电机电刷火花等级简介与电刷运行中故障处理
电机电刷火花等级简介与电刷运行中故障处理一、电机电刷火花等级特征及运行方式《GB755-87》
二、电刷运行中常见故障处理
发电机碳刷维护标准定稿版
发电机碳刷维护标准精 编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
发电机碳刷维护标准 一、巡视检查标准 1、检查碳刷是否接触良好无卡塞，在刷握内能自由活动，电刷在刷框内应有0.1~0.2mm 的间隙。 2、用直流钳形电流表和远红外测温仪，定期测量和掌握集电环表面无过热现象，滑环温度应不高于100℃，每个碳刷电流控制在20～100A，刷体温度控制在不大于80℃，连接线发热温度不超过75℃，重点检查无电流和室温，及时消除碳刷电流不平衡、卡阻等因素，保证碳刷在良好平衡状态工作。 3、经常检查刷辫是否完好，是否有脱辫现象，导线是否氧化及是否有烧断股线现象等，有无过热现象，如出现发黑或烧伤应更换。 4、检查碳刷边缘无破碎不能过短，剩1/3高度低于20mm应更换碳刷。 5、检查碳刷与铜辫的接触及励磁回路中各部螺丝是否松动，电刷软线连接完整接触牢固无接地现象。 6、检查刷握和刷架上有无积垢，每月一次定期用鼓风机吹扫，特别是绝缘件上的碳尘及灰尘,以避免降低励磁回路的绝缘电阻。 7、查出有破碎、研磨不良、压力不均匀、打火等现象应予以消除。 8、检查有无碳刷颤振的情形。碳刷松弛，机组振动等原因都将会引起碳刷颤振，此时必须将刷握拔出检查是否有损坏情形，查明颤振原因并消除。刷握最低点距离滑环3～4毫米，可以减小振动现象。
10、更换碳刷后，要加强对其监视缩短巡视时间，运行一天后按正常巡检时间执行。 二、碳刷调整、更换操作规则及注意事项 1、进行碳刷调整、清扫、刷握检查、碳刷更换等工作时，必须申请将“发电机一点接地”保护退出，并有总工程师同意签字。 2、进行碳刷更换调整时，应尽量降低发电机无功，减少励磁电流，必要时可转移部分负荷，以减少碳刷冒火。 3、进行碳刷调整时，应有专人监护，工作人员应穿绝缘鞋，工作服袖口应扣好，注意防止转动机械及异物飞出伤人，同时应特别注意防止励磁回路发生短路和接地工器具不能相互传递。 4、调整、清扫碳刷及滑环时，要有两人进行，须有实践经验的人员进行，工作人员应站在绝缘垫上，逐个对碳刷进行调整，不得接触两极或一手接触碳刷一手接地，也不能两个人同时进行工作。 5、发现碳刷严重发热或火花较大时，严禁直接提起该碳刷，必须先从未冒火及发热不很严重的碳刷开始调整，待火花减小，碳刷烧红开始转暗后方可调整该碳刷。 6、每台发电机一次更换碳刷不应大于碳刷总数的20%（6块），同一组碳刷一次只允许更换一块，同一极碳刷一次不允许超过三块，每次间隔时间为1-2周，待磨合再逐步更换其余电刷，保证机组的正常运行。 7、若检查转子碳刷刷框、刷架及转子滑环表面炭末、灰尘较多时，应及时汇报部门，用干净的压缩空气进行吹扫。
碳刷的火花产生的原因和排除的方法
碳刷的火花产生的原因和排除的方法 本文转载自湘电集团有限公司https://www.360docs.net/doc/7615907144.html,/ 碳刷磨损到一定程度要更换新的电刷，碳刷最好一次全部更换，如果新旧混用，可能会出现电流分布不均匀的现象。对于大型机组，停机更换碳刷，势必影响生产，可以选择不停机，我们通常建议客户的做法是每次更换20%的碳刷（即每台电机的每个刷杆的20%），每次间隔时间为1-2周，待磨合再逐步更换其余电刷，以保证机组的正常连续运行。 导致原因处理方法 a 附加极调整不良－－－－－－－－－－用分流或调整附加极气隙，或改换电刷型号。 b 云母突出－－－－－－－－－－－－－下刻云母或使用磨蚀性较大的电刷 c 换向器升高片连接处断开－－－－－－重新焊接 d 碳刷位置不正确－－－－－－－－－－调整刷握至正确位置 e 刷握的间距或排列不匀－－－－－－－纠正刷握的间距和排列 f 换向器或集电环偏心－－－－－－－－－最好在额定转速下车削或重新研磨 g 换向器松动，换向片有高低－－－－－－紧固一下，车削或重新研磨 h 换向片有油污－－－－－－－－－－－－清扫换向片和密封轴承 i 碳刷粘附或滞留在刷握里－－－－－－－－检查电刷尺寸是否正确，清扫电刷和刷握除去任何毛刺 j 碳刷磨合不佳－－－－－－－－－－－－－磨合电刷 k 碳刷型号不适合电机 关于电刷的颤震 原因处理方法
a 换向片或云母突出－－－－－－－－－－－紧固换向器，下刻云母 b 刷握离开换向器或离集电环太远－－－－－调整刷握至换向器的距离为2毫米 c 换向器或集电环椭圆－－－－－－－－－－车削或重新研磨换向器或集电环 d 刷握安装松动－－－－－－－－－－－－－安装紧固片 e 碳刷在刷握内太松－－－－－－－－－－－如果刷握磨耗，需更换新的 f 碳刷型号不合适 关于电刷磨损不均匀的问题 故障处理方法 a. 电机过载－－－－－－－－－－－－－－－降低和限制电机负荷 b. 换向器或集电环上有油污－－－－－－－－清扫换向器或集电环 c. 碳刷和刷杆间的电阻不均等－－－－－－－清扫和紧固连接处 e. 碳刷接触面有磨蚀粒子－－－－－－－－－重新磨合和清扫电刷表面 f. 电流分配不均匀－－－－－－－－－－－－调整电刷压力 g. 碳刷型号混用－－－－－－－－－－－－－只可安装一种型号的碳刷
如何检查处理直流电机换向恶化产生火花
换向火花产生的原因是多种多样的，必须在众多的因素中，找到主要原因，才能排除故障，改善换向。检杏换向恶化原因的方法，通常称换向条件正常化检查和调整。是直流电机换向事故处理中最常用方法。其原理如下：一台直流电机在刚投入运行或过去运行中，换向一直是正常的，而在以后的运行过程中，逐渐变坏或突然恶化，说明电机在换向恶化前，其滑动接触、电机结构和电机各部件工作情况是正常的。在电机运行过程中，某些部件的工作状态发生了改变，或周围环境发生变化，从而破坏了滑动接触，改变了正常的换向状态，而导致换向的恶化。如果对这些影响电机换向的囚素进行全面检查和调整，使其能恢复原来的正常状态，则换向即能恢复正常。 换向正常化检查是直流电机寻找换向事故原因和排除故障的常用方法，它包括下面几个主要项目。 一、换向器片间电阻测量。 测量换向器片间电阻，能发现电枢绕组是否断线、开焊和匝间短路，升高片是否断裂以及是否存在换向器片间短路。片间电阻检查通常采用压降法，也可采用专用片间电阻测量仪。 二、换向器摆度测量。 当换向器变形或偏心时，在运行时将会使电刷跳动，滑动接触就不理想，超过一定数值后，将导致换向恶化。高速电机和多重路电枢绕组电机更为敏感。 三、电刷中性面的检查。 直流电机电刷中性线位置，一般应严格在主磁极几何中心线上，对于大型电机、可逆运行电机和高速电机尤其如此。因为当电刷偏离主机中性线时，换向将发生超前和延迟。纵轴电枢反应使电机的外特性发生变化，对可逆转电动机来说，两个转向下转速不同，而且外特性也不同，两个转向时换向强弱也不同。在电刷偏离中性位置较大时，由于换向元件进入主极磁通区，电机将产生空载火花。 四、极距、刷距和气隙的检查与调整。 直流电机各排电刷之间的距离，主极之间和换向极之间距离应力求相等。因为刷距和极距不等则会造成各排电刷下被短路元件在磁场中位置不一样，换向极磁场和换向元件电抗电势波形不重合，各个刷架下火花不等会使电机换向不正常。 1、刷距允许误差通常为士0.5mm，一般用铺纸等分法来检查和调整。方法如下：首先将电机上一排刷架电刷位置调整好，使这排电刷边缘正好与一个换向片边缘组合，然后在换向器表面铺一张纸，在一接缝处作好搭接标记后取下，将纸以极数进行等分，划好等分线后，再铺在换向器上，使调整好位置电刷的边缘正好压在一条等分线上，再将全部电刷落下，电刷边缘与等分线的距离就是刷距等分的误差，如将全部电刷按等分线调整，则可以纠正刷距误差。 2、极距检查与调整。极距允许误差为士0.75 mm。极距较准确的测量一般采用磁极靴上划中心线，再用游标卡尺和卡钳等进行测量，可以得到较精确的结果。当电机装配完后，电枢不能抽出的情况下，可以用卡钳测量极靴边缘之间的距离，也可以检查极距等分误差。 3、气隙检查与调整。直流电机主极和换向极气隙必须均等，如气隙不均，则各极下磁阻不等，在相同的励磁磁势下，磁流最不相等，在部分刷架下火花就
发电机碳刷故障的原因及处理方法
发电机碳刷故障的原因及处理方法 发电机中的碳刷，主要起着将电流分流给滑环为发电机的提供直流电源，完成交直流的转换，因此在发电机工作中，如果碳刷发生故障，则会对发电机发电工作造成非常严重的影响，因此本文简单介绍碳刷故障的主要原因及相应的解决办法。 一，碳刷接触面积小发生打火，主要原因为，更换新的碳刷时没有打磨，碳刷装的时候没有与滑环垂直。处理方法为减小负荷运行，使在低负荷下运行，让滑环与碳刷摩擦、自己配合;重新研磨碳刷，使碳刷与滑环接触良好，不产生间隙，与滑环接触最大面积为宜。 二，碳刷引线接触不好打火，主要原因为，碳刷引线过小，2碳刷后面的落实松动。处理方法为，检查碳刷引线是否紧固，紧固碳刷引线螺丝，更换新的碳刷。 三，碳刷压力不均匀，主要原因为，更换碳刷时没有对刷握的压紧卡簧检查，导致卡簧卡涩；卡簧没有对准碳刷的根部，导致在运行时碳刷受理只在一边。处理方法为，对于卡簧紧的碳刷需要调整或者更换卡簧，对于不受力的，给予调整或者更换。 四，滑环和电刷接触表面不清洁产生火花，主要原因为碳刷长时间磨的碳粉没有清扫，导致滑环的卫生不清洁，长时间磨损的碳粉与轴承油雾混合后形成难清扫的碳垢在滑环的接触面。处理方法为，使用白布与酒精清扫;使用纱布、水磨石碾磨滑环，使表面整洁。 五，碳刷在刷握中动作卡涩引起火花，主要原因为，更换碳刷时没有抽动碳刷，导致碳刷与刷握接触太紧，没有动作的间隙。处理方
法为之在刷握中动作灵活，能上下左右活动，无卡涩现象，调整间隙为四面存在0.1-0.2mm的间隙为佳; 六，滑环研磨不均匀，主要原因为变形，不圆或者不水平；机组振动、摆度过大。处理方法为，观察滑环是否存在变形，若变形则应该将滑环处理；若因为机组摆度与振动引起，则需要分析振动与摆度超标原因；滑环严重变形或者不圆造成碰撞碳刷落块则应该查找原因停机检查。 七，转子接地，主要原因为转子绝缘下降，导致转子接地，因为滑环与接触碳刷是转动与静止的关系，此次为薄弱环节，所以转子接地产生短路很容易放电，从而感觉是碳刷打火。处理方法为，校验保护装置，投入保护装置转子一点接地保护功能，当报警后引起注意，停机后使用摇表测量转子绝缘情况，并分段检查，查清原因后方可开机运行， 八，刷碳的比例与滑环不对打火，主要原因为碳刷的硬度太大，与运行的滑环不匹配。严重时碳刷成块的掉落。处理方法为咨询厂家滑环材质，针对滑环的硬度配置相应的碳刷。 发电机的碳刷长期使用后，就需要对其进行定期的清洁和更换，电力工作者们在实际的工作中，需要不断总结经验，每次故障发生及处理后，都需要做好相应的记录，以便下次工作中用到。
造成碳刷磨损产生火花的几个原因解析
造成碳刷磨损的几个原因解析 碳刷比较容易磨损，是很多电机使用者都知道的事情。因此，看碳刷的磨损率就能决定碳刷的质量性能的好坏。而决定碳刷的使用寿命的重要依据也是碳刷的磨损率。磨损率越小，则表明碳刷的使用寿命越长。那么，造成碳刷磨损的原因都有哪些呢？我们来了解一下。 滑环表面的光洁度。滑环表面的光洁度越高，其摩擦系数越小，碳刷的磨损率就越低。另外，滑环的表面上有1层氧化膜，对降低磨擦系数，减少碳刷的磨损也是很有利的。压簧压力的影响。压簧压力过大，会造成碳刷的机械磨损增大;同时候压簧压力过小，虽然碳刷与滑环间摩擦小了，但接触不良容易产生火花，同样不可取。电流的影响。一般，对于石墨碳刷，正极碳刷流过的电流要比负极碳刷流过的电流要大，因而正极碳刷磨损要比负极碳刷磨损大。且正极滑环的磨损要多于负极滑环，故每次机组大修，需将碳刷正负极性电缆头进行调整。碳刷的材质影响。不同厂家、不同型号的碳刷的成分构造不同，磨损率也不同。选择同一种碳刷可以减少碳刷自身磨损率的不均衡。所以，在选择碳刷的时候，一定要选择正规厂家生产的碳刷，且在使用时及时对碳刷进行维护和保养都是可以减小碳刷的磨损率的。 更换碳刷时需要注意的细节分析 更换碳刷相对来说还是危险性比较高的一项工作，很多工作人员在更换碳刷的时候造成对身体的伤害者也不在少数，因此，在进行更换碳刷 的时候，要注意一些什么样的细节呢？怎样判断碳刷是否需要更换呢？ 碳刷严重磨损没有具体的时间限制，差不多是整体的三分之一；损坏严重，是由于碳刷的质量差和碳刷使用过程中温度高造成，在使用的过程中还有很对的情况是需要跟换碳刷的碳刷有很多的更换方法，也有很多要注意的事项。在更换碳刷时需要二个人同时进行，可是两个人又不能同时工作需要一个人监督一个人进行操作。工作中工作人员防止导体的接触，在更换的过程中要站在绝缘垫上。在更换碳刷时不要同时进行多块碳刷的更换，一个一个进行。更换碳刷是还要更换原型号的碳刷，要保证和换下俩的碳刷是一致的。每次更换的碳刷每级是不能超过3块的。工作也要细心仔细特备的注意在更换的过程中不要碰到正在转动的部件，所以工作人员要在工作的时候扣紧袖口，设备是有容易被挂住的地方，防止伤到工作人员，在工作的时候需要戴上绝缘手套，最好员工戴有安全帽。因此，在更换碳刷时，工作人员一定要注意自身的安全，确保安全的情况下再进行碳刷的更换。 电机的碳刷磨损快火花的问题
电气试题题库.doc
1、发电机定子冷却水导电率不应大于 9.9 μs/m。 2、电动机在运行中，从系统吸收无功功率，其作用是建立磁场进行能量交换。 3、油浸风冷变压器上层油温一般不宜超过95度。 4、写出R、L、C串联电路中阻抗的关系式：Z＝ 2 2) ( C L X X R- + 。 5、电容器在直流稳态电路中相当于（开路）。 6、电压互感器的二次绕组严禁（短路）运行。 7、三相五柱式电压互感器二次辅助绕组开口三角处反映的是（三相不对称）时的零序电压。 8、SF6断路器中的SF6气体的作用是（灭弧）和绝缘。 9、一台发电机，发出有功功率为80MW,无功功率为60Mvar，则其所发的视在功率为（ 100 ）MVA。 10、发电机三相定子绕组，一般采用星形连接，这主要是为了消除（三次谐波）。 11、照明负荷采用的是（三相四线制）接线。 12、电流互感器的二次绕组严禁（开路运行）运行。 13、过流保护的动作电流按躲过（最大负荷电流）来整定。 14、变压器的并列运行应满足（变比相同）、（接线组别相同）、（百分阻抗相等）三个条件。 15、电压互感器所承受的电压不得超过其额度电压的（ 10% ）。 16、发电机带纯电阻性负荷运行时，电压与电流的相位差等于（ 0o）。 17、发电机的同步转速n与发电机的磁极对数成（反比）关系。 18、可控硅整流器的输出直流电压的高低是由控制角α决定的，控制角越（小），导通角越（大），输出的直流电压越高。 19、发电机氢气纯度应≥96%，含氧量不超过 2% 。 20、对手车柜每次推入柜内之前，必须检查开关设备的位置，杜绝推入手车。 21、电压互感器的二次额电压为 100 V。 22、在纯电容电路中，电流超前电压90°。 23、发电机并列的方法有准同期和自同期。 24、6KV电气设备不停电的安全距离0.6米。 25、对继电保护基本要求快速性、选择性、灵敏性、可靠性。 26、主变压器在投停前都必须合上中性点刀闸，主要是防止过电压损坏变压器。 27、电气设备检修保证安全的技术措施有停电、验电、装设接地线、悬挂标示牌和装设围栏。 28、《二十五项反措要求》防误闭锁装置不能随意退出运行，停用防误闭锁装置时，要经本
电机火花标准
电机国家标准GB755-87规定的火花等级如下表 火花等级电刷下火花程度换向器及电刷状态 1 无火花换向器上没有黑痕及电刷没有灼痕 1—1/4 电刷边缘大部分有点状火花（约1/5至1/4刷边只有断续几点） 1—1/2 电刷边缘大部分（大于1/2刷边）有连续的较稀的颗状火花换向器少年宫有黑痕，但不发展，用汽油擦其表面即能消失，同时在电刷表面有轻微灼痕 2 电刷边缘全部或大部分有连续的，较密的颗粒火花，开始有断续的舌状火花换向器上有黑痕，用汽油不能擦除，同时电刷上有灼痕，如短时出现这一火花，换向器上不出现灼痕，电刷不烧焦或损坏 3 电刷整个边缘有强烈的舌状火花，伴与爆裂的声音换向器黑痕较严重，用汽油不能擦除，同时电刷上有灼痕。如在这一火花等级下短时运行，则换向器将出现灼痕，同时电刷将被烧焦或损坏 可以看出，GB755-87标准规定的火花等级，是用两种方法加以判别的，一是电刷下火花特征，即火花大小、亮度和密集程度；二是火花对换向器表面和电刷的损害程度。 在上述火花等级标准中可以看出，1级和1—1/4级是无害火花，1—1/2级火花虽然在换向器和电刷表面产生轻微灼痕，但仍允许长期运行，不致造成对电机的威胁，2级火花的电弧能量较大，会造成对换向器和电刷的灼伤，只允许在过载时短时出现，3级火花是危险火花，它能导致环火事故，不允许经常出现。 关于换向火花允许等级，国内各制造厂和使用单位，通常规定如下；从空载到额定负载，换向火花应不大于1—1/2级；在最大工作过载时，换向火花不应大于2级，这种规定实际上是认为1—1/2级以下的火花为无害火花，因此允许电机长期连续运行，2级火花是有害火花，只允许在过载时短时出现，3级火花则是十分危险的，有可能导致环火，不允许经常出现。 当支流电机采用晶闸管供电时，换向火花通常会比电池或机组供电大一些，原因是晶闸管供电电动机火花中含有交流分量，用眼睛观察到火花亮度虽然大一些但是实际上其电弧能量较小。
换向火花产生的原因
换向火花产生的原因 换向火花产生的原因是多种多样的，必须在众多的因素中，找到主要原因，方能排除故障，改善换向。检查换向恶化原因的方法，通常称换向条件正常化检查和调整，是直流电机换向事故处理中最常用方法，其原理如下。一台直流电机在刚投入运行或过去运行中，换向一直是正常的，而在以后的运行过程中，逐渐变坏或突然恶化，说明电机在换向恶化前，其滑动接触、电机结构和电机各部件工作情况是正常的。 在电机运行过程中，某些部件的工作状态发生了改变，或周围环境发生变化，从而破坏了滑动接触，改变了正常的换向状态，而导致换向的恶化。如果对这些影响电机换向的因素进行全面检查和调整，使其能恢复原来的正常状态，则换向即能恢复正常。换向正常化检查是直流电机寻找换向事故原因和排除故障的常用方法，它包括如下主要项目： a.换向器片间电阻测量。测量换向器片间电阻，能发现电枢绕组是否断线、开焊和匝间短路，升高片是否断裂以及是否存在换向器片间短路。片间电阻检查通常采用压降法，也可采用专用片间电阻测量仪。 b.换向器摆度测量。当换向器变形或偏心时，在运行时将会使电刷跳动，滑动接触就不理想，超过一定数值后，将导致换向恶化。高速电机和多重路电枢绕组电机更为敏感。 c.电刷中性面的检查，直流电机电刷中性线位置，一般应严格在主磁极几何中心线上，对于大型电机，可逆运行电机和高速电机尤其如此。因为当电刷偏离主机中性线时，换向将发生超前和延迟。纵轴电枢反应使电机的外特性发生变化，对可逆转电动机来说，两个转向下转速不同而且外特性也不同，两个转向时换向强弱也不同。在电刷偏离中性位置较大时，由于换向元件进入主极磁通区，电机将产生空载火花。 d.极距、刷距和气隙的检查与调整。直流电机各排电刷之间的距离，主极之间和换向极之间距离应力求相等。因为刷距和极距不等则会造成各排电刷下被短路元件在磁场中位置不一样，换向极磁场和换向元件电抗电势波形不重合，各个刷架下火花不等会使电机换向不正常。 (1)刷距允许误差通常为±0.5mm，一般用铺纸等分法来检查和调整。方法如下：首先将电机上一排刷架电刷位置调整好，使这排电刷边缘正好与一个换向片边缘重合，然后在换向器表面铺一张纸，在接缝处作好搭接标记后取下，将纸以极数进行等分；划好等分线后，再铺在换向器上，使调整好位置电刷的边缘正好压在一条等分线上，再将全部电刷落下，电刷边缘与等分线的距离就是刷距等分的误差，如将全部电刷按等分线调整，则可以纠正刷距误差。 (2)极距检查与调整。极距允许误差为±0.75mm。极距较准确的测量一般采用磁极靴上划中心线，再用游标卡尺和卡钳等进行测量，可以得到较精确的结果。当电机装配完后，电枢不能抽出的情况下，可以用卡钳测量极靴边缘之间的距离，也可以检查极距等分误差。 (3)气隙检查与调整。直流电机主极和换向极气隙必须均等，如气隙不均，则各极下磁阻不等，在相同励磁磁热下，磁流量不相等，在部分刷架下火花就会较大。同时，由于主极下磁通量不等，还将出现电枢绕组内环流和单边磁拉力。直流电动机主极和换向极的允许偏差均为±5%。气隙检查通常用普通塞尺和专用固定斜度塞尺进行测量，当气隙超过规定公差时，可将主极或换向极固定螺钉松开，依*调节极顶磁性垫片来调整气隙，以符合规定公差。 e.电刷和刷握工作性能检查 (1)弹簧压力的调整。直流电机电刷单位压力，一般规定在1.6～2.4N/cm2，并且要求全部电刷压力差不超过±10%。电刷压力也是保证正常换向的重要条件。电刷压力过小，会造成电刷跳动和接触压降不稳定；压力大，接触压降减小；但压力过大，则可能造成电刷机械磨损增加，换向器温升增高。 (2)刷握间隙检查。电刷与刷握的间隙应符合一定公差，间隙过大，电刷在刷握内晃动，影响接触的稳定，有时还产生“啃边”现象；但间隙过小时，影响电刷在刷握内的自由滑动，甚至被“卡死”。(3)刷握离换向器表面距离的检查。刷握离换向器表面距离应保持在(2.5±0.5)mm范围内。刷握离换向器表面距离与电刷保持稳定、防止电刷振动有很大关系。双斜刷握与换向器表面的距离，还影响电刷宽度，当距离过大时，电刷还将产生“顶角”，影响工作。刷握距离可用厚度为2mm和3mm的绝缘板条进行检查，当距离超过允许值时，可用2.5mm厚绝缘板垫在刷握下，作为调整基准进行调整。(4)电刷材质和镜面检查。电刷是构成滑动接触的主要部件，电刷材质和工作状态不正常，将影响滑动接触，或造成换向恶化。一般说，不同型号的电刷，最好不要混用。电刷镜面在换向正常时是平滑光亮的。换向火花较大时，就会出现雾状和灼痕。当电刷中含有碳化硅和金钢砂等杂质时，镜面
提高发电机电刷运行的可靠性——发电机电刷使用经验介绍
提高发电机电刷运行的可靠性——发电机电刷使用经验介绍 发表时间：2019-04-01T15:06:07.723Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：朱理贵 [导读] 摘要：电刷作为动电传输的机构在电机上有着广泛的运用。它是与运动部件作滑动接触而形成电连接，是电机的重要组成部件。 （大唐陈村水力发电厂安徽泾县 242500） 摘要：电刷作为动电传输的机构在电机上有着广泛的运用。它是与运动部件作滑动接触而形成电连接，是电机的重要组成部件。其运行的好坏对保证电机可靠运行具有重要的意义。许多发电单位包括我厂就曾经受到滑环和电刷问题的困扰，严重时往往造成非计划停机事件。提高电刷运行的可靠性是电机专业人员共同的期望。网络甚至教科书总结的方法，大多人云亦云，水平良莠不齐，有些甚至存在误区。本文结合我厂的解决电刷问题的实际情况的成功案例，对电刷故障的原因进行分析，并探讨对策。 关键词：电刷磨损；电刷环火；单位电流密度；线速度；氧化膜 0 引言 电刷作为动电传输的机构在各种电机中中有着广泛的运用。它是将静止部件与转动部件作滑动接触而形成动电连接的一种导电部件。电刷是电机的重要组成部件，用于换向器或滑环上，作为导入导出电流的滑动接触体，几乎所有的直流电机以及换向式电机都使用电刷传输电能，是构成电机励磁回路的不可或缺的部件。其导电、导热以及润滑性能、机械强度和抑制换向性火花性能的好坏对保证发电机可靠运行具有重要的意义。许多发电单位包括我厂就曾经受到电刷问题的困扰——其中最主要的是：①电刷打火甚至环火，②滑环温度高，③电刷磨损快，④滑环磨损，⑤严重时往往造成非计划停机事件。2012年5月，广东某电厂600MW发电机组，就因为电刷环火导致机组不能正常运行。因此，提高电刷运行的可靠性是电机专业人员共同的愿望，也是各级领导和管理人员共同的期望。可以说，电刷运行的可靠性对电机的稳定运行性有着决定性的影响。 本文结合我厂及对外承担的水轮发电机的运维检修工作中电刷使用情况进行总结分析，具有实际意义。 1 我厂及所辖发电机及电刷概况 笔者所在的陈村水力发电厂是肇始于1970年，有着近50年运行经验的老厂，见证了我国电力发展的辉煌。使用过多种型号的电刷，也遇到过多种电刷故障，曾经在一段时间内故障频发，严重时为了避免造成机组非停机事件，只好降低出力运行。通过多方咨询，查找解决方法，但收效甚微。这些方法，良莠不齐，有些甚至存在谬误。经过我厂技术人员的不断探索，电刷问题逐一得到解决，积累了有益的经验。现就我厂两次成功的滑环和电刷改造的情况进行总结分析，对故障原因进行梳理总结，查找提高电刷运行的直接因素。 我厂有立式水轮发电机7台，现有50MW的发电机3台（1970年投运）、30MW的发电机1台（2004年投运），18MW的发电机2台（1976年投运）；还有620KW以下的卧式水轮发电机5台（1996年-1999年投运）。立式机组使用电刷从最初的国产DS72、DS04、 DS52，现在使用D172和D104型电刷，制造厂有上海摩根、新光等厂家，卧式小机组使用J102型电刷先后采用过上海南洋电碳、温州三林电碳的产品，现使用天津一厂家的产品。 同时我们对外承接了江苏沙河电站及浙江溪口电站各2台50MW的抽水蓄能电站的检修工作，该机组为阿尔斯通机组，电刷为罗兰EG34A/PPF。还承担了国网宁国港口湾电站2台30MW的发电机组运维工作，机组为东方电机厂的产品，电刷为国产D252型。 2 电刷使用情况介绍 2.1 滑环温度高 我厂50MW发电机为东电制造，型号TS920/115-44，额定转速136.4 rpm，额定励磁电流1188 A，实际运行电流为800A，截止03年3台机组全部改成静止励磁，并将原来的旋转励磁机改成3000KW的副发电机，主副机都采用D172-25*32*60型电刷，主机单极20只，副发电机励磁电流300A，单极电刷5只。滑环直径为0.8米，滑环室直径1.2米。主副发电机滑环都集中在一个滑环室，直接处于副发电机上方，因副发电机运行，将滑环室温度提高至45℃左右。改造后夏天滑环温度最高达到128℃，不降负荷，温度会继续上升。改造后连续运行3年，滑环依然不能产生氧化膜，滑环表面非常粗糙，经常出现滑环火花甚至环火的情况，为了降低滑环运行温度，减小火花，我们先后采用以下措施： 1）研磨滑环和电刷，增加接触面，改善接触性能，收效不大。每次处理后，一星期甚至2-3天，滑环就开始打火。 2）学习铜陵桂家湖发电厂的方法，以前铜陵桂家湖发电厂125MW的发电机，滑环在运行中温度曾经高达260℃，该厂曾经在滑环表面涂凡士林进行润滑。我们研磨滑环后在滑环表面涂凡士林，增加润滑，结果滑环温度在开机后直线提升。这种方法可能是错误的，或者我们操作方法不当，没有明显的效果。 3）打开滑环室的窗罩，甚至在滑环室上方安装散热风扇，以降低温度，也只能将滑环温度控制在90℃左右，没有获得满意的效果。 4）更换电刷的型号，将新光D172型改成摩根NCC634型，规格不变，摩根NCC634比D172在同样的工况时，运行温度要高10℃左右。 5）与东电协商，重新设计滑环，滑环直径增大至1米，电刷数由20只增加至27只，滑环室直径改成1.6米，在滑环的支撑板上增加径向散热风扇（角铁挡块），加速空气流通。改造后滑环温度下降明显，在最炎热的天气，滑环最高温度也没有超过85℃。将电刷室风罩打开，滑环温度降至最高70度左右。一年后滑环表面产生了光滑的氧化膜。这次改造是成功的。 我们得出以下结论： 1）凡士林只会增加摩擦阻力。参考沙河电站的阿尔斯通抽水蓄能机组，50MW，10对极，300转，电刷为罗兰EG34A/PPF，规格：20*32*60，每个刷握里面两个电刷，其中一个以润滑为主，另一个以导电为主。要对滑环进行润滑，也需要借助电刷来完成。 2）降低滑环的运行温度取决于散热空间和空气流通，在散热空间狭小、热空气不流通时，强风也没有什么散热效果。 3）NCC634电流密度为12A每平方厘米，国产D172电流密度为12A每平方厘米，NCC634性能更软，摩擦阻力更大。 4）有效的氧化膜对电刷的运行非常有利。但氧化膜只在70℃左右形成，散热不良时，光滑的滑环接触面也现成不了氧化膜。温度过高时，滑环表面的电腐蚀将非常严重。 5）线速度对电刷的温度影响不大，此次将电刷的线速度提升了1.25倍，滑环温度没有明显上升。（网络上有许多论文中罗列认为，滑环线速度越大，滑环也越容易发热。从我们的改造的情况来看，没有根据） 6）不同牌号的电刷不能混用（有许多论文中总结认为：不同牌号、不同厂家的电刷在同一台发电机上运行。因为电刷的参数特性不
直流电机火花等级、电刷
绝缘等级： 电机的绝缘等级就是绝缘材料耐温能力高低等级。 目前国内常用的绝缘等级为B、F、H级，耐热温度分别为130℃、155℃、180℃， 当电机长期处于最高允许温度之下时绝缘材料一般有15-20年寿命。 换向 电机的换向是一个复杂的物理和电化学过程，换向火花是直流电机换向不良的最明显的标志，轻微的火花不会对电机运行造成危害，但有害火花会破坏电刷和换向器的滑动接触，烧伤电刷镜面和氧化膜，使两者磨损剧增，造成换向恶性循环，构成对直流电机运行的威胁。 换向火花在实际是电刷和换向片脱离接触时换向元件中释放的电磁能量，根据换向火花的危害程度划分了换向火花的等级标准。 在日常应用中用两种方法来判别：1.火花特征 2.火花对换向器表面和电刷的损害程度 电机火花的允许等级：空载带额度换向火花不大于11/2级 最大过载时换向火花不大于2级 11/2级火花是无害火花，允许长期连续运行 2级火花是有害火花，只允许过载时出现 换向火花产生的因素很多，可归结为： 1.电磁原因---换向元件内的电抗电势和换向电势的合成不等于零，使 元件内的电磁能以火花的形式释放 2.机械原因---换向器工作面的状态不良，主要表现为：换向器凸片和 变形、电枢平衡不好、运行时振动、片间云母凸出、电刷材质及压
力不合适、电刷刷握间隙不合适、电刷刷握工作不良等 3.电机负载和周围环境---电机过载、冲击性负载、电流变化率过高、 湿度太低、有害气体、含尘量过高将造成氧化膜平衡破坏，无法保持正常的滑动接触而产生火花。 火花等级分类
电刷（导电滑动接触体）
D1---- 石墨基电化石墨电刷 D2----- 焦碳基电化石墨电刷 D3----- 焦碳基电化石墨电刷 M、N 表示浸有各类有机浸渍剂的符号 B------- 变型符号 接触压降一般：2—3.5V；摩擦系数：0.25；50小时磨损量：0.15mm；单位压力：200-400 g/cm；电流密度：10-12 A/cm 电刷常见故障
浅谈励磁机电刷火花的产生原因及解决方法
励磁机电刷火花的产生原因及解决方法 单位：北京东方石油化工有限公司东方化工厂作者：李常英
摘要 发电机作为东方的重要利润增长点，同时为生产设备的运行起到了重要的保障作用。励磁机是与同步发电机同轴旋转的直流发电机。直流发电机发出的电给同步发电机提供励磁。励磁机在运转时，在电刷和换向器之间很难完全避免火花的产生，产生火花的原因有电磁、机械和化学等因素。在一定程度内，火花并不影响电机的正常运行工作，若无法消除可允许其存在，如果所发生的火花大于某一程度，尤其是放电性的红色电弧火花，会加速电刷与换向器的磨损，甚至励磁机损坏，必须及时检查纠正。如果能够减小励磁机转子片间直流电阻，尽量避免励磁机直流电阻增大而引起的电刷火花现象的发生，则能够有效地延长电刷使用周期，减小电网波动，提供稳定，优质的电能。 关键词：励磁机，换向器，火花，转子直流。
励磁机转子换向器片间直流电阻增大引起的电刷火花所谓“励磁机”，是与同步发电机同轴旋转的直流发电机。直流发电机发出的电供给同步发电机转子励磁电流，这种励磁方式，是同步发电机中最老而现在仍广泛使用的同轴电机励磁方式。同步发电机在正常运行中或事故状态下，都需要调节励磁电流以达到调节发电机电压与无功功率的目的，并维持与之并联运行发电机的稳定性。励磁机在运转时，在电刷和换向器之间很难完全避免火花的产生，产生火花的原因有电磁、机械和化学等因素。在一定程度内，火花并不影响电机的正常运行工作，若无法消除可允许其存在，如果所发生的火花大于某一程度，尤其是放电性的红色电弧火花，会加速电刷与换向器的磨损，甚至励磁机损坏，必须及时检查纠正。要维护好励磁机电刷的火花并非一件容易的事情，从我厂的发电机组运行情况来看，励磁机电刷的火花一直在困扰着我们，而无法得到有效的解决，究其原因，有以下几个方面： 1.从污水处理站发出的硫化氢气体，对铜导体污染腐蚀严 重。 2.励磁机生产制造厂家产品工艺技术有缺陷。 3.发电机组与锅炉、煤场距离较近，粉尘大。 一、励磁机电刷火花原因分析
轴瓦的常见故障及原因分析
今天与大家一起谈谈电机的常见故障及原因分析，切磋.切磋，有错的地方请予以纠正，有不清楚的地方，请找我了解。 一、轴瓦温度高：分为两种，一种是真正瓦温高，一种是测量上的问题，真正的瓦温高也分为两种，一种是轴瓦磨损，一种是用油牌号不对，或使用的油时间过长，油变质，新油买的是混合油，劣质油（市场假货）。 1、磨损主要是端面靠住了，也就是该轴颈的端面与轴瓦的端面紧靠了，转起来两者相摩擦，自然温度会搞，产生的原因是：电机转轴轴向受力，使得磁力中心线偏移。轴向受力又与安装有关，特别是联轴器的水平度，同轴度与安装图纸要求相差太大。 2、其次是连轴器加工精度太差，外圆大小不一，孔与孔很难对准，按装时尼龙棒硬打进去。 3、另一种就是缺油或不能形成油膜，将瓦底烧了，上瓦或下瓦巴金氏合金溶了，轻者修刮，重者换瓦。 4、测量上的问题，就是表计与实际温度差距大，如所测线路过长线电阻大，二根接线没有接补偿线等，这种情况可以在机旁测量测温元件电阻，换算成温度再与表计温度对比，就知道该差多少。 5、另外轴瓦温度一般要求设定在75℃跳闸报警，环境温度要求在40℃以下，轴瓦温度应随着环境温度的变化而变化，反之就有问题。 6、另外还有一个就是大家应该知道一个大概，就是轴瓦的顶部间隙应是轴径的千分之二，侧面间隙是顶部间隙一半，过大过小都容易造成发热。 二、电机电流大 1、超额定电流，有些用户所配的高压柜其互感器的变化与所配的电流表的变比不对，
所反映的电流值肯定是不对的，有的高压柜的表计计量本身误差较大（大10几安）有的用户其电网进线由于线路长.线路压降大，起动电机后电压低.由于负荷一定电流就大，所谓电压低电流大就是这种情况。 2.另一种电流大是用户反映磨机负荷还未加满，电机的电流已到了额定电流，因此不敢再加了，认为电机有问题，要求速派人来处理，这种情况主要是配套厂家设计选择电机功率时往下一档选，而非往上一档选，因为这样可以节省采购成本，如所配电机功率需1500KW，就选用1400KW，不选用1600KW，1400KW与1600KW电机的采购价格就有区别，这就造成了电机额定电流到了，而负荷还没加满，为这事我们去过现场多次。有的用户（大多数）采取在转子回路加一台进相器，由于增加进相器其功率因子提高了，定子电流降下来了，认为又能加负荷，其进相器褪下时电流又超了，实际是超负荷了，结果是产量高了，电机出故障概率大了，我们知道电机功率的计算是：p=V I √ 3 cosφη,这是一个等式，当P（功率）不变，等式的右边改变一个数字，其中一个增大了，一个就要减小，一个减小，另外一个必然增大，以1600KW为例：用户投入进相器电流也保持109A这时的功率因子上升到了滞后，因为用户一般不考虑功率因子，只看电流，通过计算这个等式的结果是1705KW，实际电机的负荷是1705KW，这种情况我们在外所遇到占90%,主机厂把我们电机留有的余量全部用尽，（因为到了这个时候磨机设计的装载量基本加完）,特别是现在我们大Y1600的电机铁心由10档缩小为9档，其空载电流由41A左右上升到55A(6KV),那么我们的余量没有了，磨机厂再挖余量，电机就故障更多了与用户的矛盾也就更多，有的用户反映大Y电机温度高，公司设计处对老大Y设计其发热温升是当超载10%时，温升是56K,在额定状态下，温升是40K，也就是说，如超载温度上升特别快.高，当用户反映电机绕组温度高时（大Y）我们首先要了解其带负载的情况，电流情况，有没有带进相器，如果有超载这就是电机绕组温度高的原因。一般情况下大Y在正常负载其绕组温度不会超过规定温度。超载后除引起绕组温度高外，还会引起一连串的其它故障，如转子并头套拉弧、放
电刷火花
电刷火花 1、附加极调整不良。用分流或调整附加极气隙，或改换电刷型号。 2、云母突出。下刻云母或使用腐蚀性较大的电刷。 3、换向器升高片连接处断开。重新焊接。 4、电刷位置不正确。调整刷握至正确位置。 5、刷握的间距或排列不匀。纠正刷握的间距和排列。 6、换向器或集电环偏心。最好在额定转速下车削或重新研磨。 7、换向器松动，换向片有高低。紧固换向器，车削或重新研磨换向器。 8、换向片有油污。清扫换向片和密封轴承。 9、电刷粘附或滞留在刷握里。检查电刷的尺寸是否正确，清扫电刷和刷握；并去除任何毛刺。 10、电刷磨合不佳。按我们所推荐的方法磨合电刷。 11、电刷型号不适应电机和工况。询问电碳厂。 电刷颤震 1、换向片或云母突出。紧固换向器，下刻云母，车削或重新研磨换向器。 2、云母突出。不刻云母或使用磨蚀性较大的电刷。 3、换向器或集电环椭圆。车削或重新研磨换向器或集电环。 4、刷握安装松动。安装紧固片或询问电机制造厂。 5、电刷在刷握内太松。如果刷握磨耗，则更换新的，并订购标准尺寸的电刷。 6、电刷型号不合适。改换电刷型号并询问我厂。 电刷磨损不均匀 1、电机过载。降低和限制电机负荷。 2、换向器或集电环上有油污。清扫换向器或集电环。 3、电刷和刷杆间的电阻不均等。清扫和紧固连接处。
4、电刷接触面有磨蚀粒子。重新磨合和清扫电刷表面。 5、电流分配不均匀。调整电刷压力。 6、电刷型号混用。只可安装一种型号的电刷。 电刷和刷握过热 1、电机过载。降低和限制电机负荷。 2、电刷和刷杆间的电阻不均等。清扫和紧固连接处。 3、电枢绕组或均压线连接处有故障。找出并消除故障或询问电机制造厂。 4、电流分配不均匀。调整电刷压力。 5、接头连接处松动或脏。清扫接头和接线板，紧固螺栓。 电刷边角碎裂或刷体破损 1、外界原因引起的震动，如在锻锤机附近等。找出并消除震动源，或安装避震器。 2、云母突出。下刻云母或使用磨蚀性较好的电刷。 3、换向器松动。紧固换向器。 4、刷握离开换向器或集电环太高。调整刷握至换向器的距离为2毫米。 5、电刷在刷握里太松。如果刷握磨耗，则更换新的，并订购标准尺寸的电刷。 6、电刷型号不合适。改换电刷型号并询问我厂。 不能形成氧化膜 1、换向或集电环上有油污。清扫换向器或集电环。 2、内部引起的震动，即不平衡等。平衡电枢各检查轴承的磨损情况。 3、电刷接触面有磨蚀粒子。重新磨合和清扫电刷表面。 4、云母突出。下刻云母。 5、大气中有尘埃或酸雾。尽可能消除根源或加装过滤器。
直流有刷电机与直流无刷电机的对比
无刷直流电机与有刷直流电机的对比 直流有刷电机和无刷电机的区别是是否配置有常用的电刷换向器。有刷直流电机的换向一直是通过石墨电刷与安装在转子上的环形换向器相接触来实现的。 而直流无刷电机则通过霍尔传感器把转子位置反馈回到控制电路，使其能够获知电机相位换向的准确时间。大多数无刷电机生产商生产的电机都具有三个霍尔效应定位传感器。由于无刷电机没有电刷，故也没有相关接口，因此更干净，噪声更小，事实上无需维护，寿命更长。 直流无刷是基于交流调速原理基础上制造出来的，性能方面既有直流电机的启动转矩大，转速稳定调速方便，又有交流电机的结构简单没有易损件（没有直流电机的碳刷）价格方面因为需要专门的驱动故价格要比普通直流电机高3~4倍左右。不过调速方面因为直流无刷电机大部分都自带驱动电路（可以调速，当然也有恒速的）所以驱动起来只要给他接上额定电压后，输入调速PWM信号就可以了。这点无需再添加专门的驱动电路，另外直流无刷电机因为有霍尔元件做反馈，所以转速几乎是稳定恒速的。 一、无刷电机与有刷电机的性能比较 1、摩擦大、损耗大 有些朋友在用有刷电机的时候经常碰到这个问题，那就是使用电机一段时间后，需要打开电机来清理电机的碳刷，费时费力，维护强度不亚于一次家庭大扫除。 2、发热大、寿命短 由于有刷电机的结构原因，电刷和换向器的接触电阻较大，容易发热，而永磁体是热敏元件，如果温度太高，磁钢是会退磁的，使电机性能下降，影响有刷电机的寿命。 3、效率低、输出功率小 上面说到的有刷电机发热问题，很大程度是因为电流做功在电机的内阻上了，所以电能有很大程度转化为了热能，所以有刷电机的输出功率不大效率也不高、 二、无刷电机的优点 1、无电刷、低干扰 无刷电机去除了电刷，最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花，这样就极大的减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。 2、噪音低、运转顺畅 无刷电机没有了电刷，运转时摩擦力大大减小，运行顺畅，噪音会低许多，这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。 3、寿命长、维护成本低 少了电刷，无刷电机的磨损主要是在轴承上了，从机械角度看，无刷电机几乎是一种免维护的电动机发，必要的时候，只需要一引动除尘维护即可。 以上一比较，就智能无刷电机相对有刷电机的优势在哪里了，但是万事都不是绝对的，有刷电机低速扭力性能优异、转矩大等性能特点是无刷电机不可替代的，不过就无刷电机的使用方便性来看，随着无刷控制器的成本下降趋势和国内外无刷技术的发展与市场竞争，无刷动力系统正在高速的发展与普及阶段，这也极大的促进了国内无刷电机的发展。
浅析如何解决直流电机中电刷易产生电火花的问题
浅析如何解决直流电机中电刷易产生电火花的问题 发表时间：2012-01-18T10:38:31.293Z 来源：《时代报告（学术版）》2011年10月供稿作者：陈菊华[导读] 在理想状态下，，则换向元件中的附加电流，在换向时电刷与换向器表面就不会出现火花。 陈菊华 （重庆工贸职业技术学院重庆涪陵 408000）中图分类号：TP215 文献标识码：A 文章编号：41-1413（2011）11-0000-01 摘要：直流电机在运行时，电刷与换向器之间很容易产生火花，而火花对电机的运行会带来危害，当火花的级别太大时，甚至会烧坏电机的运行设备。因此，我们要防止过大的火花的产生。下面我就通过对火花产生的原因的分析来找出在实际中的解决方法。关键词：直流电机电枢反应电刷电火花换向器直流电机在运行时，在电刷和换向器表面之间常有火花产生，火花通常是出现在后刷边（换向器离开电刷的一侧）。当火花在电刷上的范围很小时，对电机运行不会有什么影响。但当火花在电刷上的范围较大时，则对电机的运行将带来危害，尤其是放电性的红色电弧火花，会加速电刷与换向器的磨损，甚至使励磁机损坏，这时我们就必须及时检查纠正。 一、火花产生的原因 面对很多有关励磁机电刷火花故障消除处理方法，大多数人由于对故障现象缺乏分析比较而茫然不知所措。其实，不同性质的火花故障要用不同的方法来处理。这里我从两个大的方面来给大家介绍火花产生的主要原因。 1.电磁方面的原因（1）从换向元件中产生的几种电势来看换向元件在换向时，由于受到某些磁场的影响，以及由于自感及互感作用在换向元件中感应出有以下三种电势。电抗电势 电枢电势 换向极电势（2）从换向元件中的电流来看由刚才电势的分析可知，在换向元件中的合成电势为： 则在换向元件回路中产生的附加电流为： 在理想状态下，，则换向元件中的附加电流，在换向时电刷与换向器表面就不会出现火花。而实际上不能完全与相抵消，即附加电流总是存在的，因此在直流电机换向时，电刷与换向器表面总有火花出现。 2.机械方面的主要原因有（1）换向器偏心