Birstes defektu izpratne
Definīcija: Kas ir suku defekti?
Birstes defekti Ir problēmas oglekļa vai metāla-grafīta sukās, kas vada elektrisko strāvu starp stacionārām un rotējošām sastāvdaļām līdzstrāvas motoros, maiņstrāvas motoros ar tinumu un rotoru, ģeneratoros un slīdgredzenu komplektos. Biežāk sastopamie defekti ir suku nodilums, nepareiza piegulšana, vibrēšana (lēkāšana), dzirksteles, piesārņojums un atsperu spriegojuma problēmas. Šie defekti rada elektriskas problēmas (slikta strāvas pārnešana, loka izlāde), mehāniskas problēmas (vibrācija no lēkāšanas) un var izraisīt komutatora vai slīdgredzena bojājumus, ja tie netiek novērsti.
Lai gan suku tipa mašīnas kļūst retāk sastopamas līdz ar maiņstrāvas indukcijas motoru izplatību, suku defektu izpratne joprojām ir svarīga līdzstrāvas piedziņām, tinumu-rotoru motoriem, ģeneratoriem un specializētām iekārtām, kurās sukas joprojām ir būtiskas sastāvdaļas.
Bieži sastopami suku defekti
1. Birstes nodilums
Normāls nodiluma mehānisms, bet to var paātrināt:
- Normāls nodilums: Pakāpenisks materiāla zudums berzes dēļ, tipiski 1–2 mm uz 1000 stundām
- Paātrināts nodilums: Augsta strāva, slikta eļļošana (nav oglekļa plēves), piesārņojums
- Simptomi: Birstes saīsinātas, tuvojas minimālajam garumam
- Sekas: Vāja atsperes spiediena vērtība nodiluma gadījumā, slikts kontakts, palielināta dzirksteļošana
- Darbība: Nomainiet, kad nodilis līdz minimālajam garumam (parasti 1/3 līdz 1/2 no sākotnējā garuma)
2. Birstes klaboņa (lēkāšana)
Birstīte periodiski zaudē kontaktu:
- Cēloņi: Nepietiekams atsperes spiediens, raupjš komutators, vibrācija, ekscentrisks komutators
- Simptomi: Redzama dzirkstīšana, dzirdama dūkoņa vai grabēšana, elektrisks troksnis
- Vibrācija: Rada triecienus komutatora stieņa caurlaides frekvencē
- Bojājumi: Paātrina komutatora nodilumu, rada loka bojājumus
- Biežums: Čārkšķēšana parasti 100–1000 Hz diapazonā
3. Slikta suku novietošana
- Apraksts: Birstes virsma neatbilst komutatora izliekumam
- Cēloņi: Jaunas sukas nav iestrādātas, nepareiza uzstādīšana, cieta suka
- Efekts: Samazināts kontakta laukums, augsts strāvas blīvums, lokalizēta sildīšana
- Simptomi: Pārmērīga dzirksteļošana, karsti punkti, ātrs nodilums
- Risinājums: Pareiza ieskriešanas procedūra, birstes klases izvēle, balsta akmeņi
4. Piesārņojums
- Eļļa/smērviela: Samazina berzi, novērš oglekļa plēves veidošanos, rada sliežu ceļu veidošanos
- Putekļi: Abrazīvās daļiņas paātrina nodilumu
- Mitrums: Izraisa koroziju, ietekmē elektrisko kontaktu
- Oglekļa putekļu uzkrāšanās: Var saīsināt segmentus vai izveidot izsekošanas ceļus
5. Birstes atsperes problēmas
- Vājas atsperes: Nepietiekams spiediens, slikts kontakts, atsitieni
- Salauztas atsperes: Nav spiediena, birste nesaskaras
- Nepareizs spiediens: Pārāk augsts (pārmērīgs nodilums) vai pārāk zems (slikts kontakts)
- Korozija: Atsperes ir sarūsējušas, zaudējot elastību
6. Dzirksteļošana un loka veidošanās
- Redzamas dzirksteles uz sukas-komutatora saskarnes
- Iemesli: klabēšana, slikts kontakts, pārslodze, komutatora bojājumi
- Progresējošs bojājums: komutatora virsmas bedrīšu veidošanās
- Var izraisīt pārsitienu (loka pāri vairākiem segmentiem)
Vibrācijas paraksti
Ar otu saistīta vibrācija
- Pļāpāšana: Augstas frekvences vibrācija (100–1000 Hz) no birstes atsitiena
- Komutatora stieņa frekvence: Komutatora stieņu skaits × RPM / 60
- Elektriskās harmonikas: Vairākas harmonikas no loka un strāvas pārtraukuma
- Platjoslas troksnis: Nejaušs augstfrekvences saturs no dzirksteles
- Amplitūdas modulācija: Ja ekscentricitāte maina kontakta spiedienu
Sekundārie mehāniskie efekti
- Birstes berze rada tangenciālus spēkus
- Nevienmērīgs suku nodilums var radīt nelīdzsvarotībalīdzīgi simptomi
- Atsperes spiediena asimetrija ietekmē rotora centrēšanu
Noteikšanas metodes
Vizuāla pārbaude
- Birstes garums: Izmēriet atlikušo garumu, nomainiet, ja nepieciešams. < minimums
- Kontakta virsma: Jābūt gludam, atbilstošam komutatoram
- Dzirksteļošana: Novērot aptumšotā vietā (gaiša dzirksteļošana ir normāla, spēcīga dzirksteļošana ir problemātiska)
- Piesārņojums: Pārbaudiet, vai nav eļļas, putekļu un oglekļa nogulšņu
- Pavasara stāvoklis: Pārbaudiet, vai atsperes ir neskartas un vai tām ir pareizs spriegojums
Elektriskie testi
- Birstes kontakta pretestība: Visām otām jābūt zemam un vienmērīgam
- Atsperes spiediens: Mērīt ar atsperes skalu (parasti kontakta spiediens 1,5–3,5 psi)
- Sprieguma kritums: Pāri sukas-komutatora saskarnei (vajadzētu būt <1 V uz otu)
Vibrācija un akustika
- Augstas frekvences akselerometra mērījumi
- Akustiskā emisija loka noteikšanai
- Ultraskaņas monitorings koronavīrusa vai izsekošanas noteikšanai
- Komutatora stieņa frekvences spektra analīze
Termiskā attēlveidošana
- Karstas birstes norāda uz sliktu kontaktu vai pārslodzi
- Karstie punkti uz komutatora norāda uz lokalizētām problēmām
- Temperatūras nelīdzsvarotība starp suku komplektiem
Apkope un labošana
Regulāra suku apkope
- Pārbaudes biežums: Katru mēnesi kritiski svarīgām iekārtām, ceturksni vispārīgiem lietojumiem
- Tīrīšana: Izsūciet oglekļa putekļus, notīriet komutatora virsmu
- Garuma pārbaude: Nomainiet sukas, kad to garums ir minimāls
- Atsperes spriegums: Pārbaudiet pareizo spiedienu
- Komutatora stāvoklis: Pārbaudiet, vai nav punktu, bedrīšu vai augstu latiņu
Birstes nomaiņa
- Izmantojiet pareizo marku (konsultējieties ar ražotāju)
- Nomainiet visas komplektā esošās sukas kopā
- Nodrošiniet pareizu ievietošanu suku turētājos
- Jaunām sukām nepieciešams piestrādes periods (24–48 stundas), lai tās pilnībā iesūktos.
- Pēc uzstādīšanas pārbaudiet pareizu atsperes spiedienu
Komutatora apkope
- Regulāri tīriet ar apstiprinātiem šķīdinātājiem vai akmeņiem
- Pagrieziet (mašīnas) komutatoru, ja tas ir rievots vai raupjš
- Ja norādīts, starp stieņiem ir zemāka vizla
- Pārbaudiet, vai nav augstu stieņu, vaļīgu stieņu vai bojātu segmentu
Labākā profilakses prakse
Darbības prakse
- Darbiniet nominālās strāvas robežās, lai samazinātu suku sakaršanu
- Izvairieties no pārmērīgas ieslēgšanas frekvences (ieslēgšanas strāva rada slodzi sukām)
- Uzturēt tīru vidi (novērst piesārņojumu)
- Kontrolējiet mitrumu (pārāk sauss vai pārāk mitrs)
Atlase un dizains
- Norādiet atbilstošas klases otu atkarībā no pielietojuma (mīksta/cieta, strāvas blīvums)
- Pietiekams suku skaits strāvas blīvumam
- Pareiza suku turētāja konstrukcija
- Apsveriet bezsuku alternatīvas jaunām instalācijām
Lai gan suku defekti ir raksturīgi līdzstrāvas un tinumu-rotoru iekārtām, tie ir svarīgi apkopes elementi, kuriem nepieciešama regulāra pārbaude un nomaiņa. Izpratne par suku nodiluma mehānismiem, pareizu apkopes praksi un diagnostikas simptomiem nodrošina suku tipa motoru drošu darbību un novērš elektriskos un mehāniskos bojājumus, kas var rasties novārtā atstātas suku apkopes dēļ.