브러시 결함 이해
정의: 브러시 결함이란 무엇인가?
브러시 결함 직류 모터, 권선형 회전자 교류 모터, 발전기, 슬립링 어셈블리의 고정 부품과 회전 부품 사이에 전류를 전달하는 탄소 또는 금속-흑연 브러시에 문제가 있습니다. 일반적인 결함으로는 브러시 마모, 부적절한 장착, 떨림(바운싱), 스파크, 오염, 스프링 장력 문제 등이 있습니다. 이러한 결함은 전기적 문제(전류 전달 불량, 아크 발생), 기계적 문제(바운싱으로 인한 진동)를 유발하며, 이를 해결하지 않으면 정류자 또는 슬립링 손상으로 이어질 수 있습니다.
AC 유도 전동기가 널리 보급되면서 브러시형 기계는 점점 덜 흔해지고 있지만, 브러시가 여전히 필수 구성 요소인 DC 드라이브, 권선형 회전자 전동기, 발전기 및 특수 장비의 경우 브러시 결함을 이해하는 것이 여전히 중요합니다.
일반적인 브러시 결함
1. 브러시 마모
일반적인 마모 메커니즘이지만 가속될 수 있습니다.
- 일반적인 마모: 마찰로 인한 점진적인 재료 손실, 일반적으로 1000시간당 1-2mm
- 가속 마모: 고전류, 윤활 불량(탄소 필름 없음), 오염
- 증상: 브러시가 짧아지고 최소 길이에 접근합니다.
- 결과: 마모 시 스프링 압력이 약하고 접촉 불량, 스파크 증가
- 행동: 최소 길이(일반적으로 원래 길이의 1/3~1/2)까지 착용한 경우 교체하십시오.
2. 브러시 채터링(바운싱)
브러시가 간헐적으로 접촉을 잃습니다.
- 원인: 스프링 압력이 부족하고 정류자가 거칠다., 진동, 편심 정류자
- 증상: 눈에 보이는 스파크, 들리는 윙윙거림이나 덜거덕거림, 전기적 소음
- 진동: 정류자 바 통과 주파수에서 충격을 생성합니다.
- 피해: 정류자 마모를 가속화하고 아크 손상을 발생시킵니다.
- 빈도: 일반적으로 100~1000Hz 범위에서 떨림이 발생합니다.
3. 브러시 좌석 불량
- 설명: 브러시 면이 정류자 곡률에 맞지 않습니다.
- 원인: 새 브러시가 제대로 작동하지 않음, 부적절한 설치, 브러시 등급이 단단함
- 효과: 접촉 면적 감소, 높은 전류 밀도, 국부 가열
- 증상: 과도한 스파크, 핫스팟, 빠른 마모
- 솔루션: 적절한 런인 절차, 브러시 등급 선택, 좌석 돌
4. 오염
- 오일/그리스: 마찰을 줄이고 탄소막 형성을 방지하며 추적을 유발합니다.
- 먼지: 연마 입자는 마모를 가속화합니다
- 수분: 부식을 일으키고 전기 접촉에 영향을 미칩니다.
- 탄소 먼지 축적: 세그먼트 간 단락이 가능하거나 추적 경로를 생성할 수 있습니다.
5. 브러시 스프링 문제
- 약한 스프링: 압력 부족, 접촉 불량, 튀는 현상
- 깨진 스프링: 압력 없음, 브러시 접촉 안됨
- 잘못된 압력: 너무 높음(과도한 마모) 또는 너무 낮음(접촉 불량)
- 부식: 스프링이 부식되어 탄력을 잃었습니다.
6. 스파크 및 아크
- 브러시-정류자 인터페이스에서 눈에 보이는 스파크
- 원인: 떨림, 접촉 불량, 과부하, 정류자 손상
- 진행성 손상: 정류자 표면의 피팅
- 플래시오버(여러 세그먼트에 걸친 아크)로 이어질 수 있습니다.
진동 시그니처
브러시 관련 진동
- 수다쟁이: 브러시 바운싱으로 인한 고주파 진동(100~1000Hz)
- 정류자 막대 주파수: 정류자 바 수 × RPM / 60
- 전기적 고조파: 아크 및 전류 중단으로 인한 다중 고조파
- 광대역 노이즈: 스파킹으로 인한 무작위 고주파 콘텐츠
- 진폭 변조: 편심이 접촉압력을 변화시키는 경우
2차 기계적 효과
- 브러시 마찰은 접선력을 생성합니다.
- 고르지 않은 브러시 마모로 인해 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 불균형-와 유사한 증상
- 스프링 압력 비대칭은 로터 중심화에 영향을 미칩니다.
검출 방법
시각 검사
- 브러시 길이: 남은 길이를 측정하고 교체하십시오. < 최소
- 접촉 표면: 매끄럽고 정류자에 맞춰야 합니다.
- 스파크: 어두운 곳에서 관찰하세요(가벼운 스파크는 정상, 강한 스파크는 문제)
- 오염: 오일, 먼지, 탄소 축적을 확인하세요
- 봄 상태: 스프링이 손상되지 않고 적절한 장력을 제공하는지 확인하십시오.
전기 테스트
- 브러시 접촉 저항: 모든 브러시에서 낮고 일관성이 있어야 합니다.
- 스프링 압력: 스프링 스케일로 측정합니다(일반적으로 1.5-3.5 psi 접촉 압력)
- 전압 강하: 브러시-정류자 인터페이스(이어야 함) < 브러시당 1V 미만)
진동 및 음향
- 고주파 가속도계 측정
- 아크 감지를 위한 음향 방출
- 코로나 또는 추적을 위한 초음파 모니터링
- 정류자 막대 주파수에 대한 스펙트럼 분석
열화상
- 뜨거운 브러시는 접촉 불량이나 과부하를 나타냅니다.
- 정류자의 핫스팟은 국부적인 문제를 나타냅니다.
- 브러시 세트 간 온도 불균형
유지 관리 및 교정
정기적인 브러시 유지 관리
- 검사 빈도: 중요 장비의 경우 월별, 일반 애플리케이션의 경우 분기별
- 청소: 진공 탄소 먼지, 정류자 표면 청소
- 길이 확인: 최소 길이로 브러시를 교체하세요
- 스프링 장력: 정확한 압력을 확인하세요
- 정류자 상태: 점수, 피팅, 높은 막대를 확인하세요
브러시 교체
- 적용 분야에 맞는 올바른 등급을 사용하세요(제조업체에 문의하세요)
- 세트의 모든 브러시를 함께 교체하세요
- 브러시 홀더에 제대로 맞는지 확인하세요
- 새로운 브러시는 완전한 착석을 위해 런인 기간(24~48시간)이 필요합니다.
- 설치 후 적절한 스프링 압력을 확인하세요
정류자 유지 관리
- 승인된 용제나 돌로 정기적으로 청소하십시오.
- 홈이 있거나 거친 경우 정류자를 돌립니다.
- 지정된 경우 막대 사이의 마이카 언더컷
- 높은 막대, 느슨한 막대, 손상된 세그먼트를 확인하세요.
예방 모범 사례
운영 관행
- 브러시 가열을 최소화하려면 정격 전류 내에서 작동하세요.
- 과도한 시작 빈도를 피하세요(시작 전류는 브러시에 스트레스를 줍니다)
- 깨끗한 환경 유지(오염 방지)
- 습도 조절 (너무 건조하거나 너무 습하면 접촉에 영향을 미침)
선택 및 디자인
- 적용 분야에 적합한 브러시 등급(부드러움/단단함, 전류 밀도)을 지정하세요.
- 전류 밀도에 적합한 브러시 수
- 적절한 브러시 홀더 디자인
- 새로운 설치에 대한 브러시리스 대안을 고려하세요
브러시 결함은 DC 및 권선형 회전자 기계에만 국한되지만, 정기적인 점검 및 교체가 필요한 중요한 유지보수 항목입니다. 브러시 마모 메커니즘, 적절한 유지보수 방법, 그리고 진단 증상을 이해하면 브러시형 모터의 안정적인 작동을 보장하고, 브러시 유지보수를 소홀히 하여 발생할 수 있는 전기적 및 기계적 손상을 방지할 수 있습니다.
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