發(fā)電機(jī)集電環(huán)的故障原因

集電環(huán)是勵(lì)磁電流通過的關(guān)鍵部件，由于環(huán)境潮濕等原因易發(fā)生損蝕，引起電刷跳火及電壓建立困難，嚴(yán)重時(shí)還被迫停機(jī)，影響生產(chǎn)。這種情況在小水電站更為突出。現(xiàn)分析和總結(jié)集電環(huán)損蝕的原因及維護(hù)方法。

　　由于水電站的潮濕環(huán)境，空氣中的水分較多，在發(fā)電機(jī)電刷和集電環(huán)之間產(chǎn)生一層水膜。當(dāng)勵(lì)磁電流經(jīng)過電刷與集電環(huán)時(shí)，水膜被電解使集電環(huán)受到腐蝕，其中負(fù)極集電環(huán)面的腐蝕更嚴(yán)重。這是因?yàn)榕c負(fù)極電刷相接觸的集電環(huán)面上通過電解溶液感應(yīng)出正電荷，而與正極電刷相接觸的集電環(huán)面上感應(yīng)出負(fù)電荷，即負(fù)極集電環(huán)不斷失去電子，通過轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)入正極集電環(huán)。正極集電環(huán)由此得到電子而被保護(hù)，只有輕度的腐蝕；負(fù)極集電環(huán)在失去電了的同時(shí)析出氧化物，析出的氧化物又被磨掉，這樣不斷地進(jìn)行下去，造成較嚴(yán)重的腐蝕。

1、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、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)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。

　　2、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。可通過測量單個(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。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)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。