發電機集電環的故障原因
發布時間：2020-07-16 17:02:01
發電機集電環的故障原因
集電環是勵磁電流通過的關鍵部件，由于環境潮濕等原因易發生損蝕，引起電刷跳火及電壓建立困難，嚴重時還被迫停機，影響生產。這種情況在小水電站更為突出。現分析和總結集電環損蝕的原因及維護方法。
由于水電站的潮濕環境，空氣中的水分較多，在發電機電刷和集電環之間產生一層水膜。當勵磁電流經過電刷與集電環時，水膜被電解使集電環受到腐蝕，其中負極集電環面的腐蝕更嚴重。這是因為與負極電刷相接觸的集電環面上通過電解溶液感應出正電荷，而與正極電刷相接觸的集電環面上感應出負電荷，即負極集電環不斷失去電子，通過轉子繞組進入正極集電環。正極集電環由此得到電子而被保護，只有輕度的腐蝕；負極集電環在失去電了的同時析出氧化物，析出的氧化物又被磨掉，這樣不斷地進行下去，造成較嚴重的腐蝕。
1、由于通風不良導致的發熱：通風不良主要是因為冷卻風道堵塞，集電環表面通風溝、通風孔堵塞、循環風扇風量下降等原因，尤其是當運行中集電環表面溫度過高時，導致電刷磨損加劇，碳粉積聚增加，有可能會堵塞上述集電環表面的散熱通道。因此在大小修時，應對集電環表面通風溝、孔以及冷卻風道濾網進行清理，保持通暢。對于經過多次車削的集電環，如果集電環表面的通風溝高度不到5mm，已經車削到徑向限制孔時，就應當按照說明書根據小使用外徑進行更換，以保證集電環的機械及散熱可靠性。
2、由于接觸電阻過大或分布不均勻而產生的發熱：集電環和電刷是通過相互滑動接觸導通勵磁電流的，根據容量及型號的不同，每個集電環上大約分布著數十只電刷，由于接觸電阻的不同，電流分配的差異，會導致發熱不均勻，有以下幾個原因：
（1）電刷與滑環表面接觸電阻、電刷與刷辮接觸電阻、刷辮與刷架引線接觸電阻過大。可通過測量單個電刷總壓降、電刷接觸壓降、刷體壓降、聯結壓降、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，壓力應符合其產品的規定，同一極上的彈簧壓力偏差不宜超過5％；非恒壓的電刷彈簧，有規定時壓力應符合其產品的規定，當無規定時，應調整到不使電刷冒火的低壓力，一般為140－250g/cm2，同一刷架上每個電刷的壓力應均勻。
（3）集電環與轉子引線接觸電阻過大，這種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、使用的型號不符合要求或者使用了不同型號的電刷。同一電機上應使用同一型號、同一制造廠的電刷，對于外觀檢查有明顯差異的電刷應更換。
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