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如何才能延长集电环的使用寿命

2023-06-05 01:25:35

文章摘要:

集电环的材质要求机械强度大,并是电的良导体,还要具有蚀性,在与电刷滑动接触时,要具备性和稳定的滑动接触特性。

集电环的材质要求机械强度大,并是电的良导体,还要具有蚀性,在与电刷滑动接触时,要具备性和稳定的滑动接触特性。一般,钢质集电环的不怕磨性不错,机械强度大,因此大多用于因级性引起集电环磨损差大的同步电机上。集电环与电刷的配合上,当电刷的研磨性过强而集电环的材质过软时,往往在集电环上发生相当于电刷宽度的阶梯磨损。是高温低湿的全封闭式电机,愈容易引起电刷或集电环的过大磨损。重象伤痕是这样形成的,一开始只有小的伤痕,电刷在这些部位集电不良而产生火花。一旦产生火花,伤痕就逐渐扩大起来,而后形成与电刷滑动接触面的尺寸同样大小的伤痕。因而,集电环用电刷即使产生小的火花,也要予以注意。为了防预在钢质集电环上发生严重的重象伤痕,在电机长期停转时应将电刷提起。为了改良并联电刷的电流分布,可移动集电环滑动接触面的通电点。为了获得良好的滑动特性,在集电环上开螺旋状的斜槽是有用的。青铜铸件等铜质集电环与钢质集电环相比,它的滑动特性不错,所以用途很广,但当含有大量低熔点铅时,因通电点的发热而产生脱铅现象,容易造成集电环磨损或电刷异常磨损。

集电环与电刷过热故障中,很大一部分是由于机械及摩擦等原因导致的过热,如果在开机时还未加励磁,就已经发现集电环与电刷温度高,或者在运行中温度过高,拔出几只电刷后,温度反而降低,那就基本可以肯定是由于机械及摩擦原因导致的。机械及摩擦导致发热的情况很复杂,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替换过多的电刷。运行中替换电刷,在同一时间内,每个刷架上只允许替换1-2个电刷。换上的新电刷应事先在与集电环直径相同的模型上研磨好,且新旧牌号须一致。如果在大修时一次替换的电刷很多,应当在投运前冲转时,为电刷表面形成氧化膜留够充足的时间。

2、电刷与集电环接触面过小,接触面积一般不应小于单个电刷截面的百分之七十五。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,其间隙应符合产品的规定,当无规定时,其间隙可为0.10-0.20mm。电刷外形要方正,上下端尺寸误差不可以大于0.05mm。刷握与集电环表面间隙过大。由于电刷材质较脆,当刷握与集电环表面间隙过大时,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。刷握与集电环表面的间隙应符合产品技术要求,当产品无规定时,其间隙可调整为2-3mm。调整间隙时,可使用一层2-3mm厚的橡胶垫附在集电环表面,将刷握抵到橡胶垫上,然后上紧定位螺丝,取出橡胶垫。

电刷在集电环上运行时,在其接触面上形成一层均匀、适度、稳定的氧化膜,这是电机运行良好的主要标志之一。因为这层氧化膜的存在,改变了电刷与集电环的接触特性、减少了摩擦、降低磨损、延长使用寿命。氧化膜是一种复合薄膜,其组成成分与电刷型号及集电环的材料成分有关。氧化膜的正常厚度在8-100nm的范围内,一般为25nm。用电子显微镜观察发现,电刷与集电环接触面是由无数个点相接触,一般接触面只有电刷总面积的千分之几左右。接触面积的大小,由电机的转速、集电环材质的硬度、加工精度、偏摆度、电刷的材质、电刷上的压力大小等因素来决定。