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發(fā)電機(jī)電刷發(fā)熱跳火的解決方法

同步發(fā)電機(jī)電刷在運(yùn)行時(shí)一般應(yīng)滿足以下要求：①使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)換向器和集電環(huán)的磨損��；②電刷的電氣機(jī)械損耗小；③電刷下不出現(xiàn)對(duì)電機(jī)有危害的火花；④運(yùn)行時(shí)噪音小。對(duì)于在運(yùn)行中出現(xiàn)集電環(huán)、電刷發(fā)熱過(guò)高、跳火嚴(yán)重的故障時(shí)，我們必須認(rèn)真觀察，由表及里，綜合分析，按電刷跳火的原因有針對(duì)性地采取措施。

1 電刷過(guò)熱及跳火的原因分析

集電環(huán)、電刷刷握結(jié)構(gòu)型式及電刷壓力結(jié)構(gòu)不合理，電刷與刷握之間的間隙過(guò)大，造成發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)電刷在刷握內(nèi)晃動(dòng)，影響接觸的穩(wěn)定。間隙過(guò)小，將影響電刷與刷握內(nèi)的自由滑動(dòng)，有時(shí)甚至出現(xiàn)"卡死"狀態(tài)，電刷受力不合理還可能造成電刷與刷壁產(chǎn)生電流通路，而導(dǎo)致電刷附焊現(xiàn)象。

電刷的材質(zhì)和型號(hào)選擇不合理，過(guò)硬或過(guò)軟均會(huì)對(duì)集電環(huán)產(chǎn)生不良影響，而電刷的選型不當(dāng)，會(huì)使電刷在運(yùn)行中磨損異常。

電刷壓力調(diào)整不當(dāng)，壓力過(guò)大時(shí)使電刷與集電環(huán)之間的磨擦力增大，機(jī)械磨損加劇，產(chǎn)生比正常運(yùn)行時(shí)較多的熱量不易散發(fā)，壓力過(guò)小時(shí)與集電環(huán)接觸不良，易產(chǎn)生火花，嚴(yán)重時(shí)燒蝕集電環(huán)而產(chǎn)生麻點(diǎn)，亦將導(dǎo)致集電環(huán)過(guò)熱。

部分發(fā)電機(jī)集電環(huán)上電刷數(shù)目設(shè)計(jì)不合理，數(shù)量偏少，造成電刷單位截面上通過(guò)的電流增大，使電刷在運(yùn)行中實(shí)際承受的電流密度超過(guò)其允許范圍，使電刷和集電環(huán)過(guò)熱跳火。

發(fā)電機(jī)組安裝不良，調(diào)整不當(dāng)，使發(fā)電機(jī)中心水平不理想，造成運(yùn)行時(shí)機(jī)組振動(dòng)，從而使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)超差，使電刷在集電環(huán)運(yùn)動(dòng)軌跡不是一個(gè)規(guī)則的圓，使電刷與集電環(huán)接觸不理想，實(shí)際接觸面積減少，從而使集電環(huán)、電刷溫度升高。

不同型號(hào)的電刷混用，或誤換了允許電流密度較小的電刷，而導(dǎo)致集電環(huán)、電刷嚴(yán)重發(fā)熱。

集電環(huán)上電刷刷盒內(nèi)孔粗糙，集電環(huán)材質(zhì)差，集電環(huán)有徑向偏擺以及隨圓度偏差超限等。

電刷表面與集電環(huán)工作面之間有油污和雜物。

沒(méi)有及時(shí)清掃集電環(huán)表面和刷握內(nèi)的碳粉，使散熱條件變差，集電環(huán)與電刷磨損過(guò)多，未能及時(shí)更換造成電刷壓力不足，產(chǎn)生火花在集電環(huán)上打出麻點(diǎn)更加劇過(guò)熱；更換電刷時(shí)，一次更換數(shù)量過(guò)多，新?lián)Q電刷與集電環(huán)接觸不良，從而使有效接觸面積減小等。

部分廠家配套的集電環(huán)上電刷架不牢固，電刷架的機(jī)械強(qiáng)度不夠，使電刷在運(yùn)行過(guò)程中振動(dòng)加大，與集電環(huán)的有效接觸面積減少。

2 處理方法及預(yù)防措施

選取合理的電刷結(jié)構(gòu)和電刷壓力機(jī)構(gòu)，電刷與刷盒之間要配合良好，刷握盒內(nèi)表面應(yīng)當(dāng)光滑平整無(wú)毛刺，刷盒內(nèi)孔粗糙度Ra小于2μm，電刷在刷盒內(nèi)能自由均勻滑動(dòng)，無(wú)卡阻現(xiàn)象，一般要求電刷尺寸長(zhǎng)寬均小于刷握內(nèi)孔0.05~3mm，對(duì)于卡刷或附焊，可對(duì)電刷進(jìn)行研磨，清理刷握內(nèi)壁使之符合要求，另外應(yīng)注意電刷的編織導(dǎo)線不能與機(jī)殼或其它電刷產(chǎn)生相碰。

電刷的材質(zhì)與型號(hào)，應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行條件來(lái)選擇，對(duì)電刷型號(hào)和材質(zhì)選擇不合理的，要參照表1更換為合適型號(hào)的材質(zhì)的電刷。選擇時(shí)，可以按電刷的類別、型號(hào)、電阻率、硬度、接觸電壓降、磨擦系數(shù)、額定電流密度、最大圓周速度、應(yīng)用范圍等方面進(jìn)行綜合考慮和選擇。電刷的技術(shù)特性及運(yùn)行條件見(jiàn)表1。

若電刷壓緊彈黃的壓力過(guò)大或過(guò)小，就必須作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，對(duì)電刷刷握結(jié)構(gòu)的要求是使電刷受到均勻穩(wěn)定壓力，各電刷之間的壓力差不應(yīng)超過(guò)其平均值+10%，電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中隨著電刷的磨損，刷握彈簧能自動(dòng)調(diào)整或維持電刷壓力基本不變。經(jīng)常檢查電刷的工作狀態(tài)和活動(dòng)情況是保證電刷正常工作的有效措施，可以確定電刷在刷握內(nèi)運(yùn)行是否自由，有無(wú)卡刷和附焊。

對(duì)于電刷數(shù)量過(guò)少的，可校合每只電刷的單位載流量。檢驗(yàn)計(jì)算電刷在運(yùn)行中實(shí)際承受的電流密度是否超過(guò)其允許范圍，與允許范圍相比有沒(méi)有一定的裕度，然后按需要在集電環(huán)上增加適當(dāng)數(shù)量的電刷。操作時(shí)應(yīng)注意正確安裝電刷，保證各電刷之間的刷距應(yīng)相等，電刷與集電環(huán)應(yīng)該接觸良好，正負(fù)電刷數(shù)量應(yīng)相等。

對(duì)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)，要從機(jī)組的中心水平狀況尋找原因。

重新調(diào)整機(jī)組的中心和水平狀況，使機(jī)組的中心、水平偏差在允許范圍內(nèi)。一般竄動(dòng)間隙允許值約為軸徑的2%。

發(fā)電機(jī)集電環(huán)正負(fù)環(huán)，一般情況下應(yīng)采用同一型號(hào)和同一尺寸的電刷，以使集電環(huán)上并聯(lián)工作的電刷流過(guò)的電流基本相同，還應(yīng)注意同一種電刷的質(zhì)量保持均勻。

對(duì)集電環(huán)上刷握內(nèi)孔粗糙的進(jìn)行修磨，對(duì)集電環(huán)質(zhì)量不符合要求的應(yīng)予以更換，對(duì)集電環(huán)有徑向偏擺和橢圓超差的要進(jìn)行處理。處理后集電環(huán)工作面偏擺應(yīng)在0.01~0.03mm之間，有徑向跳動(dòng)不大于0.1%，不圓度小于0.06mm，用百分表測(cè)量集電環(huán)外徑橢圓度，偏差在0.03~0.05mm之間。

對(duì)于電刷與集電環(huán)表面有油圬和雜物的，要清除雜物用干凈布蘸汽油擦凈集電環(huán)表面并消除污染源。

加強(qiáng)日常維護(hù)，平時(shí)要定期清除集電環(huán)及刷握上的碳粉，電刷磨損至原有高度的1/3時(shí)要及時(shí)更換，新?lián)Q電刷要注意工作面的形狀，其有效接觸面積不小于電刷截面的75%。每次更換電刷的數(shù)目不宜過(guò)多，對(duì)更換的電刷要預(yù)先查清牌號(hào)、規(guī)格，不可混用，并要研磨好與集電環(huán)接觸的工作面。對(duì)于集電環(huán)表面有毛刺，起麻點(diǎn)的，可先用油石細(xì)銼打磨，再用零號(hào)拋光砂布清除毛刺和麻點(diǎn)，對(duì)集電環(huán)被火花嚴(yán)重灼傷的，如深度超過(guò)1mm，損傷面積占總面積20%~30%以上時(shí)，可以對(duì)集電環(huán)采用精車的辦法解決。精車后用零號(hào)砂布包在扁銼上研磨工作面，再用砂布背面緊貼集電環(huán)表面進(jìn)行拋光，最后蘸有少許機(jī)油的舊砂布進(jìn)行精拋光，使表面粗糙度Ra在1.6~0.8?m之間。

對(duì)機(jī)械強(qiáng)度不夠的電刷架進(jìn)行更換，重新選擇新的、合格的電刷架，注意電刷架的機(jī)械強(qiáng)度要滿足發(fā)電機(jī)電刷的運(yùn)行要求，從而減少電刷在運(yùn)行中的振動(dòng)。

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