Entendendo os defeitos das escovas

Dispositivos

Balanceador portátil e analisador de vibração Balanset-1A

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Peças

Sensor de vibração

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Peças

Sensor óptico (tacômetro a laser).

$146.72 O preço original era: $146.72.$106.49O preço atual é: $106.49.

Dispositivos

Balanset-4

$8,049.74

Peças

Tamanho do suporte magnético-60-kgf

$54.43

Peças

Fita reflexiva

$11.83

Dispositivos

Balanceador dinâmico "Balanset-1A" OEM

$2,052.96 O preço original era: $2,052.96.$1,774.90O preço atual é: $1,774.90.

Definição: O que são defeitos em escovas?

defeitos de escova Problemas nas escovas de carbono ou grafite metálicas que conduzem corrente elétrica entre componentes estacionários e rotativos em motores CC, motores CA de rotor bobinado, geradores e conjuntos de anéis deslizantes são comuns. Entre os defeitos mais frequentes estão o desgaste das escovas, o assentamento inadequado, vibrações (ressaltos), faíscas, contaminação e problemas na tensão das molas. Esses defeitos causam problemas elétricos (má transferência de corrente, arcos elétricos), problemas mecânicos (vibração devido aos ressaltos) e podem levar a danos no comutador ou nos anéis deslizantes se não forem corrigidos.

Embora as máquinas com escovas estejam se tornando menos comuns com a prevalência de motores de indução CA, a compreensão dos defeitos das escovas continua sendo importante para acionamentos CC, motores de rotor bobinado, geradores e equipamentos especiais onde as escovas ainda são componentes essenciais.

Defeitos comuns em escovas

1. Desgaste da escova

Mecanismo de desgaste normal, mas que pode ser acelerado:

• Desgaste normal: Perda gradual de material por atrito, tipicamente de 1 a 2 mm a cada 1000 horas.
• Desgaste acelerado: Corrente elevada, lubrificação deficiente (ausência de película de carbono), contaminação
• Sintomas: Pincéis encurtados, aproximando-se do comprimento mínimo.
• Consequências: Pressão da mola fraca quando desgastada, mau contato, aumento de faíscas
• Ação: Substitua quando o produto estiver gasto até o comprimento mínimo (normalmente de 1/3 a 1/2 do comprimento original).

2. Vibração (quique) das escovas

A escova perde contato intermitentemente:

• Causas: Pressão da mola inadequada, comutador áspero, vibração, comutador excêntrico
• Sintomas: Faíscas visíveis, zumbido ou ruído audível, ruído elétrico
• Vibração: Gera impactos na frequência de passagem da barra do comutador.
• Damage: Acelera o desgaste do comutador e causa danos por arco voltaico.
• Freqüência: Ruídos característicos na faixa de 100 a 1000 Hz

3. Assentamento inadequado da escova

• Descrição: A face da escova não se conforma à curvatura do comutador.
• Causas: Escovas novas não amaciadas, instalação incorreta, escovas de alta dureza.
• Efeito: Área de contato reduzida, alta densidade de corrente, aquecimento localizado
• Sintomas: Excesso de faíscas, pontos quentes, desgaste rápido
• Solução: Procedimento adequado de amaciamento, seleção da espessura da escova, assentamento das pedras.

4. Contaminação

• Óleo/Graxa: Reduz o atrito, previne a formação de película de carbono e causa o efeito de trilhamento.
• Pó: Partículas abrasivas aceleram o desgaste.
• Umidade: Causa corrosão, afeta o contato elétrico
• Acúmulo de poeira de carbono: É possível encurtar entre segmentos ou criar trajetórias de rastreamento.

5. Problemas com a mola da escova

• Molas fracas: Pressão insuficiente, contato ruim, ricochete.
• Broken Springs: Sem pressão, a escova não entra em contato.
• Pressão incorreta: Muito alto (desgaste excessivo) ou muito baixo (contato deficiente)
• Corrosão: As molas corroeram, perdendo a elasticidade.

6. Faíscas e Arcos Elétricos

• Faíscas visíveis na interface escova-comutador
• Causas: vibração, mau contato, sobrecarga, danos no comutador
• Danos progressivos: corrosão por pitting na superfície do comutador
• Pode causar descarga disruptiva (arco elétrico entre múltiplos segmentos).

Assinaturas de vibração

Vibração relacionada à escovação

• Tagarelar: Vibração de alta frequência (100-1000 Hz) proveniente do movimento de ricochete da escova.
• Frequência da barra do comutador: Número de barras do comutador × RPM / 60
• Harmônicos elétricos: Múltiplos harmônicos provenientes de arcos elétricos e interrupção de corrente
• Ruído de banda larga: Conteúdo aleatório de alta frequência proveniente de faíscas
• Modulação de amplitude: Se a excentricidade variar, a pressão de contato também variará.

Efeitos mecânicos secundários

• O atrito da escova cria forças tangenciais
• O desgaste irregular das escovas pode criar desequilíbriosintomas semelhantes a
• A assimetria da pressão da mola afeta o centragem do rotor.

Métodos de detecção

Inspeção Visual

• Comprimento da escova: Meça o comprimento restante e substitua se necessário. < mínimo
• Superfície de contato: Deve ser liso e conforme ao comutador.
• Faíscas: Observe em local escuro (faíscas leves são normais, faíscas intensas são problemáticas).
• Contaminação: Verifique se há acúmulo de óleo, poeira e carbono.
• Condições da primavera: Verifique se as molas estão intactas e fornecendo a tensão adequada.

Testes elétricos

• Resistência de contato da escova: Deve ser baixo e consistente em todos os pincéis.
• Pressão da mola: Meça com uma balança de mola (normalmente com pressão de contato de 1,5 a 3,5 psi).
• Queda de tensão: Na interface escova-comutador (deveria ser < 1V por escova)

Vibração e Acústica

• Medições de acelerômetro de alta frequência
• Emissão acústica para detecção de arcos elétricos
• Monitoramento ultrassônico para detecção ou rastreamento de coronavírus
• Análise espectral da frequência da barra do comutador

Imagem térmica

• Escovas quentes indicam mau contato ou sobrecarga.
• Pontos quentes no comutador indicam problemas localizados.
• Desequilíbrio de temperatura entre os conjuntos de escovas

Manutenção e correção

Manutenção de rotina da escova

• Frequência de inspeção: Mensalmente para máquinas críticas, trimestralmente para aplicações gerais.
• Limpeza: Aspire o pó de carbono e limpe a superfície do comutador.
• Verificação de comprimento: Substitua as escovas quando atingirem o comprimento mínimo.
• Tensão da mola: Verifique se a pressão está correta.
• Condição do comutador: Verifique se há marcas de impacto, buracos e barras altas.

Substituição da escova

• Utilize a especificação correta para a aplicação (consulte o fabricante).
• Substitua todas as escovas do conjunto juntas.
• Certifique-se de que os suportes das escovas estejam devidamente encaixados.
• Escovas novas precisam de um período de amaciamento (24 a 48 horas) para atingirem a posição ideal.
• Verifique a pressão correta da mola após a instalação.

Manutenção do comutador

• Limpe regularmente com solventes ou pedras apropriadas.
• Gire o comutador (da máquina) se ele for ranhurado ou áspero.
• Corte inferior da mica entre as barras, se especificado.
• Verifique se há barras altas, barras soltas ou segmentos danificados.

Melhores práticas de prevenção

Práticas operacionais

• Opere dentro da corrente nominal para minimizar o aquecimento das escovas.
• Evite partidas com muita frequência (a corrente de partida sobrecarrega as escovas).
• Manter o ambiente limpo (evitar contaminação)
• Controle a umidade (um ambiente muito seco ou muito úmido afeta o contato).

Seleção e projeto

• Especifique a gramatura da escova apropriada para a aplicação (macia/dura, densidade da corrente).
• Número adequado de escovas para a densidade de corrente.
• Design adequado de porta-escovas
• Considere alternativas sem escova para novas instalações.

Os defeitos nas escovas, embora específicos de máquinas de corrente contínua e de rotor bobinado, representam itens importantes de manutenção que exigem inspeção e substituição regulares. Compreender os mecanismos de desgaste das escovas, as práticas adequadas de manutenção e os sintomas de diagnóstico permite a operação confiável de motores com escovas e previne os danos elétricos e mecânicos que podem resultar da negligência na manutenção das escovas.

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