隙可调整为2－3mm。调整间隙时，可以使用一层2－3mm厚的橡胶垫附在集电环概况，将刷握抵到橡胶垫上，然后上紧定位螺丝，掏出橡胶垫。　　2、几起集电环、电刷故障的分析及建议：　　1、增强对电刷概况氧化膜的熟悉，建立其形成和正常工作的条件：近期发生的几起故障，主要缘由是由于电刷概况的氧化膜润滑层没法形成，氧化膜的形成需要一些条件，当条件不知足时，氧化膜没法形成或形成不良，主要有以下几个缘由：（1）温渡过高：电刷的氧化膜一般在70℃左右较易形成，当集电环、电刷泛起过热故障时，凡是温度都在150℃以上，此时即使换上新的电刷，氧化膜也不容易形成，没法起到润滑作用，电刷磨损将加重，致使温度继续升高，成为恶性轮回。此时可接纳外部强制降温的方式，譬如涂抹凡士林、年夜功率风扇透风等手段，使集电环温度降到正常范围内，延续一段时间，让电刷概况氧化膜逐渐形成，使之进进良性轮回状态。（2）冷却空气中有污染性杂：空气中的杂对电刷概况氧化膜的形成将带来晦气影响，这些杂包括：硫化物或卤族元素的侵蚀性气体、空气中油气夹杂物、粉尘、铁屑、铁锈粉尘、碳粉等其他杂。电刷磨损时，自己会发生碳粉的粉尘杂，可采用在刷架罩冷却透风轮回通道上安装过滤装配来改善刷架罩内的空气。（3）空气湿度太低或含氧太低：电刷概况氧化膜的形成需要空气中有一定的水份含，即空气湿度不能太低，但也不能太高。另外，氧化膜的形成主要与空气中的氧气发生氧化作用而发生，当含氧太低时也晦气于氧化膜的形成。　　氧化膜没法形成或形成不良除与上述身分有关外，还有电刷过度研磨、使用溶剂进行擦拭、集电环概况光洁度不良和碳刷材不及格等缘由。　　2、电刷及刷架产物在选购进程中应严酷控制：今朝统一品牌的电刷，都是在各个分歧的地方、分歧的工场加工的。这就要求我们在进货进程中对产物严酷把关，对生产厂家的工艺和检测手段及法式进行领会。　　3、生产运行中增强对集电环及电刷的维护经管：增强电刷、集电环系统的职维护制度，提高责人的技术水平，严酷依照《汽轮发机电运行规程》的要求对集电环、电刷进行检查和运行维护，一次更换电刷的数目要严酷控制。另外要积极运用红外热成像技术进行集电环、电刷日常的巡检检查和对故障部位有思疑时作为辅助分析的工具。　　另外，本次会议还就定子尽缘引水管结垢提出分析建议：　　1、当发现尽缘引水管结垢很严重时，或已影响到常规预试成效时，建议全数更换新的尽缘引水管。　　2、发机电每次年夜修竣事后，开机前定子水系统应使用除盐水进行带压力频频冲洗，直至排水清澈无颗粒，电导率及格。　　3、发机电正常运行时代累积运行时间到达两个月遇有停机机遇时，对定、转子内冷水系统进行反冲洗。　　4、完善发机电整个冷却水系统，应尽使其密闭轮回，运行中水含铜高，尽缘引水管内壁脏污结垢主要成份为铜，是由于水路不密闭，持久氧化侵蚀铜管致使。　　5、增强运行中水监控，内冷水应严酷依照运行规程执行。　　6、对于水系统问题的解决应主要从日常平凡运行维护抓起，各间应进行需要的沟通交流，对相互交叉常识部门应当有一定的领会。发机电是一个综合装备，关系到很多的层面，在某一个看来很重要的问题，也许其实不能获得其他的重视，这就对装备的平安运行造成了很多隐患。