發(fā)電機(jī)電刷冒火花的原因與解決
發(fā)電機(jī)電刷及勵(lì)磁機(jī)電刷電阻系數(shù)較小、性能比較穩(wěn)定,但因受其通流的大小、電刷的壓力、周圍的環(huán)境溫度、濕度、清潔度、電刷與滑環(huán)表面的磨損以及本身制造工藝等因素影響,在長(zhǎng)期運(yùn)行運(yùn)行中,若沒(méi)有在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)隱患并果斷作出判斷處理,發(fā)生電刷冒火花、環(huán)火甚至因電刷原因被迫停機(jī)的事件是在所難免的。
發(fā)生電刷冒火花的原因很多,相關(guān)資料、規(guī)程都對(duì)其作了詳細(xì)的敘述,但在實(shí)際生產(chǎn)中真正造成電刷冒火花的原因大概有以下幾種:
1、電刷電流密度過(guò)大。實(shí)際運(yùn)行中,若果一兩個(gè)電刷因機(jī)械原因卡澀,彈簧壓力不足等原因不出力,為維持正常負(fù)荷,通過(guò)其他電刷的電流就將增大,在增大通流的電刷中如果有被摩偏的電刷,因跟滑環(huán)接觸面積減小,接觸面通流密度增大。根據(jù)Q=I*IRT,發(fā)熱量跟電流的平方成正比,積聚的熱量無(wú)法散發(fā)出去時(shí),溫度急劇升高,電刷與滑環(huán)接觸面就會(huì)產(chǎn)生火花。另外火花的產(chǎn)生后,使電刷工作環(huán)境更加惡劣,從而惡性循環(huán),使電刷冒火花更嚴(yán)重,幾個(gè)都有這種情況嚴(yán)重時(shí)就會(huì)發(fā)生環(huán)火。
2、電刷壓力不均勻或不符合要求。電刷出廠時(shí)廠家都有相關(guān):電刷壓力調(diào)整到不發(fā)生火花的最低壓力,經(jīng)過(guò)科學(xué)論證和實(shí)踐總結(jié),最低壓力一般為200~300ɡ/c㎡,即0.02~0.03MPa,要求各個(gè)電刷之間的壓力也要均勻,其差別不超過(guò)10。發(fā)電機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)行中如果某個(gè)電刷摩擦過(guò)短,或電刷在刷框內(nèi)滯卡的情況下,壓力將出現(xiàn)不均勻。此外受機(jī)械、彈簧本身受熱變軟等因素影響造成壓力達(dá)不到電刷不發(fā)生火花的最低理論要求。還有我們?cè)趬壕o、提拉碳電刷時(shí),有時(shí)靠感覺(jué),沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)積累,操作誤差是很大的。
3、電刷表面不潔。這一點(diǎn)最讓人忽略的,正常運(yùn)行的發(fā)電機(jī)電刷密封在密閉的柜子內(nèi),兩極電刷中間有套在軸上齒輪狀軸流風(fēng)扇,靠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)把磨下的石墨碳粉、電刷的發(fā)熱及時(shí)抽走,達(dá)到清潔冷卻的作用。如果柜門(mén)關(guān)不嚴(yán),或巡檢時(shí)忘記關(guān)門(mén),外面的粉塵伴隨著熱空氣吸進(jìn)電刷,附著在刷柱上,一方面影響電刷散熱。另一方面電刷發(fā)生火花時(shí)因刷柱表面不潔,刷柱之間絕緣強(qiáng)度不夠很容易環(huán)火。此外滑環(huán)上車有螺旋狀一道道溝槽,這是為了增加電刷散熱面積,改善同電刷接觸,使電刷更充分冷卻,同時(shí)更容易讓碳粉抽走。柜門(mén)若關(guān)不嚴(yán),風(fēng)扇抽力不足外面粉塵也很輕易附著在螺旋狀溝里,后果是可想而知的。勵(lì)磁機(jī)電刷考慮其電壓等級(jí)比較低裸露在外面,在此也建議一下檢修定期清潔。前幾天我廠發(fā)生過(guò)勵(lì)磁電刷冒火花被迫停機(jī)事件,原因多方面的,往往小事釀成大禍。我們應(yīng)該引起足夠重視。
4、軸承振動(dòng)大。一二期大軸都帶勵(lì)磁機(jī),由于軸承長(zhǎng)、帶的附加設(shè)備多了,振動(dòng)自然就很難控制到最低,。機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,疲勞、老化等等復(fù)雜因素引起軸承振動(dòng)加大,電刷隨著震動(dòng),將使刷柱摩擦不均、引線及彈簧松動(dòng),發(fā)生局部冒火花慢慢進(jìn)一步影響全局。
其他如電刷制造工藝差、研磨不良、電刷位置不對(duì)、其隙不均勻、接觸電阻過(guò)大、負(fù)荷高、短路等原因,在實(shí)際中可能有,但幾年來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐看上述4點(diǎn)的原因居多。
由于電刷冒火花處理在相關(guān)資料中有,但規(guī)程沒(méi)有作詳細(xì)規(guī)定,最近部里陸續(xù)出臺(tái)了好多行之有效措施,我覺(jué)得非常有必要。在這里靠幾年經(jīng)驗(yàn)積累與大家交流一下,不對(duì)地方還請(qǐng)大家批評(píng)多多指正。
勵(lì)磁機(jī)電刷冒火花時(shí),沒(méi)見(jiàn)過(guò)、沒(méi)處理過(guò)的同志見(jiàn)到帶電體冒火花,一定非??謶郑瑹o(wú)所適從,其實(shí)枉然。勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子額定電壓是27V,一般滿負(fù)荷都是18-20V左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人體的安全電壓36V,也就是說(shuō)人體電阻對(duì)于36V以下電壓是絕緣的。這已經(jīng)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)、論證得出權(quán)威結(jié)論,不容置疑的。我?guī)状我蛘也坏骄€手套趕時(shí)間赤手上陣。盡管是安全的,但有點(diǎn)違背安全規(guī)定,領(lǐng)導(dǎo)也不提倡,但我們的絕緣手套又太笨重,大家應(yīng)有同感,最好找個(gè)線手套戴上操作,保護(hù)人身安全永遠(yuǎn)是對(duì)的!另外大家壓電刷時(shí)不要太用力,我在前面敘述過(guò)電刷壓力有相關(guān)規(guī)定,壓到不冒火花時(shí)的最低壓力,這要靠自己經(jīng)驗(yàn)和感覺(jué),當(dāng)你壓2-3格火花沒(méi)有了,稍等下適當(dāng)松回1-2個(gè)格,這樣防止因壓力高第二天電刷會(huì)死灰復(fù)燃。如果兩到三個(gè)電刷同時(shí)冒火花已漸成環(huán)火,壓不起作用時(shí),就索性松開(kāi)中間一兩個(gè),弧光電阻增大了,環(huán)火的機(jī)會(huì)減少了,然后把其他壓完后,再把松開(kāi)的壓回。這里提一下,雖然設(shè)計(jì)上電刷的容量夠兩倍以上的額定電流,夠勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器高起始響應(yīng)強(qiáng)勵(lì)動(dòng)作,但我查了相關(guān)資料只建議最多拉下單極20的電刷,即發(fā)電機(jī)電刷10*20=2,勵(lì)磁機(jī)8*20=1.6(以上說(shuō)的都是單極)也就要求拉掉單極最多不超過(guò)2個(gè),可能怕原來(lái)若已有一兩個(gè)不出力的再拉掉兩個(gè),相當(dāng)一半不出力了,防止調(diào)節(jié)器在手動(dòng)方式時(shí)失磁,自動(dòng)方式時(shí)到達(dá)強(qiáng)勵(lì)條件時(shí)強(qiáng)勵(lì)動(dòng)作,使極少數(shù)工作的電刷通流急劇增加,以致于使事件進(jìn)一步惡化。我在這方面也求證了電機(jī)班的同志,他們說(shuō)可以少量拉掉電刷,他們平時(shí)更換時(shí)也要拉掉再更換的,但也建議不要同時(shí)拉掉多個(gè)電刷。
發(fā)電機(jī)電刷冒火花時(shí),發(fā)電機(jī)電刷每組有四個(gè)并列刷柱,每個(gè)刷柱都有一個(gè)刷辮(銅阻絲)連接,我們要戴好絕緣手套,因發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓額定是365V,正常時(shí)也有180-200V,超過(guò)人體的安全電壓。反復(fù)提拉對(duì)應(yīng)冒火花的刷辮,調(diào)整電刷電流分配均勻,讓彈簧壓力最大的釋放,也防止刷柱滯卡、磨偏。另外提拉時(shí)不能用力過(guò)猛,防止拉斷刷辮。這里順便提一下,發(fā)電機(jī)電刷冒火花發(fā)生的少,有些小同志沒(méi)見(jiàn)過(guò)也不知道咋處理冒火花的電刷,以為壓電刷的手柄就行了,其實(shí)不是這樣,手柄是固定、裝、取電刷用的。你是壓或拉不動(dòng)的,如果想取下電刷時(shí),手握把柄左轉(zhuǎn)90度,輕輕一拉整個(gè)一組電刷就都下取下了。
發(fā)生電刷冒火花嚴(yán)重或已經(jīng)幾個(gè)電刷環(huán)火,適當(dāng)降無(wú)功達(dá)到降勵(lì)磁電流的目的,減小局部不良電刷工作壓力。但要防止發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器手動(dòng)方式下失磁,自動(dòng)方式下強(qiáng)勵(lì)。這時(shí)通知機(jī)爐降有功(無(wú)功會(huì)跟著下降)是非常必要的。誠(chéng)然,發(fā)電機(jī)電刷冒火花嚴(yán)重時(shí)我們采取的一系列措施無(wú)非為檢修贏取時(shí)間。
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