论文部分内容阅读
【摘 要】发电机的电刷装置是励磁系统的重要组成，而励磁系统的稳定运行则是发电机稳定运行的前提条件。由此可见，电刷装置在发电机的正常运行中扮演着举足轻重的角色。因此，当电刷的运行出现故障的时候，我们要认真判断故障的原因、类型并及时消除故障，保证发电机的正常运行。本文对电刷易发生的故障进行了分析，并结合发电机的维修、维护等实际工作，提出了电刷的日常维护以及检修的措施。
【关键词】电刷；维护与检修；思考
0.前言
电刷是是一种导电部件，它与运动部件作滑动接触连接。电刷作为导入导出的滑动接触体，主要作用于换向器和滑环上，是电机的重要组成部件。随着国民经济的快速发展，我国大部分地区都出现了供电需求缺口的现象。这样就使得各种备用电源系统装备随处可见。发电机的电刷装置对发电机的正常运行有着重要作用。电刷的运行于维护技术是一项传统的技术。而近期来，很多电刷故障都与电刷的日常维护以及检修有关。因此，能够判别电刷故障的原因、类型，并尽快的消除故障，保证发电设备的正常运行。
1.电刷的种类
（1）依据材质的软硬来分，电刷可以分为软质电刷、中硬质电刷以及硬质电刷。
（2）依据使用对象来分，电刷可以分为汽轮发电机、轧钢电机、牵引电机、汽车拖拉机、电动工具和飞机电机刷等。
（3）依据颜色来分，电刷可以分为黑色电刷（用纯碳石墨材料制成）和有色电刷（用铜等金属材料和石墨制成）。
（4）依据材料来分，电刷可以分为金属石墨类、天然石墨类、电化石墨类和纯金属电刷三种。
①金属石墨电刷。
该类电刷主要是在石墨中渗入铜以及少量的锡、铅等金属粉末混合而制成的，因此，这类电刷具有优良的导电性，可以适用于高负荷以及一些直流发电机等。
②天然石墨电刷。
该类电刷主要是在天然石墨中加入沥青、煤焦油等黏结剂压制而成。该电刷质地较软，而且润滑性以及集流性较好，摩擦系数较低。因此，一般适用于整流条件正常、负载均匀的中小型直流电机。
③电化石墨电刷。
该类电刷主要是由石墨、焦炭等材料在2500℃以上高温处理而制成。这类电刷性能优良、具有优良的换向性。因此，使用范围广，可以用于各类交流或直流电机上。
④纯金属电刷。
该类电刷主要是用薄的金属片制成的。这种电刷的导电性好、电刷损耗也不大、但是该类电刷的耐磨性差，电机的寿命比较低。因此，此类电刷一般用于微型小电机。
2.电刷故障现象
电刷的故障主要有以下几种：
（1）集电环电刷有严重的振动性。
（2）电刷的接触面氧化膜失去了原有的光泽。
（3）电刷的接触面上有雾状的斑点。
（4）不同环上的刷辨与电刷的连接处的颜色发生变化。
（5）电刷与电刷刷体的充填处松脱。
3.引起电刷故障的因素
引起电刷故障的因素主要有电磁因素、机械因素和化学因素三方面。
3.1电磁因素
当无功或者励磁电流进行调整的时候，电刷的有着明显的变化。尤其是在励磁电机换向的时候，电刷与换向片的接触不良，或者二者的接触电阻太大，滑环的氧化膜薄厚不均匀等，这样就会引起电刷的电流分布不平衡；突发电机短路或者负载变化，导致了电压异常；电刷选择的不合理，也会出现电刷质量问题。
3.2机械因素
电刷换向器的中心不正，换向片凸出、电刷接触不良、换向器表面不清洁等原因引起电刷故障；电刷接触面不够光滑，换向器的极下气隙不合格等引起电刷故障；电刷的弹簧压力不均匀，电刷的刷握太紧被卡，电刷与集电环的表面不垂直等引起电刷故障。
3.3化学因素
电机在有腐蚀性的气体中运行，或者电机运行的地方缺乏氧气，换向器跟电刷的接触面的一层铜氧化物薄膜被损坏，电刷以及换向器被污染等电刷故障。
4.电刷的日常维护与检修措施
4.1电刷的日常维护
（1）定期清除集电环以及电刷上面的碳粉，当电刷的磨损超过原有高度的1/3时就要进行电刷的更换；在换新的电刷的时候，也要注意工作面的外表，电刷与整流器的有效接触面面积应不小于工作面的75%，如果小于75%，则要对电刷进行研磨；更换电刷的数目也不能过多，在更换电刷之前，要先查清楚电刷的牌号、规格等，为了节省研磨时间，要在砂轮上磨出电刷的近似弧形的工作面。
（2）如果集电环的表面有毛刺，要先用油石细锉对电刷进行打磨，并用抛光纱布清楚毛刺；如果集电环被火花灼伤，则要先对集电环采用精车的办法，然后再用纱布包在扁锉上研磨工作面，然后再进行抛光，最后进行精抛光。
（3）当电刷架的机械强度不够时，要及时进行更换，选择那些合适的电刷架，同时还要注意选择机械强度能满足发电机电刷运行要求的电刷架，以减少电刷在运行过程中的振动。
（4）要保证电刷和整流子表面的清洁，如果遇上大风天气，则要及时进行清扫。
（5）在电刷的运行过程中出现的一些问题，要及时消缺，以免产生恶性循环，从而危及电机的正常运行。
（6）要定期或不定期的对设备进行巡回检查。一般情况下，工作人员每天要对发电机的电刷检查两次，并运用红外测温仪测量集电环与电刷的温度，并及时记录工况。
（7）要及时对电刷的弹簧压力进行调整，使电刷受力均匀。
（8）维护人员在进行维护工作时，要尽量小心，避免衣服被机器挂住，两个人不能同时进行工作，在清扫电刷时，要让那些有实践经验的人员进行清扫。
4.2电刷的检修
（1）对新购进的电刷要及时进行验收。
（2）对电刷的电阻值进行测定，其阻值要符合国家以及制造厂的标准。
（3）电刷更换工艺要严格，同一台电机使用的电刷牌号要一致。在更换之前，要研磨电刷使其表面光滑，同时，电刷在刷握内应有0.2～0.4mm的间隙。刷握的下边缘与电刷的换向器工作面之间要有2～3mm的距离。避免距离过小过大而引起电刷故障。
（4）每次更换电刷的数目不能过多，不能超过单级总数的10%，并且，所更换的电刷要用同一型号的电刷，同时也要注意节约以及充分利用电刷。在电刷更换完成后，要用直流卡钳表对电刷的分流情况进行测量，并用红外测温仪测量温度，避免电刷因过流而产生过热的现象，导致电刷故障的产生。
（5）对于一些明显的设备问题，比如说滑环凸起等，要用电机检修的机会对这些设备进行紧固等。
（6）电刷的刷架以及刷握在检修时，一定要谨慎调整，在安装时，也要保证其在原状态下进行，并保证与换向器平行。
（7）加强电机的检修质量以及运行控制，避免造成电机运行中汽轮机油外泄并甩到集电环而增加接触电阻的现象。
5.结束语
随着科学技术的发展，电刷的应用也非常广发，电机的种类和使用条件也越来越多样化，这样就要有不同种类的电刷满足电机的需求。电刷产生故障的原因有很多。各种影响因素相互影响，或者一个因素的变化导致其他因素的变化，这样就会舍得故障为题越来越复杂。因此，加强电刷的日常维护与检修工作就变的十分重要。只有加强电刷的日常维护与检修工作，才能消除存在或潜在的电刷故障，有效地保证电机的正常运行。
【参考文献】
[1]华山.压风机滑环电刷的安装和维护[J].价值工程，2010，（33）.
[2]郭彩凤，陈建永.浅谈直流电机换向器的运行及维护保养[J].能源技术与管理，2005，（1）.
[3]马成禄.发电机组电刷易发故障因为浅析[J].内江科技，2011，（1）.
[4]张金顶.电机的维护[J].湖北造纸，2008，（1）.
【关键词】电刷；维护与检修；思考
0.前言
电刷是是一种导电部件，它与运动部件作滑动接触连接。电刷作为导入导出的滑动接触体，主要作用于换向器和滑环上，是电机的重要组成部件。随着国民经济的快速发展，我国大部分地区都出现了供电需求缺口的现象。这样就使得各种备用电源系统装备随处可见。发电机的电刷装置对发电机的正常运行有着重要作用。电刷的运行于维护技术是一项传统的技术。而近期来，很多电刷故障都与电刷的日常维护以及检修有关。因此，能够判别电刷故障的原因、类型，并尽快的消除故障，保证发电设备的正常运行。
1.电刷的种类
（1）依据材质的软硬来分，电刷可以分为软质电刷、中硬质电刷以及硬质电刷。
（2）依据使用对象来分，电刷可以分为汽轮发电机、轧钢电机、牵引电机、汽车拖拉机、电动工具和飞机电机刷等。
（3）依据颜色来分，电刷可以分为黑色电刷（用纯碳石墨材料制成）和有色电刷（用铜等金属材料和石墨制成）。
（4）依据材料来分，电刷可以分为金属石墨类、天然石墨类、电化石墨类和纯金属电刷三种。
①金属石墨电刷。
该类电刷主要是在石墨中渗入铜以及少量的锡、铅等金属粉末混合而制成的，因此，这类电刷具有优良的导电性，可以适用于高负荷以及一些直流发电机等。
②天然石墨电刷。
该类电刷主要是在天然石墨中加入沥青、煤焦油等黏结剂压制而成。该电刷质地较软，而且润滑性以及集流性较好，摩擦系数较低。因此，一般适用于整流条件正常、负载均匀的中小型直流电机。
③电化石墨电刷。
该类电刷主要是由石墨、焦炭等材料在2500℃以上高温处理而制成。这类电刷性能优良、具有优良的换向性。因此，使用范围广，可以用于各类交流或直流电机上。
④纯金属电刷。
该类电刷主要是用薄的金属片制成的。这种电刷的导电性好、电刷损耗也不大、但是该类电刷的耐磨性差，电机的寿命比较低。因此，此类电刷一般用于微型小电机。
2.电刷故障现象
电刷的故障主要有以下几种：
（1）集电环电刷有严重的振动性。
（2）电刷的接触面氧化膜失去了原有的光泽。
（3）电刷的接触面上有雾状的斑点。
（4）不同环上的刷辨与电刷的连接处的颜色发生变化。
（5）电刷与电刷刷体的充填处松脱。
3.引起电刷故障的因素
引起电刷故障的因素主要有电磁因素、机械因素和化学因素三方面。
3.1电磁因素
当无功或者励磁电流进行调整的时候，电刷的有着明显的变化。尤其是在励磁电机换向的时候，电刷与换向片的接触不良，或者二者的接触电阻太大，滑环的氧化膜薄厚不均匀等，这样就会引起电刷的电流分布不平衡；突发电机短路或者负载变化，导致了电压异常；电刷选择的不合理，也会出现电刷质量问题。
3.2机械因素
电刷换向器的中心不正，换向片凸出、电刷接触不良、换向器表面不清洁等原因引起电刷故障；电刷接触面不够光滑，换向器的极下气隙不合格等引起电刷故障；电刷的弹簧压力不均匀，电刷的刷握太紧被卡，电刷与集电环的表面不垂直等引起电刷故障。
3.3化学因素
电机在有腐蚀性的气体中运行，或者电机运行的地方缺乏氧气，换向器跟电刷的接触面的一层铜氧化物薄膜被损坏，电刷以及换向器被污染等电刷故障。
4.电刷的日常维护与检修措施
4.1电刷的日常维护
（1）定期清除集电环以及电刷上面的碳粉，当电刷的磨损超过原有高度的1/3时就要进行电刷的更换；在换新的电刷的时候，也要注意工作面的外表，电刷与整流器的有效接触面面积应不小于工作面的75%，如果小于75%，则要对电刷进行研磨；更换电刷的数目也不能过多，在更换电刷之前，要先查清楚电刷的牌号、规格等，为了节省研磨时间，要在砂轮上磨出电刷的近似弧形的工作面。
（2）如果集电环的表面有毛刺，要先用油石细锉对电刷进行打磨，并用抛光纱布清楚毛刺；如果集电环被火花灼伤，则要先对集电环采用精车的办法，然后再用纱布包在扁锉上研磨工作面，然后再进行抛光，最后进行精抛光。
（3）当电刷架的机械强度不够时，要及时进行更换，选择那些合适的电刷架，同时还要注意选择机械强度能满足发电机电刷运行要求的电刷架，以减少电刷在运行过程中的振动。
（4）要保证电刷和整流子表面的清洁，如果遇上大风天气，则要及时进行清扫。
（5）在电刷的运行过程中出现的一些问题，要及时消缺，以免产生恶性循环，从而危及电机的正常运行。
（6）要定期或不定期的对设备进行巡回检查。一般情况下，工作人员每天要对发电机的电刷检查两次，并运用红外测温仪测量集电环与电刷的温度，并及时记录工况。
（7）要及时对电刷的弹簧压力进行调整，使电刷受力均匀。
（8）维护人员在进行维护工作时，要尽量小心，避免衣服被机器挂住，两个人不能同时进行工作，在清扫电刷时，要让那些有实践经验的人员进行清扫。
4.2电刷的检修
（1）对新购进的电刷要及时进行验收。
（2）对电刷的电阻值进行测定，其阻值要符合国家以及制造厂的标准。
（3）电刷更换工艺要严格，同一台电机使用的电刷牌号要一致。在更换之前，要研磨电刷使其表面光滑，同时，电刷在刷握内应有0.2～0.4mm的间隙。刷握的下边缘与电刷的换向器工作面之间要有2～3mm的距离。避免距离过小过大而引起电刷故障。
（4）每次更换电刷的数目不能过多，不能超过单级总数的10%，并且，所更换的电刷要用同一型号的电刷，同时也要注意节约以及充分利用电刷。在电刷更换完成后，要用直流卡钳表对电刷的分流情况进行测量，并用红外测温仪测量温度，避免电刷因过流而产生过热的现象，导致电刷故障的产生。
（5）对于一些明显的设备问题，比如说滑环凸起等，要用电机检修的机会对这些设备进行紧固等。
（6）电刷的刷架以及刷握在检修时，一定要谨慎调整，在安装时，也要保证其在原状态下进行，并保证与换向器平行。
（7）加强电机的检修质量以及运行控制，避免造成电机运行中汽轮机油外泄并甩到集电环而增加接触电阻的现象。
5.结束语
随着科学技术的发展，电刷的应用也非常广发，电机的种类和使用条件也越来越多样化，这样就要有不同种类的电刷满足电机的需求。电刷产生故障的原因有很多。各种影响因素相互影响，或者一个因素的变化导致其他因素的变化，这样就会舍得故障为题越来越复杂。因此，加强电刷的日常维护与检修工作就变的十分重要。只有加强电刷的日常维护与检修工作，才能消除存在或潜在的电刷故障，有效地保证电机的正常运行。
【参考文献】
[1]华山.压风机滑环电刷的安装和维护[J].价值工程，2010，（33）.
[2]郭彩凤，陈建永.浅谈直流电机换向器的运行及维护保养[J].能源技术与管理，2005，（1）.
[3]马成禄.发电机组电刷易发故障因为浅析[J].内江科技，2011，（1）.
[4]张金顶.电机的维护[J].湖北造纸，2008，（1）.