一、集電環工作表面上常見故障
集電環工作表面上常見故障有凹痕、條痕、急劇磨損、印跡、燒傷等。產生凹痕是因電刷排列不均,正常磨損造成的,其特征是凹痕表面光滑,呈現金屬光澤,如果電機軸向竄動不大,不會影響電機正常運行。有時集電環表面已磨下1mm深的凹痕,環球電機仍能正常運轉。另一原因是不正常磨損造成的凹痕,如電刷牌號不對,電刷硬度過高,會在集電環表面上磨出凹痕。其特征是凹痕表面失去金屬光澤,很粗糙,電刷磨損很快,有時還會出現刷火。
集電環工作面上產生條痕或深溝原因,是電刷內含有雜質,如電刷原料中含有二氧化硅雜質,在電刷熔燒中與碳作用,便產生堅硬的金剛砂粒。其次是外界粉塵及堅硬的雜質混入電動機內部并粘附在電刷和集電環工作面上,使其表面劃出溝紋。
造成上述缺陷還與下述因素有關:如集電環圓周速度、單位壓力、電流密度、負載性質以及集電環材質等等。在正常運行時,普通電刷在1000h運行中,能磨掉4~6mm。
造成急劇磨損原因,在機械方面是因刷質較硬、集電環表面積污和粗糙、刷壓過大、刷質不良、轉子振動、每排電刷電流分布不均等,在電氣方面則因集電環工作表面有一層水膜,當電刷和集電環通過電流時,會產生電解作用而產生電腐蝕現象。隨著周圍大氣的污染加重,電腐蝕作用加劇。
集電環外徑成橢圓形時,會引起電刷跳動。這時電刷與集電環由滑動接觸變成跳動分離狀態,于是產生弧光燒傷集電環工作表面。
當電路出現故障時(如焊接不良,接觸電阻大等),在重載情況下,也會引起刷火而燒傷集電環。
集電環工作表面上常有印跡現象出現。產生這種現象是因在停機時集電環周圍有腐蝕性氣體,對電刷末蓋住的集電環工作表面上產生腐蝕作用造成的。另外,當東莞環球電機運行時,由于設備的機械振動,或者集電環外徑橢圓也會造成電刷的印跡。
二、集電環松動故障
集電環松動現象,在塑料集電環、緊固式集電環中都有發生。塑料集電環產生配合松動的原因是集電環與軸配合公差過盈不夠,以及塑料材質經運行一段時間后收縮和開裂造成的。塑料集電環內孔沒有鐵套筒,直接與轉軸配合時,如JZR2系列5號機座以下電動機的塑料集電環,經塑料壓鑄后內孔不經機加工直接壓入轉軸內,運行很短時間就發現松動現象。拆開集電環后發現集電環內孔與軸的配合接觸點極少。由于未裝鐵套筒,直接與軸配合,經過幾次拆裝也會產生配合松動現象。
對于緊固式集電環,主要產生環與套之間松動。這是因為集電環絕緣套筒配合過盈不夠,尤其采用冷配合工藝造成這種現象很多。修理實踐表明,集電環經100~200℃熱套配合后,就不易松散,避免因層間絕緣漆老化或絕緣收縮等原因造成松動現象。
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