窑主传直流电机专题调研报告

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1、窑主传直流电机专题调研报告为进一步加强主机设备管理，提高窑直流电机运行受控度，针对窑主传直流电机存在的共性问题，电气自动化部于2012年9月3日-5日组织相关专业人员到直流电机生产与维修单位进行实地考察调研，双方围绕着公司南洋窑主传直流电机运行中存在的问题（电机整流子打火、电机定子温度高及电机停机后绝缘下降快）进行交流研讨。具体情况如下：一、直流电机换向打火分析首先介绍火花等级的分类及其危害，根据“火花”大小，对直流电机的“打火”分为五个等级：1级、11/4级、11/2级、2级、3级。一般11/2级及以下属于无害火花

2、，2级以上属于有害火花。火花等级分类火花等级碳刷下的火花程度换向器及碳刷的状态1级无火花换向器上没有黑痕及碳刷上没有灼痕11/4级碳刷边缘仅小部分（约1/5至1/4刷边长）有断续的几点点状火花11/2级碳刷边缘大部分（大于1/2刷边长）有连续的较稀颗粒状火花换向器上有黑痕但不发展，用汽油即能擦除，同时碳刷上有轻微灼痕2级碳刷边缘大部或全部有连续较密的颗粒状火花，开始有断续的舌状火花换向器上有黑痕用汽油不能擦除，同时碳刷上灼痕；如短时出现这级火花，换向器上不出现灼痕，碳刷不烧焦或损坏3级碳刷整个边缘有强烈的舌状火花，伴

3、有爆裂声换向器上有黑痕，用汽油不能擦除，同时碳刷上灼痕；如在这一级火花下短时运行，换向器上将出现灼痕，同时碳刷将被烧焦或损坏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、碳刷材质及压力不合适、碳刷刷握间隙不合适、碳刷刷握工作不良、刷架中心与电机主磁极中心偏差过大等；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

4、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。4、制造的工艺上的原因。由于设计时补偿度(补偿绕组用于消除由于电枢反应所引起的气隙磁场畸变，减小了产生电位差火花和环火的可能，补偿绕组的大小和结构将直接影响打火的大小)和换向宽度设计不合理、制造过程中整流子铜排质量不合格、换向器表面的同心度和云母下刻的深度达不到要求、升高片焊接不牢等原因导致碳刷打火，由此类原因引起的打火在使用初期即会产生，一般情况厂家在出厂时都进行严格的测试和质量把关，出现此种情况较少。上述对直流电机换向打火的原因及火

5、花等级进行总结，总体来说，导致直流电机打火的原因有两大类：一类是机械“火花”，一类是电气“火花”，为了正确的消除有害火花，找出产生火花的原因，专业人员对公司目前引起打火可能存在的原因进行细化，具体情况如下：1、日常使用不规范，长期超负荷或轻负荷运行。电机负载电流大，长期过负荷使用并超过电机允许的过载倍数，导致电机温升高；负载电流偏小导致氧化膜难以形成(一般每个碳刷的电流密度在8A/mm2和12A/mm2之间会有助于氧化膜的形成)，这些因素都有可能导致火花的产生。2、碳刷安装、使用不规范引起的“火花”。碳刷长时间使用磨

6、损过大导致压力偏小；使用不同牌号的碳刷导致导电率和接触电阻不一样，碳刷的磨损速度也不一样；碳刷在刷握内不能自由活动、存在卡滞现象；在更换碳刷时没有进行打磨、碳刷与整流子的接触面积不够等原因。3、刷握及刷卡安装使用不规范产生的火花。由于刷握或碳刷的质量原因导致彼此之间的间隙过小，碳刷不能自由在刷握内活动，刷握与换向器表面的距离不合理，距离大易导致碳刷的跳动，距离过小易造成与换向器表面的拉弧；更换的刷卡弹簧压力与其他压力不一样、压力不合理（全部碳刷压力差不超过±10%）等。4、换向器本体存在问题导致的火花。由于维护保养工

7、作不到位或工况原因导致换向器本体存在一些问题：如换向器磨损大，表面粗糙不达标准；云母片拉槽不清，凸出、有毛刺；换向器倒角不良；换向器表面太脏、有油污、灰尘等。5、检修施工不规范，刷架的磁力中心线位置发生偏移导致打火。由于施工前没有做好标记，检修后中心位置发生偏移导致换向效果变差出现火花。6、电机振动大导致的打火。因负载原因、“找正”不当或电机自身等原因引起电机振动大，碳刷的跳动也变大，接触不良导致火花。7、电机绕组存在问题。电机长期使用后，多种原因引起电枢绕组、换向绕组、补偿绕组有匝间短路引起的换向火花。8、工作环境

8、方面的原因。空气中存在有害气体和耐磨性灰尘；电机的周围环境温度过高或低。9、刷握、碳刷、刷架等更换的零部件质量出现问题。如碳刷的尺寸不对、卡簧的压力过大或过小、刷架支撑力不够等均会对电气的打火产生影响。直流电机的换向不良，火花大的问题与许多因素有关，而有时又是好几个因素相互影响的，有时一个因素在电机同时出现几个换向不良的症状，所以直流电机换向的