发电机集电环的故障原因
发布时间：2020-07-16 17:02:01
发电机集电环的故障原因
集电环是励磁电流通过的关键部件，由于环境潮湿等原因易发生损蚀，引起电刷跳火及电压建立困难，严重时还被迫停机，影响生产。这种情况在小水电站更为突出。现分析和总结集电环损蚀的原因及维护方法。
由于水电站的潮湿环境，空气中的水分较多，在发电机电刷和集电环之间产生一层水膜。当励磁电流经过电刷与集电环时，水膜被电解使集电环受到腐蚀，其中负极集电环面的腐蚀更严重。这是因为与负极电刷相接触的集电环面上通过电解溶液感应出正电荷，而与正极电刷相接触的集电环面上感应出负电荷，即负极集电环不断失去电子，通过转子绕组进入正极集电环。正极集电环由此得到电子而被保护，只有轻度的腐蚀；负极集电环在失去电了的同时析出氧化物，析出的氧化物又被磨掉，这样不断地进行下去，造成较严重的腐蚀。
1、由于通风不良导致的发热：通风不良主要是因为冷却风道堵塞，集电环表面通风沟、通风孔堵塞、循环风扇风量下降等原因，尤其是当运行中集电环表面温度过高时，导致电刷磨损加剧，碳粉积聚增加，有可能会堵塞上述集电环表面的散热通道。因此在大小修时，应对集电环表面通风沟、孔以及冷却风道滤网进行清理，保持通畅。对于经过多次车削的集电环，如果集电环表面的通风沟高度不到5mm，已经车削到径向限制孔时，就应当按照说明书根据小使用外径进行更换，以保证集电环的机械及散热可靠性。
2、由于接触电阻过大或分布不均匀而产生的发热：集电环和电刷是通过相互滑动接触导通励磁电流的，根据容量及型号的不同，每个集电环上大约分布着数十只电刷，由于接触电阻的不同，电流分配的差异，会导致发热不均匀，有以下几个原因：
（1）电刷与滑环表面接触电阻、电刷与刷辫接触电阻、刷辫与刷架引线接触电阻过大。可通过测量单个电刷总压降、电刷接触压降、刷体压降、联结压降、刷辫压降进行相互间对比来检查。同时检查回路中各螺丝是否紧固。检查电刷接触面的清洁程度，是否存在油污污染。
（2）电刷压力不均匀或不符合要求，可能有电刷过短、弹簧由于过热变软老化失去弹性等原因。应使用弹簧秤检查电刷压力。恒压弹簧应完整无机械损伤，压力应符合其产品的规定，同一极上的弹簧压力偏差不宜超过5％；非恒压的电刷弹簧，有规定时压力应符合其产品的规定，当无规定时，应调整到不使电刷冒火的低压力，一般为140－250g/cm2，同一刷架上每个电刷的压力应均匀。
（3）集电环与转子引线接触电阻过大，这种情况应对集电环与转子引线间的紧固螺丝进行加固。
（4）电刷材质不良、导电性能差、使用的型号不符合要求或者使用了不同型号的电刷。同一电机上应使用同一型号、同一制造厂的电刷，对于外观检查有明显差异的电刷应更换。
上一条：集电环与滑环的用途与特点
下一条：集电环的使用
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