风电用碳刷及集电环分析
发电机 碳刷 集电环
发电机碳刷集电环发电机是一种将机械能转化为电能的设备，它在现代生活中起到了非常重要的作用。
而碳刷和集电环则是发电机中的两个重要部件。
本文将就发电机、碳刷和集电环这三个方面进行详细介绍。
我们来了解一下发电机。
发电机是一种利用电磁感应原理将机械能转化为电能的设备。
它由转子和定子两部分组成。
转子是发电机中的旋转部分，通过机械能驱动转子旋转，进而激发磁场。
定子是发电机中的静止部分，通过定子上的线圈与转子的磁场相互作用，产生感应电动势，从而实现能量转化。
发电机的工作原理非常简单，但却具有重要的应用价值。
接下来，我们来介绍碳刷。
碳刷是发电机中的一种重要零部件，它负责与转子上的集电环接触，传递电流。
碳刷通常由碳化物和金属粉末混合而成，具有良好的导电性能和耐磨性。
在发电机工作过程中，转子旋转产生的电流通过集电环传递给碳刷，再通过碳刷传递到外部电路中。
由于碳刷具有较好的导电性能和耐磨性，因此能够保证发电机的正常工作。
我们来了解一下集电环。
集电环是发电机中的另一个重要部件，它位于转子上，并与碳刷相连。
集电环通常由金属材料制成，具有良好的导电性能和机械强度。
在发电机工作过程中，集电环与转子旋转同步，碳刷通过与集电环的接触，从而与转子建立起良好的电流传递通路。
集电环的设计和制造对发电机的性能和寿命有着重要影响。
发电机、碳刷和集电环是发电机中的三个重要部件。
发电机通过利用电磁感应原理将机械能转化为电能，而碳刷和集电环则负责传递电流。
这三个部件的协同工作，使得发电机能够正常工作并产生电能。
因此，发电机、碳刷和集电环在现代生活中具有重要的应用价值。
随着科技的发展，发电机、碳刷和集电环的设计和制造技术也在不断进步，将会为人们提供更加高效可靠的电力设备。
发电机碳刷、滑环发热原因分析及处理
0 引言
碳刷是发电机将直流励磁电流引入转子的重要设备，但 是在运行中，碳刷和滑环的运行温度会逐渐上升，如果不能及 时处理或采取不正确的方式进行处理，将会使发热情况加剧， 最终导致滑环烧毁或发电机停机事故。
1 机组概况
绍 兴 滨 海 热 电 公 司 #2 发 电 机 为 哈 尔 滨 电 机 厂 于 2011 年 1月制造生产，采用自励式静止励磁方式，型号为QFSN-300-2， 有功功率300 MW，功率因数0.85，额定励磁电流2 500 A。 碳刷 为D172型，碳刷恒压弹簧压力值为12～15 N。
检查发现装在转子上的离心式风扇的斜的通风孔内部有 严重积垢，几乎所有通风孔一半以上被污垢堵塞，如图3所示。
图3 离心式风扇图
3 主要原因分析
电流流过碳刷和滑环的接触面， 由于在运行中传导部位
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ86
Shebei Guanli yu Gaizao◆设备管理与改造
会不断变化，有的接触部位电流密度相对较大，会导致局部温 度升高；同时由于电弧的作用，接触面局部位置会脱落、熔化， 致使碳刷结构松化、氧化腐蚀而造成边缘脱落。 滑环表面金属 由于高温会产生金属蒸汽，且极性不同，会造成正极表面因灼 热而蒸发出“金属蒸汽”发生损蚀，称为“阳极蒸发”；负极表面 则会在正离子撞击和高温作用下发射电子，使滑环表面受到 破坏，称为“阴极粉化”。 在阳极蒸发和阴极粉化的作用下，碳 刷和滑环在运行中均会发生不同程度的磨损和发热。
设备管理与改造◆Shebei Guanli yu Gaizao
发电机碳刷、滑环发热原因分析及处理
孟建伟 （浙江浙能绍兴滨海热电有限责任公司，浙江 绍兴 312073）
摘 要：绍兴滨海热电公司#2机组碳刷和滑环运行中一直温度偏高，在检修过程中，经过现场查看和分析，找到了碳刷、滑环发热原 因，通过滑环表面车削、刷架调整以及冷却风道清理解决了问题，保证了机组的安全运行。
电励磁电机中碳刷和滑环的作用
电励磁电机中碳刷和滑环的作用1.引言1.1 概述电励磁电机是一种常见的电动机类型，它利用电励磁产生磁场来驱动转子运动。
在电励磁电机中，碳刷和滑环是两个非常重要的组成部分，它们在电机运行过程中起着关键的作用。
碳刷是一种用于传递电流的导电材料，通常由碳和其他添加剂制成，具有较好的导电性和耐磨性。
在电励磁电机中，碳刷通过与转子上的集电环或集电器接触来传递电流。
它们随着转子的旋转而移动，确保电流的稳定传递。
除此之外，碳刷还能够起到自动修复刷槽和保护转子的作用，延长电机的使用寿命。
滑环则是一种可旋转接点的装置，用于传输电流或信号。
在电励磁电机中，滑环连接在转子轴上，并与碳刷相配合。
当转子旋转时，滑环在碳刷的压力下保持与之接触，通过滑环传递电流。
滑环不仅具有良好的导电性能，还能够实现对电流的稳定传递，并且具有较高的转速能力。
它在电机启动和运行过程中起到了关键的作用。
总而言之，碳刷和滑环是电励磁电机中不可或缺的组成部分，它们分别负责传递和稳定电流的传输。
它们的正常工作状态对于电机的性能和寿命具有重要影响。
因此，在电励磁电机的设计和维护中，对碳刷和滑环的选择和使用需要给予充分的重视。
1.2文章结构文章结构部分应该介绍本文的组织结构和各个部分的内容安排。
在这篇长文中，本文将按照以下结构来进行叙述：1. 引言部分：1.1 概述：说明电励磁电机的基本原理和构成，并引出碳刷和滑环的作用。
1.2 文章结构：介绍本文的组织结构和各个部分的内容安排。
1.3 目的：明确本文的目的和意义，为读者提供清晰的研读线索。
2. 正文部分：2.1 碳刷的作用：详细介绍碳刷在电励磁电机中的作用，包括电流传递、换向和保护电机等方面。
重点阐述碳刷的材料选择、使用寿命和维护等问题。
2.2 滑环的作用：深入解析滑环在电励磁电机中的作用，包括传递电能、传输信号和旋转连接等功能。
重点讨论滑环的材料选择、接触方式和润滑等关键问题。
3. 结论部分：3.1 总结：总结碳刷和滑环在电励磁电机中的作用和重要性，并归纳各个方面的关键点。
发电机励磁碳刷集电环磨损发热的原因分析及维护要求
发电机励磁碳刷集电环磨损发热的原因分析及维护要求发电机励磁碳刷集电环是发电机励磁系统的重要组成部分，用于传递电流到转子的励磁线圈，实现励磁电流的输入。
由于长时间使用和高温、潮湿等外界环境因素的影响，励磁碳刷集电环会出现磨损和发热等问题。
下面将从原因分析和维护要求两个方面进行论述。
原因分析：
1.励磁电流过大：励磁电流过大会导致碳刷与集电环之间的接触面增大，摩擦加剧，进而导致碳刷和集电环的磨损加剧。
2.集电环表面不光滑：集电环表面如果存在凹坑、烧蚀等情况，会增加碳刷与集电环之间的摩擦，进而导致碳刷和集电环的磨损加剧。
3.励磁系统故障：如励磁电源异常、电压失调等问题，会导致励磁电流波动，增加碳刷和集电环的磨损。
4.温度过高：高温环境下，碳刷和集电环之间的摩擦增大，容易导致磨损和发热。
维护要求：
1.定期检查和清洁：定期检查碳刷和集电环的磨损情况，及时清洁集电环表面的灰尘和杂物。
2.碳刷及时更换：当碳刷的长度接近极限时，应及时更换碳刷，以免碳刷磨损过度，影响发电机的正常运行。
3.维护励磁系统：定期检查和维护励磁系统，确保励磁电流的稳定和均匀输出，避免电流波动引起的磨损加剧。
4.控制温度：在高温环境下，应加强冷却措施，如增加散热风扇、提供良好的通风条件等，控制碳刷和集电环的温度在合理范围内，减少磨损和发热。
5.定期润滑：在碳刷和集电环之间适量涂抹润滑脂，减少摩擦，延长碳刷和集电环的使用寿命。
总之，发电机励磁碳刷集电环的磨损和发热问题对于发电机的正常运行和寿命有着重要的影响。
因此，定期检查和维护励磁碳刷集电环是确保发电机性能稳定和延长使用寿命的关键。
汽轮发电机集电环和碳刷维护
汽轮发电机集电环和碳刷维护集电环和碳刷是汽轮发电机的重要组成部分。
集电环是将转子上的电能传递给定子，碳刷则是保证转子和定子之间电接触判定的装置。
正确的维护和保养集电环和碳刷非常重要，可以延长发电机的使用寿命，提高发电效率。
维护集电环下面是几种常见的集电环的问题，以及解决方案：1. 支架问题支架是支撑和保护集电环的一个部分。
如果支架松动或损坏了，它将无法支持集电环并可能引起振动。
如果集电环振动太厉害，它将产生磨损和质量问题。
因此，为了限制振动，必须将支架保持在良好的状态。
2. 端部磨损端部磨损是指集电环的顶端磨损，通常是由于碳刷的不正确安装或调整引起的。
在这种情况下，必须更换集电环。
3. 接触点磨损由于碳刷长期接触集电环，因此可能出现集电环的表面变形。
这种磨损会导致断电或闪烁等问题，因此必须更换集电环。
4. 电弧和火花电弧和火花是由于集电环和碳刷的电接触不良引起的。
这可能会导致机器吗的维修和更换零件，所以必须对其进行维护和保养。
维护碳刷碳刷是一种可替换的零部件，必须根据发电机型号和工作环境选择合适的碳刷，以确保可以正常运行。
碳刷的维护和保养包括以下方面：1. 检查碳刷的长度必须确保碳刷的长度符合要求。
如果太长，他们将磨损集电环，如果太短，他们将无法正确接触集电环。
因此，定期检查碳刷的长度非常重要。
2. 更换碳刷常规更换碳刷，必须按照制造商的建议和标准进行更换。
如果太早更换，将导致无必要的费用，如果太晚更换，将可能引起关键零部件的损坏。
3. 清洗碳刷如果碳刷表面附有灰尘等污垢，应使用自然毛刷或棉布蘸酒精清理碳刷表面。
不能使用钢丝刷或金属夹子等物品清洗碳刷，否则会损坏碳刷的材料。
总之，集电环和碳刷的维护和保养是非常重要的，可以延长发电机的使用寿命，并提高发电效率。
必须在发电机每次常规检修期间检查和更换集电环和碳刷，以确保它们的正常工作。
如果你不能自己执行这些任务，那么请联系专业人员来为你的发电机维护和保养相关部件。
集电环的工作原理
集电环的工作原理
集电环是一种用来传送电能和信号的装置，它具有旋转的特点，适用于各种旋转系统中。
它的工作原理如下：
1. 导电环：集电环由导电的金属环或碳刷组成，固定在旋转部件上，与固定不动的碳刷或触电器接触。
导电环和碳刷之间通过电流来传导电能。
2. 电刷：碳刷是连接到固定结构的接触器，与导电环接触并提供电能。
碳刷通常由碳材料制成，具有良好的导电性能和耐磨性，以确保可靠的传导电能。
3. 电能传输：当旋转部件开始转动时，导电环也随之转动。
碳刷紧贴在导电环上，通过摩擦产生电流。
这样，电能可以从静止部件传输到旋转部件，实现电能传输和供应。
4. 信号传输：集电环不仅可以传送电能，还可以传送信号。
在导电环上设置接触器或传感器，通过感应旋转信号在导电环上的变化，可以获得旋转部件的位置、速度、加速度等信息。
需要注意的是，为了确保集电环的稳定性和可靠性，导电环和碳刷之间需要保持良好的接触状态，以减少电阻和摩擦。
同时，集电环也需要经常进行维护和保养，以确保其正常工作。
发电机励磁碳刷集电环磨损、发热的原因分析及维护要求
发电机励磁碳刷集电环磨损、发热的原因分析及维护要求林亮浙江火电电厂维护和检修分公司摘要：碳刷和集电环是发电机动静接触和交换能量的设备，是发电机励磁系统的重要组成部分。
本文对哈尔滨电机厂600MW发电机励磁碳刷集电环磨损、发热的原因进行总结和分析，及碳刷和集电环日常运行维护要求。
关键词：碳刷集电环磨损发热原因分析维护要求维护应用1．前言大唐乌沙山发电有限责任公司装机容量为4×600MW，4台发电机均为哈尔滨电机厂设计制造，励磁方式为机端变静止励磁，发电机转子额定励磁电压：421.8 V 额定励磁电流：4128 A。
集电环外圆周表面设有螺旋散热沟，轴向沿圆周分布有斜向通风孔，以防止气垫现象及加强集电环本身的冷却。
每个集电环上轴向布置2个刷盒，圆周分布8处，即每个集电环上共计设置64个碳刷。
刷盒为卡装式，可带电插拔，刷盒上设有恒压弹簧，可径向压紧碳刷，使碳刷与集电环保持恒定压力接触。
电刷与集电环有独立的通风系统，采用在两个集电环中间加离心式风扇、密闭循环通风冷却。
碳刷是发电机动静接触和交换能量的设备，碳刷和集电环运行的好坏，直接关系到发电机的运行安全。
所以日常正确的对集电环和碳刷监视、维护，控制碳刷和集电环的磨损、发热现象产生，并及时消除，是保证发电机长期稳定安全的运行的重要工作之一。
2．碳刷和集电环磨损原因分析2.1 纯机械磨损。
碳刷和集电环表面相接触，由于弹簧压力作用和材料弹性变形的缘故，使直接接触部分互相嵌入。
当相对滑动时，当然有摩擦作用而形成磨损。
如果碳刷颗粒细软，则碳粉易被沾在集电环表面，使集电环成为具有亮滑的石磨镜面，碳刷的磨面也很光滑，两者的机械磨损都较小。
但如果碳刷质量不佳，颗粒粗硬，或甚至含有少数如金刚砂之类的硬质颗粒，则必然会对集电环表面进行刮割，使后者出现金属光泽或纹路，碳刷本身磨面也会出现硬粒脱落后而划出的纹道，这就使机械磨损大大增加。
2.2在电流作用下的电气磨损和机械磨损。
风力发电机碳刷故障原因及处理流程
风力发电机碳刷故障原因及处理流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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Brush wear rate
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Brush wear mm/1000h
12 10
8 6 4 2 0
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Peripheral speed m/s
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Too high Normal Akceptable
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Flash over
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Accumulation of brush dust Schunk Kohlenstofftechnik
Flash over
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SKT / GB4 Brush problems
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Flash over
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Flash over
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12
[75] 15
[95] 4
opt. Continuous Current Density
A/cm² [A/in²] 15 – 20
[95 – 130] 25 – 30
[160 - 195] 10 – 12
max.
Short Term
Continuous Overload
Current Density
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Oil influence
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Different brush length
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Phenomenon • Uneven brush wear
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Dust removal
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Efficient cooling
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Brush
Water
Graphite
The film formation
depends on:
Graphite
Humidity Current density
Copperoxide CuO; Cu2O
Temperature
Surface state Ambient conditions
CopperOxide layer
Ungrooved steel rings
Grooved steel rings F brush grades Grooved steel rings E brush grades
200 – 250 max 30 m/s 130 – 160
200 – 220
250 – 400 -
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Oil influence for ligthning protection brushes
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Humidity
wear
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Influence on film = influence brush performance
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Wind Power Generators
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Good performance
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Good performance
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Ring wear
Position of brush holder
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Brush distance
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Max 2 mm
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45
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Carbon brushes for wind turbines
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The Patina consists of
Copper oxides Water
unacceptable unacceptable
acceptable
3
8
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ideal
acceptable
15 Absolute Humidity
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25 g/m³air
Brush pressure
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Too smooth surface
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Surface roughness
Schunk Kohlenstofftechnik
Rough surface
Graphite
Smooth Surface
Problem • uneven temperature • rotor failure
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Position of pressure finger
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Ra = 0,8 - 1,2 µm
Not a mirror like finish but a mat finish
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Tools
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SKT / GB4 Brush problems
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Too smooth surface
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Phenomenon • Smooth surface Problem • No film formation • Friction coefficient • Brush vibration
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Graphite • stabilises friction • protects surface
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Surface roughness
Schunk hlenstofftechnik
Surface roughness Rz = 5 - 8 µm
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Grade Group
Metal containing (30 – 75%) Metal containing (above 75%) Electrographite
Min. Continuous Current Density
A/cm² [A/in²]
SKT / GB4 Brush problems
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Phenomenon • Ring attack on all 3 rings Problem • Low load • low temperature r (< 40°C)
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Current density
A/cm²
A/cm²
[A/in²]
[A/in²]
25
40
[160] 35
[260] 50
[225] 16
[320] 30
[25]
Resin Bonded
1
Graphite
[6]
[65 - 75] 6–8
[40 - 50]
[100] 10
[65]
[195] 14
[90]
SKT / GB4 Brush problems
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Brush sparking
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SKT / GB4 Brush problems
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Bad brush position
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