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發動機滑環碳刷電流分布不均勻的原因分析及采取的措施
滄州派源機電有限公司    2016-05-24 06:00:17    文字:【】【】【
摘要:發動機滑環碳刷運行情況不甚理想,存在的問題較為突出,是機組安全穩定運行的隱患,主要表現在以下幾個方面

發動機滑環碳刷運行情況不甚理想,存在的問題較為突出,是機組安全穩定運行的隱患,主要表現在以下幾個方面:

1、碳刷電流分布不均勻,尤其是C排。

2、刷握裝配與導電環接觸面吻合不良。

3、個別碳刷運行中出現卡澀、發熱現象。

原因分析:

發動機滑環碳刷正常運行應該達到單個碳刷電流分布比較平衡。刷握彈簧壓力比較均勻,碳刷活動自如且無振動卡澀現象,溫度一般在50℃~80℃,(即溫升40℃左右)。發動機滑環碳刷通過我們跟蹤檢查測量的結果顯示,滑環表面溫度一般在60℃~70℃,(標準:不超過120℃),碳刷無明顯振動,有個別碳刷存在卡澀、發熱現象,總體情況尚可,但均流情況較差,碳刷最高電流達到200A,最小為0A,電流分布極不均勻。流過40塊碳刷刷辮的電流總和與勵磁電流存在400A左右的差值,也就是說有400A左右的勵磁電流沒有經過刷辮,而是直接通過刷握流過。

發動機刷握采用恒壓彈簧的結構形式,按照規定,彈簧壓力應保持在0.015~0.02Mpa的范圍內,如果彈簧壓力過小,碳刷與滑環表面的接觸電阻增大,接觸電阻發熱會增大,即Q接觸=I2·r(其中: I-流過碳刷的電流, r-接觸電阻),引起碳刷發熱;如果彈簧壓力增大,雖然接觸電阻變小,接觸壓降降低,但摩擦發熱表現突出,即Q摩擦F·v (其中:F-碳刷壓緊力,v-碳刷與滑環的相對運動速度),所以說彈簧的壓力應保持在一個合理的范圍內,才可以同時控制接觸發熱和摩擦發熱。但目前發電機的碳刷彈簧壓力偏大,另外彈簧壓力不均勻,每個碳刷的接觸電阻差異很大,每極40個碳刷,相當于40個并聯之路,接觸電阻越小,流過的電流越大,接觸電阻越大,流過的電流越小,因此形成電流分布差異很大。這是發電機碳刷電流分布不均勻的主要原因。

一般情況下,碳刷與滑環接觸面的接觸良好,接觸壓降小,所有碳刷工況相近,每條碳刷的電流大小接近,刷體的平均溫度較低,碳刷間電流相對穩定平衡。運行一段時間后,碳刷的磨損量相近,但出現了氧化膜(氧化膜應均勻并有光澤,氧化膜太厚,接觸電阻增大)、卡澀等因素,碳刷磨短或彈簧壓力變化,碳刷間電流隨之重新分配,這也是電流分配不均勻的一個重要原因。

發電機滑環刷握運行中就存在個別碳刷卡澀和發熱現象,這樣容易形成碳刷焊附在刷握壁的現象,(焊附現象就是碳刷受力不合理或者與刷握配合間隙過小時,當碳刷工作時上下微動,碳刷與刷握壁之間的接觸電阻逐漸降低達到一定程度時,由于熱和電的作用,碳刷就粘附在刷握壁上而不能自如活動),測量顯示個別碳刷電流為0V,此時極有可能是碳刷卡澀或者焊附在刷握上了,不是說該碳刷沒有電流,只是電流沒有經過刷辮,長期運行就會出現過熱現象。

另外,發電機滑環刷握裝配與導電環接觸面存在吻合不良現象,刷握裝配在出廠時接觸面采用配套研磨,并進行鍍銀處理,同時做好標記,一對一,接觸面配合緊密,現場維護更換了備品刷握,出現吻合不良現象,但從測量溫度顯示(60℃左右)問題并不突出,可以繼續運行,待大修的機會進行調整研磨。

采取的措施:

1、                定期進行檢查、測量,以便及早發現問題,及時處理,避免滑環出現過熱現象。檢查項目包括:

     (1)、用提刷辮的方法檢查鑒定碳刷在刷握內上下活動是否自由。如有卡刷和碳刷焊附現象時,應取下刷握進行研磨碳刷和清理刷握內壁(刷握與碳刷配合間隙為:0.01~0.02mm

      (2)、檢查刷辮是否完好,碳刷是否有脫辮現象,導線是否氧化、斷股現象等。接觸是否良好,有無過熱現象,如出現發黑或燒傷等現象,則應該更換碳刷。

     (3)、用直流鉗形電流表和紅外測溫儀,定期測量碳刷及滑環表面溫度(滑環表面溫度應不高于120℃;刷體溫度控制在不大于80℃)及碳刷電流分配。個別電流小的碳刷進行調整(可以適當將其接觸面的氧化膜用200目紗布打磨處理)

     (4)、檢查碳刷的磨損程度。刷塊邊緣是否存在剝落現象,刷辮是否完好,碳刷是否有脫辮現象,如果碳刷磨損嚴重或刷塊有剝落現象,就必須更換。(正常運行中,一般碳刷磨損掉 13,或碳刷在刷握內有搖擺的情形,應更換)

2、 量,對于壓力差別大的更換,使整臺刷握的彈簧壓力基本均勻。

3、          更換個別有卡澀刷握彈簧壓力聯系制造廠家進行調整。現階段可以用彈簧秤進行測、發熱現象的碳刷。更換碳刷時應進行適形研磨,(200目砂布),并注意碳刷與刷握配合間隙合適(0.010.02mm),過緊碳刷容易卡澀,過松碳刷容易晃動,必要時打磨碳刷或者更換一塊再試。


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