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有刷发电机电刷冒火花几种情况分析

时间:2016/12/23 9:30:13 标签:电刷 点击:19 次
  

有刷发电机电刷及励磁机电刷电阻系数较小、性能比较稳定,但受电刷的压力、通流的大小、周围环境湿度、温度、清洁度、滑环表面与电刷的磨损度以及电刷本身制造工艺等因素影响,在长期运行运行中,发生电刷冒火花,甚至因电刷原因被迫停机的故障是经常发生的。

发电机电刷冒火花的原因有很多,相关规程、资料都有详细的叙述,但在实际使用过程中造成电刷冒火花的原因有以下四种情况:

1、电刷压力不均匀或不符合要求。电刷出厂时厂家都有相关规定:电刷压力调整到不发生火花的最低压力,最低压力一般为200~300ɡ/c㎡,即0.02~0.03MPa,并且要求各个电刷之间的压力也要均匀。造成压力不均匀有以下三种情况:

(1)发电机在长期运行中如果某个电刷摩擦过短,或电刷在刷框内滞卡的情况下,压力将出现不均匀;

(2)受机械、弹簧本身受热变软等因素影响,也会造成压力达不到电刷不发生火花的最低理论要求;

(3)还有我们在提拉、压紧碳电刷时,仅靠感觉,没有经验积累,操作误差是很大的。

2、轴承振动大。发电机组长时间运行,疲劳、老化等等复杂因素会引起轴承振动加大,电刷随着震动,将使刷柱摩擦不均、引线及弹簧松动,发生局部冒火花慢慢进一步影响全局。

3、电刷电流密度过大。实际运行中,如果一两个电刷因机械原因卡涩,弹簧压力不足等原因不出力,为维持正常负荷,通过其他电刷的电流就将增大,在增大通流的电刷中如果有被摩偏的电刷,因跟滑环接触面积减小,接触面通流密度增大。根据Q=I*IRT,发热量跟电流的平方成正比,积聚的热量无法散发出去时,温度急剧升高,电刷与滑环接触面就会产生火花。另外火花的产生后,使电刷工作环境更加恶劣,从而恶性循环,使电刷冒火花更严重,几个都有这种情况严重时就会发生环火。

4、电刷表面不洁,这一点最让人忽略的。正常运行的发电机电刷是密封在密闭的柜子内,两极电刷中间有套在轴上齿轮状轴流风扇,靠转子转动把磨下的石墨碳粉、电刷的发热及时抽走,达到清洁冷却的作用。如果柜门关不严,或巡检时忘记关门,外面的粉尘伴随着热空气吸进电刷,附着在刷柱上,一方面影响电刷散热,另一方面电刷发生火花时因刷柱表面不洁,刷柱之间绝缘强度不够很容易环火。此外滑环上车有螺旋状一道道沟槽,这是为了增加电刷散热面积,改善同电刷接触,使电刷更充分冷却,同时更容易让碳粉抽走。柜门若关不严,风扇抽力不足外面粉尘也很轻易附着在螺旋状沟里,后果是可想而知的。励磁机电刷考虑其电压等级比较低裸露在外面,在此也建议一下检修定期清洁。

其他如电刷研磨不良、制造工艺差、电刷位置不对、接触电阻过大、其隙不均匀、负荷高、短路等原因,在实际使用过程中也有可能,但几年来的生产实践看上述4点的原因居多,随着发电机技术的提高,现在开始使用无刷发电机了,以减少因电刷的原因造成停机故障。


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