Razumijevanje nedostataka četkica

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

Parts

Vibration sensor

$107.47

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

Devices

Balanset-4

$8,123.32

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

Parts

Reflective tape

$11.94

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

Definicija: Što su nedostaci četkice?

Nedostaci četkice su problemi u ugljičnim ili metalno-grafitnim četkicama koje provode električnu struju između stacionarnih i rotirajućih komponenti u istosmjernim motorima, izmjeničnim motorima s namotanim rotorom, generatorima i sklopovima kliznih prstenova. Uobičajeni nedostaci uključuju trošenje četkica, nepravilno nalijeganje, vibriranje (odbijanje), iskrenje, kontaminaciju i probleme s napetošću opruge. Ovi nedostaci stvaraju električne probleme (slab prijenos struje, iskrenje), mehaničke probleme (vibracije od odbijanja) i mogu dovesti do oštećenja komutatora ili kliznog prstena ako se ne isprave.

Iako strojevi s četkicama postaju sve manje uobičajeni s prevladavanjem AC indukcijskih motora, razumijevanje nedostataka četkica ostaje važno za istosmjerne pogone, motore s namotanim rotorom, generatore i specijaliziranu opremu gdje su četkice još uvijek bitne komponente.

Uobičajeni nedostaci četkica

1. Nošenje četkica

Normalan mehanizam trošenja, ali se može ubrzati:

• Normalno nošenje: Postupni gubitak materijala zbog trenja, tipično 1-2 mm na 1000 sati
• Ubrzano trošenje: Visoka struja, loše podmazivanje (nema ugljičnog filma), kontaminacija
• Simptomi: Četke skraćene, približavaju se minimalnoj duljini
• Posljedice: Slab pritisak opruge prilikom istrošenosti, loš kontakt, povećano iskrenje
• Akcijski: Zamijenite kada se istroši na minimalnu duljinu (obično 1/3 do 1/2 originalne duljine)

2. Četkanje (odbijanje)

Četka povremeno gubi kontakt:

• Uzroci: Nedovoljan pritisak opruge, neravan komutator, vibracija, ekscentrični komutator
• Simptomi: Vidljivo iskrenje, čujno zujanje ili zveckanje, električni šum
• Vibracija: Stvara udarce na frekvenciji prolaska komutatorske šipke
• Damage: Ubrzava trošenje komutatora, stvara oštećenja od električnog luka
• Frekvencija: Tipično brbljanje u rasponu od 100-1000 Hz

3. Loše nalijeganje četkice

• Opis: Površina četke ne odgovara zakrivljenosti komutatora
• Uzroci: Nove četke se ne razrađuju, nepravilna ugradnja, tvrda četka
• Učinak: Smanjena kontaktna površina, visoka gustoća struje, lokalizirano zagrijavanje
• Simptomi: Prekomjerno iskrenje, vruće točke, brzo trošenje
• Riješenje: Pravilan postupak razrade, odabir kvalitete četke, kamenje za dosjedanje

4. Kontaminacija

• Ulje/Mast: Smanjuje trenje, sprječava stvaranje ugljičnog filma, uzrokuje tragove
• Prah: Abrazivne čestice ubrzavaju trošenje
• Vlaga: Uzrokuje koroziju, utječe na električni kontakt
• Nakupljanje ugljične prašine: Može se skratiti između segmenata ili stvoriti putanje praćenja

5. Problemi s oprugom četke

• Slabe opruge: Nedovoljan pritisak, loš kontakt, odskakanje
• Slomljeni izvori: Nema pritiska, četka ne dodiruje
• Nepravilan tlak: Previsoko (prekomjerno trošenje) ili prenisko (loš kontakt)
• Korozija: Opruge korodiraju, gube elastičnost

6. Iskrenje i luk

• Vidljive iskre na spoju četkice i komutatora
• Uzroci: vibriranje, loš kontakt, preopterećenje, oštećenje komutatora
• Progresivno oštećenje: korozija na površini komutatora
• Može dovesti do preskoka (luk preko više segmenata)

Vibracijski potpisi

Vibracije povezane s četkom

• Brbljanje: Visokofrekventne vibracije (100-1000 Hz) od poskakivanja četke
• Frekvencija komutatorske trake: Broj komutatorskih letvi × okretaji u minuti / 60
• Električni harmonici: Višestruki harmonici od iskrenja i prekida struje
• Šum širokopojasnog interneta: Slučajni visokofrekventni sadržaj iz iskrenja
• Amplitudska modulacija: Ako ekscentričnost varira u kontaktnom tlaku

Sekundarni mehanički učinci

• Trenje četkica stvara tangencijalne sile
• Neravnomjerno trošenje četkica može stvoriti neravnotežasimptomi slični
• Asimetrija pritiska opruge utječe na centriranje rotora

Metode detekcije

Vizualni pregled

• Duljina četke: Izmjerite preostalu duljinu, zamijenite ako < minimalno
• Kontaktna površina: Treba biti gladak, konforman komutatoru
• Iskrenje: Promatrajte u zamračenom području (slabo iskrenje je normalno, jako iskrenje je problematično)
• Kontaminacija: Provjerite ima li ulja, prašine, nakupina ugljika
• Stanje opruge: Provjerite jesu li opruge netaknute i osiguravaju li pravilnu napetost

Električna ispitivanja

• Otpornost kontakta četkicom: Treba biti nisko i ujednačeno na svim četkicama
• Tlak opruge: Mjerite opružnom skalom (obično kontaktni tlak 1,5-3,5 psi)
• Pad napona: Preko sučelja četkice i komutatora (trebao bi biti < 1V po četkici)

Vibracije i akustika

• Mjerenja visokofrekventnim akcelerometrom
• Akustična emisija za detekciju električnog luka
• Ultrazvučno praćenje korone ili praćenje
• Spektralna analiza frekvencije komutatorske šipke

Termovizijsko snimanje

• Vruće četke ukazuju na loš kontakt ili preopterećenje
• Vruće točke na komutatoru ukazuju na lokalizirane probleme
• Neravnoteža temperature između setova četkica

Održavanje i ispravljanje

Rutinsko održavanje četkice

• Učestalost inspekcije: Mjesečno za kritične strojeve, tromjesečno za opće primjene
• Čišćenje: Usisajte ugljičnu prašinu, očistite površinu komutatora
• Provjera duljine: Zamijenite četke na minimalnoj duljini
• Napetost opruge: Provjerite ispravan tlak
• Stanje komutatora: Provjerite ima li udubljenja, korozije, visokih šipki

Zamjena četkice

• Koristite ispravnu vrstu za primjenu (posavjetujte se s proizvođačem)
• Zamijenite sve četkice u setu zajedno
• Osigurajte pravilno prianjanje držača četkica
• Nove četke zahtijevaju period razrade (24-48 sati) za potpuno prianjanje.
• Provjerite ispravan pritisak opruge nakon ugradnje

Održavanje komutatora

• Redovito čistite odobrenim otapalima ili kamenjem
• Okrenite (strojni) komutator ako je utoran ili hrapav
• Podrezani tinjac između šipki ako je navedeno
• Provjerite ima li visokih šipki, labavih šipki, oštećenih segmenata

Najbolje prakse prevencije

Operativne prakse

• Radite unutar nazivne struje kako biste smanjili zagrijavanje četkica
• Izbjegavajte pretjeranu učestalost pokretanja (startna struja napreže četkice)
• Održavajte čist okoliš (spriječite kontaminaciju)
• Kontrolirajte vlažnost (previše suho ili previše vlažno utječe na kontakt)

Odabir i dizajn

• Navedite odgovarajuću vrstu četke za nanošenje (meka/tvrda, gustoća struje)
• Dovoljan broj četkica za gustoću struje
• Pravilan dizajn držača četkica
• Razmotrite alternative bez četkica za nove instalacije

Defekti četkica, iako specifični za istosmjerne strojeve i strojeve s namotanim rotorom, predstavljaju važne stavke održavanja koje zahtijevaju redovitu inspekciju i zamjenu. Razumijevanje mehanizama trošenja četkica, pravilnih postupaka održavanja i dijagnostičkih simptoma omogućuje pouzdan rad motora s četkicama i sprječava električna i mehanička oštećenja koja mogu nastati zbog zanemarenog održavanja četkica.

---

← Natrag na glavni indeks