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淺談發電機集電環發熱現象及處理意見
更新時間:2019-10-06 發布:www.lekbkw.icu

摘要:電刷在集電環上運行時,在其接觸面上形成一層平均、適度、穩定的氧化膜,這是機電運行優秀的主要標志之一。電刷的過熱故障,很多情況是由于氧化膜被破壞且沒法重新建立致使的。本文主要淺談發機電轉子集電環發燒的現象及解決對策。
關頭詞:發機電 發燒 氧化膜 對策
  電刷在集電環上運行時,在其接觸面上形成一層平均、適度、穩定的氧化膜,這是機電運行優秀的主要標志之一。由于這層氧化膜的存在,改變了電刷與集電環的接觸特征、削減了磨擦、下降磨損、延長使用壽命。氧化膜是一種復合薄膜,其組成成份與電刷型號及集電環的材料成份有關。氧化膜的正常厚度在8-100nm的范圍內,通常是25nm。用電子顯微鏡觀察發現,電刷與集電環接觸面是由無數個點相接觸,一般接觸面只有電刷總面積的千分之幾左右。接觸面積的年夜小,由機電的轉速、集電環材質的硬度、加工精度、偏擺度、電刷的材質、電刷上的壓力年夜小等身分來決議。  有研究發現,外加電壓小時,氧化膜盡緣,當電壓升高到一定值時,氧化膜被擊穿。當擊穿后,不管電流若何增加,由于導電點的增加、導電面積的擴年夜,則接觸電壓連結恒定。  氧化膜具有很是好的潤滑性能,電刷與集電環接觸概況起潤滑作用的潤滑層主要是石墨膜,這層石墨膜,將電刷與集電環分隔,使磨擦在石墨潤滑層間進行,下降了磨擦系數,削減了磨擦熱的發生,削減了電刷的磨損。電刷的過熱故障,很多情況是由于氧化膜被破壞且沒法重新建立致使的。  1、電刷及集電環常見故障的緣由及解決法子:  電刷在運行中最多見的故障為發燒、發生火花、嚴重的燒損電刷刷握及集電環。從發生過熱故障的緣由看,主要有以下幾個方面:  1、由于透風不良致使的發燒:透風不良主要是由于冷卻風道梗塞,集電環概況透風溝、透風孔梗塞、輪回風扇風量下降等緣由,尤其是當運行中集電環概況溫渡過高時,致使電刷磨損加重,碳粉儲蓄積累增加,有可能會梗塞上述集電環概況的散熱通道。是以在年夜小修時,應對集電環概況透風溝、孔和冷卻風道濾網進行清算,連結暢達。對于經過量次車削的集電環,若是集電環概況的透風溝高度不到5mm,已車削到徑向限制孔時,就應當依照說明書憑據最小使用外徑進行更換,以保證集電環的機械及散熱靠得住性。  2、由于接觸電阻過年夜或散布不平均而發生的發燒:集電環和電刷是經由過程相互滑動接觸導通勵磁電流的,憑據容量及型號的分歧,每一個集電環上年夜約散布著數十只電刷,由于接觸電阻的分歧,電流分配的差異,會致使發燒不平均,有以下幾個緣由:(1)電刷與滑環概況接觸電阻、電刷與刷辮接觸電阻、刷辮與刷架引線接觸電阻過年夜。可經由過程丈量單個電刷總壓降、電刷接觸壓降、刷體壓降、聯絡壓降、刷辮壓降進行相互間對比來檢查。同時檢查回路中各螺絲是否緊固。檢查電刷接觸面的清潔水平,是否存在油污污染。(2)電刷壓力不平均或不合適要求,可能有電刷太短、彈簧由于過熱變軟老化失往彈性等緣由。應使用彈簧秤檢查電刷壓力。恒壓彈簧應完整無機械損傷,壓力應合適其產物的劃定,統一極上的彈簧壓力誤差不宜跨越5%;非恒壓的電刷彈簧,有劃定時壓力應合適其產物的劃定,當無劃定時,應調整到不使電刷冒火的最低壓力,通常是140-250g/cm2,統一刷架上每一個電刷的壓力應平均。(3)集電環與轉子引線接觸電阻過年夜,這類情況應對集電環與轉子引線間的緊固螺絲進行加固。(4)電刷材質不良、導電性能差、使用的型號不合適要求或使用了分歧型號的電刷。統一機電上應使用統一型號、統一制造廠的電刷,對于外觀檢查有較著差異的電刷應更換。  3、由于機械及磨擦等緣由釀成的過熱:集電環與電刷過熱故障中,很年夜一部門是由于機械及磨擦等緣由致使的過熱,若是在開機時還未加勵磁,就已發現集電環與電刷溫度高,或在運行中溫渡過高,拔出幾只電刷后,溫度反而下降,那就基本可以肯定是由于機械及磨擦緣由致使的。機械及磨擦致使發燒的情況很復雜,主要有以下幾個方面:(1)電刷接觸面研磨不良或運行中一次更換過量的電刷。運行中更換電刷,在統一時間內,每一個刷架上只允許更換1-2個電刷。換上的新電刷應事前在與集電環直徑不異的模子上研磨好,且新舊商標須一致。若是在年夜修時一次更換的電刷很多,應當在投運前沖轉時,為電刷概況形成氧化膜留夠充沛的時間。(2)電刷與集電環接觸面太小,接觸面積一般不應小于單個電刷截面的75%。(3)電刷在刷盒中搖擺或動作卡澀。電刷在刷握內應能上下自由移動,其間隙應合適產物的劃定,當無劃定時,其間隙可為0.10-0.20mm。電刷外形要樸直,上下端尺寸誤差不得年夜于0.05mm。(4)刷握與集電環概況間隙過年夜。由于電刷材質較脆,當刷握與集電環概況間隙過年夜時,運行中電刷不能整體接觸集電環,與集電環呈斜面接觸,容易造成電刷崩裂的情況。刷握與集電環概況的間隙應合適產物技術要求,當產物無劃定時,其間隙可調整為2-3mm。調整間隙時,可以使用一層2-3mm厚的橡膠墊附在集電環概況,將刷握抵到橡膠墊上,然后上緊定位螺絲,掏出橡膠墊。  2、幾起集電環、電刷故障的分析及建議:  1、增強對電刷概況氧化膜的熟悉,建立其形成和正常工作的條件:近期發生的幾起故障,主要緣由是由于電刷概況的氧化膜潤滑層沒法形成,氧化膜的形成需要一些條件,當條件不知足時,氧化膜沒法形成或形成不良,主要有以下幾個緣由:(1)溫渡過高:電刷的氧化膜一般在70℃左右較易形成,當集電環、電刷泛起過熱故障時,凡是溫度都在150℃以上,此時即使換上新的電刷,氧化膜也不容易形成,沒法起到潤滑作用,電刷磨損將加重,致使溫度繼續升高,成為惡性輪回。此時可接納外部強制降溫的方式,譬如涂抹凡士林、年夜功率風扇透風等手段,使集電環溫度降到正常范圍內,延續一段時間,讓電刷概況氧化膜逐漸形成,使之進進良性輪回狀態。(2)冷卻空氣中有污染性雜質:空氣中的雜質對電刷概況氧化膜的形成將帶來晦氣影響,這些雜質包括:硫化物或鹵族元素的侵蝕性氣體、空氣中油氣夾雜物、粉塵、鐵屑、鐵銹粉塵、碳粉等其他雜質。電刷磨損時,自己會發生碳粉的粉塵雜質,可采用在刷架罩冷卻透風輪回通道上安裝過濾裝配來改善刷架罩內的空氣質量。(3)空氣濕度太低或含氧量太低:電刷概況氧化膜的形成需要空氣中有一定的水份含量,即空氣濕度不能太低,但也不能太高。另外,氧化膜的形成主要與空氣中的氧氣發生氧化作用而發生,當含氧量太低時也晦氣于氧化膜的形成。  氧化膜沒法形成或形成不良除與上述身分有關外,還有電刷過度研磨、使用溶劑進行擦拭、集電環概況光潔度不良和碳刷材質不及格等緣由。  2、電刷及刷架產物在選購進程中應嚴酷控制質量:今朝統一品牌的電刷,都是在各個分歧的地方、分歧的工場加工的。這就要求我們在進貨進程中對產物質量嚴酷把關,對生產廠家的工藝和質量檢測手段及法式進行領會。  3、生產運行中增強對集電環及電刷的維護經管:增強電刷、集電環系統的專職維護制度,提高專責人的技術水平,嚴酷依照《汽輪發機電運行規程》的要求對集電環、電刷進行檢查和運行維護,一次更換電刷的數目要嚴酷控制。另外要積極運用紅外熱成像技術進行集電環、電刷日常的巡檢檢查和對故障部位有思疑時作為輔助分析的工具。  另外,本次會議還就定子盡緣引水管結垢提出分析建議:  1、當發現盡緣引水管結垢很嚴重時,或已影響到常規預試成效時,建議全數更換新的盡緣引水管。  2、發機電每次年夜修竣事后,開機前定子水系統應使用除鹽水進行帶壓力頻頻沖洗,直至排水清澈無顆粒,電導率及格。  3、發機電正常運行時代累積運行時間到達兩個月遇有停機機遇時,對定、轉子內冷水系統進行反沖洗。  4、完善發機電整個冷卻水系統,應盡量使其密閉輪回,運行中水質含銅量高,盡緣引水管內壁臟污結垢主要成份為銅,是由于水路不密閉,持久氧化侵蝕銅管致使。  5、增強運行中水質監控,內冷水質應嚴酷依照運行規程執行。  6、對于水系統問題的解決應主要從日常平凡運行維護抓起,各專業間應進行需要的溝通交流,對相互專業交叉常識部門應當有一定的領會。發機電是一個綜合裝備,關系到很多的專業層面,在某一個專業看來很重要的問題,也許其實不能獲得其他專業的重視,這就對裝備的平安運行造成了很多隱患。

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