对直流电动机来说,良好的换向是保证直流电动机可靠运行的前提。而换向故障的影响因素众多,发生几率较高的一种常见故障就是换向火花,无论是电动机负载条件变化,环境条件变化,还是安装调整及运行维护的变化,均使换向条件变坏,都会导致换向火花,进而滑动接触变坏,造成恶性循环。
换向不良最直接的征象是换向火花大,换向器与电刷工作表面异常磨损。换向恶化最严重的后果是环火,环火是严重的恶性事故,由于电弧飞越和刷架之间的弧光短路,产生的巨大能量和高温可能烧毁整台电动机。
电刷接触面的检查与修正
电刷接触面一般称为镜面,应该是平滑明亮,不允许只有部分接触或有灼痕、粗糙、镀铜、碎裂等情况,否则就得修磨电刷。
在机组静止时,将所要修踏的电刷及其相邻的电刷提起,井在要修蹭的电刷下放入一张比刷握宽2-3cm的细砂纸,纸面朝换向器,然后将此电刷放入刷握并压好压指。用两手拉住砂纸两端并使砂纸紧贴换向器表面,沿换向器表面来回拉动,直至赃个镜而都有砂纸磨出的痕迹。如果是单向旋转电机,此时应再将砂纸沿电枢转向移动时,应稍提起电刷使其不与电刷镜面接触,防止砂纸来回拉动时损伤电刷的边缘。
产生换向器摆度过大和凸片的原因有多种。一般是因为换向器长期与电刷接触,由磨损和电蚀所造成,这时,则换向器未磨损部分的摆度应符合要求。也有的是由于电机多年运行后,片问云母和v形云母环中所含胶量挥发而干缩,拉紧螺杆拉力减小,片间压力逐渐降低,换向片或片间云母在离心力作用下甩出,这时也会产生摆度和凸片,此时,在磨损部分和未磨损部分,其摆度均会大于允许值。换向器因定位销钉和紧固螺钉松动也会产生偏心。
消除换向器的摆度过大,通常采用重新精车换向器的方法。
片间云母在径向必须低于换向片,这除了防止电刷跳动外,也是为了避免较硬的云母损伤较软的电刷。
刷距和刷握间隙的检查和磨光
各排电刷沿换向器表面应力求分布均匀,通常在大中型直流电机中允许的刷距误差为±0.5mm,同一刷架上的电刷应排列在与机轴平行的直线上,刷握离换向器表面距离应为(2.5±0.5) mm。
刷距的通常检查方法是,首先将某一刷架上的全部电刷的一个边缘与一片换向片的边缘相重合,然后紧贴换向器表面沿换向器圆周铺上一张与换向器等宽的纸,在纸的接缝处做好搭接记号后,把纸取下,以磁极数或刷架数划等分线。划好等分线后,再将纸铺在换向器表面上,纸的重甕处用浆糊粘贴。移动纸的位置,仗等分线之一与已调接好的一排电刷的边缘重合,然后依次调稚其余各排电刷,使全部电刷的边缘与等分线相重合。
电刷与刷握之间应有一定的间隙,故电刷在制造时采用负公差,刷握则采用正公差,如果电刷与刷把尺寸均符合制造要求,则电刷与刷握的配合间隙能满足运行。按照运行经验,电刷与刷握之间的间隙,在轴向也即电刷宽度方向应为0.2~0.5mm,在径向也即电刷厚度方向应为0.1~0.3mm。对电刷厚度8mm以下的及可逆电机,应保持较小的轴向和径向间隙。
现场检测时,发现间隙过大的刷握应进行更换,更换下来的刷握可在刷握内部的某一面进行铜焊,然后修褴至标准刷握尺寸或将电刷适当磨小一些。但磨小电刷时应注意,其上、下部的尺寸应一致,避免在电刷磨损后卡死。
电磁性原因火花的处理和调整
具体如下:
(1)测晕换向器片间电阻。换向器片问电阻偏差不能超过±5%。对于升高片或并头套开焊或由于脏污引起的匝问短路,应处理。
(2)极距的检查和调挺。极距的检查通常有两种方法,一种是在主极极靴和换向极上划中心线,然后用卡钳或划规来进行测量;另一种是测最各主磁极极靴边缘之间的距离、各换向极边缘之间的距离、主磁极极靴边缘与换向极边缘之间的距离。
在电枢未装配而磁极长度又较大时,应在磁极两端测最极距、防止在中间或一端测晕时,由于磁极歪斜而引起测量结果的不正确。极距的等分偏差,对大、中型电机,通常允许为±0.75mm。如等分偏差超过允许值,则应进行调鹅。
调整时,可以以一极或数极为基准。作为基准的磁极,其磁极中心线或极靴边缘必须与机座止口垂直,也好与电枢轴线平行,不得歪斜。然后略微松开被调磁极的固定螺钉,按计算所要求尺寸(最好做成卡板)进行调整。调赃合适后拧紧螺钉,并重复测晕尺寸有无变化,直至合格。
由于制造时工艺不良而个别极距偏差过大时,通常应将机座上的磁极固定孔进行修正,此时应拆除该极的连线、磁极及线圈,然后修正孔距。在调鹎装配时,应注意主极垫片的位置,尤其要注意对装有四个小铁片的调赃磁饱和程度用的垫片的位置,要使这种垫片的四个小铁片与主极中心线对称,否则孔距虽正,垫片歪斜也会使磁极偏斜。
(3)气隙的检查和调艇。主磁极或换向磁极气隙的测量,一般用塞尺进行,对磁极较长的电机应从两端测最。测最时,塞尺应位于电枢齿上的磁极中心附近,不允许在槽上和机靴边缘上测量;塞尺的深度和松紧程度应使各极大致相等。也可以以某一齿为基准,旋转电枢对各极进行测最,这样更能正确些,但也更麻烦些。
气隙的允许偏差,主极之间偏差应不大于±5%,换向极之间的偏差也应不大于±5%。
气隙偏差超过规定时应进行调褴。调辖的方法有两种:一种是改变机座相对电枢的位置;另一种是改变磁极后面的磁性垫片厚度。气隙的公称尺寸应按制造厂图纸或以经过运行实践修改后的公称尺寸为准,不得任意修改。
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