集電環(huán)運(yùn)行維護(hù)一些注意事項(xiàng)

1、1發(fā)電機(jī)集電環(huán)原理和結(jié)構(gòu)集電環(huán)主要包括集電環(huán)及其轉(zhuǎn)軸、2集電環(huán)運(yùn)行維護(hù)的預(yù)防措施（1）對(duì)集電環(huán)的檢查和維護(hù)，由專人負(fù)責(zé)。現(xiàn)場規(guī)程應(yīng)規(guī)定檢查 時(shí)間和次數(shù)（每周不低于 2次）。工作人員進(jìn)入現(xiàn)場應(yīng)采取 安全防護(hù)措施。（2）定期巡視檢查集電環(huán)時(shí)，應(yīng)檢查一下各項(xiàng)：a集電環(huán)碳刷的火花情況；當(dāng)發(fā)現(xiàn)較大的火花時(shí)，應(yīng)密切監(jiān) 視，并迅速減小勵(lì)磁電流，如不見好轉(zhuǎn)，應(yīng)盡快查清原因， 甚至解列停機(jī)，以免釀成惡性事故。b集電環(huán)表面的溫度和溫升；溫升不超過80K,溫度不超過120C。c集電環(huán)表面顏色是否光亮，有無變色；d刷架、刷握上、集電環(huán)表面有無積塵和油污，如有必要可 用吸塵器吸除或用干布擦拭電刷（拔出刷握）接觸面的油污

2、。e電刷有無跳動(dòng)，刷辨與碳刷連接是否完好。f抽檢電刷刷辨上電流，如有電流偏小幾安培，應(yīng)全面檢查 電刷分布電流，并對(duì)電流偏小的電刷查找原因，并采取處理 措施，使之電流恢復(fù)。（3）更換電刷，應(yīng)采用正品電刷。檢查電刷時(shí)，可順序?qū)⑵溆兴?盒拔出。一般情況下更換電刷時(shí)，一般只能更換 2個(gè)電刷。電刷在更換前后應(yīng)事先與集電環(huán)直徑相等的磨具上研磨好。更環(huán)新碳刷時(shí)，應(yīng)在更換3-5天內(nèi)加強(qiáng)檢查巡視次數(shù)。（4）發(fā)電機(jī)大修期間，做好集電環(huán)的檢查和維護(hù)工作。檢查集電環(huán) 表面的光潔度，溝槽是否有毛刺，刷架部件是否松動(dòng)；采取措施，防 止集電環(huán)受潮。（5）如果機(jī)組運(yùn)行較長，應(yīng)加強(qiáng)集電環(huán)碳刷處的碳粉和灰塵的清理, 防止“太臟”

3、影響絕緣電阻。3發(fā)電機(jī)集電環(huán)檢修要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)4發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子集電環(huán)故障介紹分析和危害防治發(fā)電機(jī)集電環(huán)溫度過高主要是電刷接觸不良引起的，因此應(yīng)想法測量各個(gè)電刷的電流（用直流鉗形電流表），看電刷電流是否均衡，如果不均衡，就首先應(yīng) 對(duì)電流小的進(jìn)行處理，使之接觸良好。如果電流均衡，貝U查找其它方面的原因。1是否電刷質(zhì)量有問題，應(yīng)更換電刷進(jìn)行檢查。2、由于通風(fēng)不良導(dǎo)致的發(fā)熱：通風(fēng)不良主要是因?yàn)槔鋮s風(fēng)道堵塞，集電環(huán)表面通風(fēng)溝、通風(fēng)孔堵塞、循環(huán)風(fēng)扇風(fēng)量下降等原因，尤其是當(dāng)運(yùn)行中集電環(huán)表面溫 度過高時(shí)，導(dǎo)致電刷磨損加劇，碳粉積聚增加，有可能會(huì)堵塞上述集電環(huán)表面的 散熱通道。因此在大小修時(shí)，應(yīng)對(duì)集電環(huán)表面通風(fēng)溝、

4、孔以及冷卻風(fēng)道濾網(wǎng)進(jìn)行 清理，保持通暢。對(duì)于經(jīng)過多次車削的集電環(huán)，如果集電環(huán)表面的通風(fēng)溝高度不 到5mm，已經(jīng)車削到徑向限制孔時(shí)，就應(yīng)當(dāng)按照說明書根據(jù)最小使用外徑進(jìn)行 更換，以保證集電環(huán)的機(jī)械及散熱可靠性。3、由于接觸電阻過大或分布不均勻而產(chǎn)生的發(fā)熱：集電環(huán)和電刷是通過相互滑 動(dòng)接觸導(dǎo)通勵(lì)磁電流的，根據(jù)容量及型號(hào)的不同，每個(gè)集電環(huán)上大約分布著數(shù)十只電刷，由于接觸電阻的不同，電流分配的差異，會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱不均勻，有以下幾 個(gè)原因：（1）電刷與滑環(huán)表面接觸電阻、電刷與刷辮接觸電阻、刷辮與刷架引線 接觸電阻過大?？赏ㄟ^測量單個(gè)電刷總壓降、電刷接觸壓降、刷體壓降、聯(lián)結(jié)壓 降、刷辮壓降進(jìn)行相互間對(duì)比來檢查。

5、同時(shí)檢查回路中各螺絲是否緊固。檢查電 刷接觸面的清潔程度，是否存在油污污染。（2）電刷壓力不均勻或不符合要求， 可能有電刷過短、彈簧由于過熱變軟老化失去彈性等原因。 應(yīng)使用彈簧秤檢查電 刷壓力。恒壓彈簧應(yīng)完整無機(jī)械損傷，壓力應(yīng)符合其產(chǎn)品的規(guī)定，同一極上的彈 簧壓力偏差不宜超過5%;非恒壓的電刷彈簧，有規(guī)定時(shí)壓力應(yīng)符合其產(chǎn)品的規(guī) 定，當(dāng)無規(guī)定時(shí)，應(yīng)調(diào)整到不使電刷冒火的最低壓力，一般為140-250g/cm2，同一刷架上每個(gè)電刷的壓力應(yīng)均勻。（3）集電環(huán)與轉(zhuǎn)子引線接觸電阻過大，這種 情況應(yīng)對(duì)集電環(huán)與轉(zhuǎn)子引線間的緊固螺絲進(jìn)行加固。（4）電刷材質(zhì)不良、導(dǎo)電性能差、使用的型號(hào)不符合要求或者使用了不同型號(hào)

6、的電刷。同一電機(jī)上應(yīng)使用同一型號(hào)、同一制造廠的電刷，對(duì)于外觀檢查有明顯差異的電刷應(yīng)更換。發(fā)電機(jī)碳刷發(fā)熱主要由接觸面積的大小、集電環(huán)材質(zhì)的硬度、加工精度、偏擺度、 電刷的材質(zhì)、電刷上的壓力大小等因素來決定。碳刷接觸面積不均勻?qū)е码娏鞣植疾痪鶆?，?huì)出現(xiàn)個(gè)別碳刷發(fā)熱，集電環(huán)通 風(fēng)不好，增加強(qiáng)迫通風(fēng)。單個(gè)電刷溫度高，應(yīng)調(diào)整其他的碳刷，檢查一下彈簧得 到壓力是否均勻。電刷溫度普遍都高的話，有可能是滑環(huán)有氧化層了。鋼質(zhì)集電 環(huán)的耐磨性好，機(jī)械強(qiáng)度大，因此大多用于因極性引起集電環(huán)磨損差較大的同步 電機(jī)上。鋼可以加工成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，它是一種容易得到而又價(jià)廉物美的材料，所 以，廣泛用于包括圓周速度較低的水輪發(fā)電機(jī)

7、在內(nèi)的同步電機(jī)。對(duì)于像汽輪發(fā)電機(jī)那樣，主要強(qiáng)調(diào)高圓周速度下機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性的集電環(huán)，有時(shí)也使用鍛鋼。 另外，要求耐腐蝕性時(shí)，可使用不銹鋼，但不銹鋼的滑動(dòng)特性不穩(wěn)定，與電刷組 合不合適往往使電刷產(chǎn)生跳動(dòng)，容易造成電刷溫升過高或異常磨損， 所以使用時(shí) 必須倍加注意。青銅鑄件等銅質(zhì)集電環(huán)與鋼質(zhì)集電環(huán)相比，它的滑動(dòng)特性好，所以用途很廣，但當(dāng)含有大量低熔點(diǎn)鉛時(shí)，因通電點(diǎn)的發(fā)熱而產(chǎn)生脫鉛現(xiàn)象， 容易 造成集電環(huán)磨損或電刷異常磨損。集電環(huán)與電刷的配合上，當(dāng)電刷的研磨性過強(qiáng)而集電環(huán)的材質(zhì)過軟時(shí)， 往往 在集電環(huán)上發(fā)生相當(dāng)于電刷寬度的階梯磨損。尤其是高溫低濕的全封閉式電機(jī)， 更容易引起電刷或集電環(huán)的過大磨損。

8、重象傷痕是這樣形成的，一開始只有非常 小的傷痕，電刷在這些部位集電不良而產(chǎn)生火花。 一旦產(chǎn)生火花，傷痕就逐漸惡 化擴(kuò)大起來，最后形成與電刷滑動(dòng)接觸面的尺寸同樣大小的傷痕。因而，集電環(huán)用電刷即使產(chǎn)生非常小的火花，也必須予以注意。為了預(yù)防在鋼質(zhì)集電環(huán)上發(fā)生嚴(yán)重的重象傷痕，在電機(jī)長期停轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)將電刷提起。為了改善并聯(lián)電刷的電 流分布，可移動(dòng)集電環(huán)滑動(dòng)接觸面的通電點(diǎn)。 為了獲得良好的滑動(dòng)特性，在集電 環(huán)上開螺旋狀的斜槽是有效的。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子正極集電環(huán)比負(fù)極集電環(huán)容易磨損對(duì)比同一臺(tái)發(fā)電機(jī)兩集電環(huán) 就可以看出正極集電環(huán)磨損較多，負(fù)極集電環(huán)還比較光滑，為什么會(huì)有這種現(xiàn) 象？正極是碳刷磨損的厲害-些負(fù)極是滑環(huán)磨損

9、的厲害-些碳刷和滑環(huán)間工作面的磨損有兩種：是純機(jī)械磨損；一是在電流作用下的電氣磨損和機(jī)械磨損。（1）純機(jī)械磨損碳刷和滑環(huán)表面相接觸，由于彈簧壓力作用和材料彈性變形的緣故，使直接接觸部分互相嵌入。當(dāng)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，當(dāng)然有摩 擦作用而形成磨損。如果碳刷顆粒細(xì)軟，則碳粉易被沾在滑環(huán)表面，使滑環(huán)成為 具有亮滑的石磨鏡面，碳刷的磨面也很光滑，兩者的機(jī)械磨損都較小。但如果碳 刷質(zhì)量不佳，顆粒粗硬，或甚至含有少數(shù)如金剛砂之類的硬質(zhì)顆粒， 則必然會(huì)對(duì) 滑環(huán)表面進(jìn)行刮割，使后者出現(xiàn)金屬光澤或紋路，碳刷本身磨面也會(huì)出現(xiàn)硬粒脫 落后而劃出的紋道，這就使機(jī)械磨損大大增加。（2）在電流作用下的電氣磨損和機(jī)械磨損 在電流作用

10、下，不僅有機(jī)械磨損，還有電氣磨損。所謂電氣磨損， 指的是由于電弧高溫和放電等因素的作用， 使極面材料受到損壞的情況。而由于 電氣磨損影響極面，所以也會(huì)對(duì)機(jī)械磨損的程度產(chǎn)生影響。由于電流通過碳刷和滑環(huán)的接觸面，且其直接傳導(dǎo)的部位不斷變動(dòng)，電流密度又很大，使一些點(diǎn)溫 度很高；又由于電弧的高溫作用，會(huì)使兩側(cè)極面局部熔化、脫落，金屬會(huì)變成金屬蒸汽，碳刷則結(jié)構(gòu)松化，受氧化腐蝕而脫落，此即電氣磨損的表現(xiàn)。但是，極 性不同，磨損情況是不一樣的。在電弧作用下，陽極（正極）表面局部灼熱而蒸 發(fā)出金屬蒸汽”，使陽極表面損蝕，這叫 陽極蒸發(fā)”；陰極（負(fù)極）因受正離子 撞擊和高溫作用發(fā)射電子，使陰極表面也遭受破壞，這

11、叫陰極粉化”。由于陽極蒸發(fā)和陰極粉化的作用，碳刷和滑環(huán)由于電流方向不同會(huì)出現(xiàn)極性差別。當(dāng)電流由碳刷流向滑環(huán)時(shí)，此時(shí)碳刷為正極，滑環(huán)為負(fù)極，貝U結(jié)果是：碳刷面上發(fā)生 微小程度的陽極蒸發(fā)，碳粒、石墨離子遷移到滑環(huán)表面，碳刷有電氣磨損?；h(huán) 表面有輕微的陰極粉化，并附著碳粒、石墨，成潤滑、光澤的鏡面。由于滑環(huán)表 面平滑，機(jī)械磨損較小。 當(dāng)電流由滑環(huán)流向碳刷時(shí)，此時(shí)碳刷為負(fù)極，滑環(huán)為 正極，則結(jié)果是：碳刷面上發(fā)生陰極粉化，電氣磨損小。滑環(huán)表面發(fā)生陽極蒸發(fā)。 大量金屬蒸發(fā)，使其表面損蝕嚴(yán)重，同時(shí)，這些金屬粒子也易附于碳刷磨損面上， 反過來會(huì)使換向器表面嚴(yán)重磨損，出現(xiàn)條痕。這種情況下，滑環(huán)表面粗糙，呈金

12、屬光亮，面間機(jī)械磨損大。 總的來說，當(dāng)碳刷為正極時(shí)：碳刷電氣磨損大，機(jī) 械磨損輕微，滑環(huán)的電氣磨損和機(jī)械磨損都很??； 當(dāng)碳刷為負(fù)極時(shí)，碳刷電氣磨 損小，機(jī)械磨損大，滑環(huán)的電氣磨損、機(jī)械磨損都很大。為了使磨損均勻一些，對(duì)于滑環(huán)，因?yàn)檎h(huán)電流由碳刷流向滑環(huán)，碳刷正極性，滑環(huán)負(fù)極性，故正環(huán)磨 損??；同理，負(fù)環(huán)磨損大，故兩環(huán)極性應(yīng)經(jīng)常調(diào)換。各電廠大修時(shí)常倒換正、負(fù) 環(huán)的連接電纜，就是這個(gè)道理。當(dāng)沒有電流時(shí)，碳刷磨面上的粗硬粒子易嵌入滑環(huán)表面，引起較大的機(jī)械磨損，甚至引起摩擦振動(dòng)。當(dāng)流過電流時(shí)，碳刷磨面 上的粗硬粒子被炸裂、粉化，沾在表面，減小摩擦，使機(jī)械磨損減小，并使碳刷 運(yùn)行十分平靜。所以，在正常電流情況下，電流對(duì)減小機(jī)械