Understanding Brush Defects
Brush defects என்பவை DC மோட்டார்கள், சுருள்-ரோட்டார் AC மோட்டார்கள், ஜெனரேட்டர்கள் மற்றும் ஸ்லிப்-ரிங் கூட்டமைப்புகளின் நிலையான மற்றும் சுழலும் பாகங்களுக்கு இடையே மின்னோட்டத்தைக் கடத்தும் கார்பன் அல்லது உலோக-கிராஃபைட் பிரஷ்களில் உள்ள சிக்கல்களாகும். பொதுவான குறைபாடுகள் பிரஷ் தேய்மானம், தவறான அமர்வு, சத்தம் (குதித்தல்), பொறி பறத்தல், மாசுபடுதல் மற்றும் ஸ்பிரிங்-இறுக்கச் சிக்கல்களாகும். ஒவ்வொன்றும் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட தளங்களில் சிக்கலை உருவாக்குகிறது: மின்சாரம் (மோசமான மின்னோட்ட பரிமாற்றம் மற்றும் வில் தோன்றல்), இயந்திரவியல் (vibration குதித்தலினால்), மேலும் — சரிசெய்யாமல் விடப்பட்டால் — கம்யூட்டேட்டர் அல்லது ஸ்லிப் ரிங்குகளுக்கு இரண்டாம் நிலை சேதம்.
பிரஷ் வகை இயந்திரங்கள் படிப்படியாக AC தூண்டல் மோட்டார்களால் இடம்பெயர்க்கப்படுகின்றன, ஆனால் அவை அழிந்துவிடவில்லை. DC இயக்கிகள், சுருள்-ரோட்டர் மோட்டார்கள், ஜெனரேட்டர்கள் மற்றும் பல்வேறு சிறப்பு உபகரணங்கள் இன்னும் பிரஷ்களையே நம்பியுள்ளன, எனவே பிரஷ் குறைபாடுகளை அடையாளம் காண்பது இதன் ஒரு முக்கிய பகுதியாக இன்னும் உள்ளது electric-motor diagnostics and of any electrical fault investigation on rotating plant.
1. Common Brush Defects
Brush Wear
சில அளவு தேய்மானம் இயல்பானது, ஆனால் அது மோசமாக வேகப்படுத்தப்படலாம்:
- இயல்பான தேய்மானம்: உராய்வினால் ஏற்படும் படிப்படியான பொருள் இழப்பு — 1000 மணிநேரத்திற்கு சுமார் 1–2 mm அளவில்.
- Accelerated wear: அதிக மின்னோட்டம், மோசமான மசகூட்டல் (பாதுகாப்பு கார்பன் படலம் இல்லாமை), அல்லது அசுத்தம் ஆகியவற்றால் தூண்டப்படுகிறது.
- Symptoms: பிரஷ்கள் பார்வைக்கு குறைந்து தங்களின் குறைந்தபட்ச நீளத்தை நெருங்குகின்றன.
- Consequences: பிரஷ் குறையும்போது பலவீனமான ஸ்பிரிங் அழுத்தம், இது மோசமான தொடர்பு மற்றும் அதிகரித்த தீப்பொறிக்கு வழிவகுக்கிறது.
- Action: குறைந்தபட்ச நீளத்திற்கு தேய்ந்தவுடன், பொதுவாக அசல் நீளத்தின் மூன்றில் ஒரு பங்கு முதல் பாதி வரை, மாற்றவும்.
Brush Chattering (Bouncing)
இங்கு பிரஷ் கம்யூட்டேட்டருடன் இடைவிட்டு தொடர்பை இழக்கிறது:
- Causes: inadequate spring pressure, a rough commutator, external vibration, அல்லது விசைமைய மாறுபட்ட கம்யூட்டேட்டர்.
- Symptoms: பார்வைக்குத் தெரியும் தீப்பொறி, கேட்கக்கூடிய ரீங்காரம் அல்லது சத்தம், மற்றும் மின்னியல் இரைச்சல்.
- Vibration: இந்தத் துள்ளல் கம்யூட்டேட்டர் பட்டை-கடப்பு அதிர்வெண்ணில் தாக்கங்களை உருவாக்குகிறது.
- Damage: கம்யூட்டேட்டர் தேய்மானத்தை வேகப்படுத்துகிறது மற்றும் ஆர்க்கிங் சேதத்தை ஏற்படுத்துகிறது.
- Frequency: சாட்டரிங் பொதுவாக 100–1000 Hz வரம்பில் இருக்கும்.
Poor Brush Seating
- விளக்கம்: பிரஷ் முகம் கம்யூட்டேட்டரின் வளைவுக்கு ஏற்ப அமையவில்லை.
- Causes: இயக்கப்படாத புதிய பிரஷ்கள், தவறான நிறுவல், அல்லது மிகவும் கடினமான பிரஷ் தரம்.
- Effect: குறைக்கப்பட்ட தொடர்பு பரப்பளவு, அதிக உள்ளூர் மின்னோட்ட அடர்த்தி, மற்றும் குவிந்த வெப்பமாதல்.
- Symptoms: அதிகப்படியான தீப்பொறி, வெப்பப் புள்ளிகள் மற்றும் விரைவான தேய்மானம்.
- தீர்வு: முறையான இயக்க-உள்ளீட்டு நடைமுறை, சரியான பிரஷ்-தரத் தேர்வு, மற்றும் சீட்டிங் ஸ்டோன்கள்.
Contamination
- எண்ணெய் மற்றும் கிரீஸ்: உராய்வைக் குறைக்கிறது, கார்பன் படலம் உருவாவதைத் தடுக்கிறது, மற்றும் மின்னியல் டிராக்கிங்கை ஏற்படுத்துகிறது.
- Dust: abrasive particles that accelerate wear.
- Moisture: அரிப்பை ஊக்குவிக்கிறது மற்றும் மின்னியல் தொடர்பைக் குலைக்கிறது.
- Carbon-dust build-up: பகுதிகளுக்கு இடையே குறுக்கு இணைப்பு ஏற்படுத்தலாம் அல்லது டிராக்கிங் பாதைகளை உருவாக்கலாம்.
Brush Spring Issues
- Weak springs: போதிய அழுத்தமின்மை, மோசமான தொடர்பு மற்றும் துள்ளல்.
- Broken springs: அழுத்தமே இல்லை, எனவே பிரஷ் தொடர்பை நிறுத்துகிறது.
- Incorrect pressure: too high causes excessive wear, too low causes poor contact.
- Corrosion: corroded springs lose their elasticity.
Sparking and Arcing
- பிரஷ்-கம்யூட்டேட்டர் இடைமுகத்தில் பார்வைக்குத் தெரியும் தீப்பொறிகள்.
- காரணங்களில் சாட்டரிங், மோசமான தொடர்பு, அதிக சுமை மற்றும் கம்யூட்டேட்டர் சேதம் அடங்கும்.
- இந்தச் சேதம் முற்போக்கானது, கம்யூட்டேட்டர் மேற்பரப்பில் குழிகளை உருவாக்குகிறது.
- மோசமான நிலையில் இது ஃபிளாஷ்ஓவருக்கு வழிவகுக்கிறது — பல பகுதிகளை இணைக்கும் ஒரு ஆர்க்.
2. அதிர்வு கையொப்பங்கள்
Brush-Related Vibration
- Chattering: பிரஷ் துள்ளும்போது 100–1000 Hz பட்டையில் உயர்-அதிர்வெண் அதிர்வு.
- கம்யூட்டேட்டர் பட்டை அதிர்வெண்: கம்யூட்டேட்டர் பட்டைகளின் எண்ணிக்கை × RPM / 60.
- Electrical harmonics: a family of harmonics ஆர்க்கிங் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் மீண்டும் மீண்டும் இடையூறு ஏற்படுவதால்.
- பரந்த அதிர்வெண் சத்தம்: random high-frequency content generated by sparking.
- வீச்சு நிலைமாற்றம்: விசைமைய மாறுபாடு ஒரு சுழற்சிக்கு ஒருமுறை தொடர்பு அழுத்தத்தை மாறச் செய்தால் தோன்றுகிறது.
Secondary Mechanical Effects
- பிரஷ் உராய்வு கம்யூட்டேட்டரில் தொடுகோட்டு விசைகளை உருவாக்குகிறது.
- சீரற்ற பிரஷ் தேய்மானம் உருவாக்கலாம் unbalance-like symptoms.
- சமச்சீரற்ற ஸ்பிரிங் அழுத்தம் ரோட்டரின் மையப்படுத்தலைக் குலைக்கலாம்.
இந்தக் கையொப்பங்களில் பல உண்மையான இயந்திரக் குறைபாடுகளுடன் அதிர்வெண்ணில் ஒன்றுடன் ஒன்று மேற்பொருந்துவதால், பிரஷ் சிக்கல்கள் நோயறிதல் குழப்பத்திற்கு ஒரு உன்னதமான ஆதாரமாகும் — பேரிங்குகளைக் குற்றம் சாட்டுவதற்கு முன் எப்போதும் கம்யூட்டேட்டர் பட்டை-கடப்பு அதிர்வெண்ணை உறுதிப்படுத்த வேண்டும் என்பதற்கான நினைவூட்டல்.
3. Detection Methods
பார்வைக்கு ஆய்வு
- Brush length: மீதமுள்ள நீளத்தை அளந்து, குறைந்தபட்சத்திற்குக் கீழே இருந்தால் மாற்றவும்.
- Contact surface: இது மென்மையாகவும் கம்யூட்டேட்டருக்கு ஏற்ப அமைந்ததாகவும் இருக்க வேண்டும்.
- Sparking: இருண்ட இடத்தில் கவனிக்கவும் — லேசான தீப்பொறி இயல்பானது, கடுமையான தீப்பொறி ஒரு சிக்கல்.
- Contamination: எண்ணெய், தூசி மற்றும் கார்பன் படிவைச் சரிபார்க்கவும்.
- Spring condition: ஸ்பிரிங்குகள் சேதமின்றி உள்ளனவா மற்றும் சரியான இறுக்கத்தை வழங்குகின்றனவா என்பதைச் சரிபார்க்கவும்.
Electrical Tests
- Brush contact resistance: அனைத்து பிரஷ்களிலும் இது குறைவாகவும் சீராகவும் இருக்க வேண்டும்.
- Spring pressure: ஸ்பிரிங் அளவுகோலைக் கொண்டு அளவிடவும் — பொதுவாக 1.5–3.5 psi தொடர்பு அழுத்தம்.
- மின்னழுத்த வீழ்ச்சி: பிரஷ்-முதல்-கம்யூட்டேட்டர் இடைமுகத்தின் குறுக்கே, பொதுவாக ஒரு பிரஷுக்கு 1 V-க்கும் குறைவாக இருக்கும்.
Vibration and Acoustic Methods
- High-frequency accelerometer சாட்டரிங்கின் தாக்கங்களைப் பதிவு செய்வதற்கான அளவீடுகள்.
- Acoustic emission for detecting arcing.
- Ultrasonic monitoring கொரோனா வெளியேற்றம் அல்லது டிராக்கிங் ஆகியவற்றுக்காக.
- Spectrum analysis கம்யூட்டேட்டர் பார் அதிர்வெண்ணைத் தனிமைப்படுத்துவதற்காக.
Thermal Imaging
- Hot brushes indicate poor contact or overload.
- கம்யூட்டேட்டரில் உள்ள வெப்பப் புள்ளிகள் உள்ளூர் மயமான சிக்கல்களைச் சுட்டிக்காட்டுகின்றன.
- Thermography பிரஷ் தொகுப்புகளுக்கு இடையேயான வெப்பநிலை சமனின்மையை வெளிப்படுத்தலாம்.
4. களத்தில் பிரஷ் அதிர்வை அளவிடுதல்
ஒரு பிரஷ்-வகை இயந்திரம் சாட்டரிங் அல்லது ஆர்க்கிங் செய்வதாக சந்தேகிக்கப்படும்போது, நடைமுறைச் சோதனை என்பது பிரஷ்-கியர் வீட்டில் ஒரு உயர்-அதிர்வெண் அதிர்வு அளவீடு ஆகும். போன்ற ஒரு கையடக்க இரு-சேனல் பகுப்பாய்வி Balanset-1A ஸ்பெக்ட்ரத்தைப் பதிவு செய்யவும், ஆற்றல் கம்யூட்டேட்டர் பார்-பாஸ் அதிர்வெண்ணுடன் அல்லது ஒரு பரந்த-அலைவரிசை தீப்பொறி வடிவத்துடன் ஒத்துப்போகிறதா என்பதை உறுதிப்படுத்தவும் உதவுகிறது. இருண்ட உறையில் காட்சி சரிபார்ப்பு மற்றும் மின்னழுத்த-வீழ்ச்சி சோதனையுடன் சேர்த்து பயன்படுத்தப்படும்போது, உண்மையான பிரஷ் குறைபாட்டை தொடர்பில்லாத பேரிங் அல்லது பேலன்சிங் சிக்கலிலிருந்து பிரிக்க இது உதவுகிறது — மேலும், புதிய பிரஷ்கள் அமர்ந்தவுடன், உயர்-அதிர்வெண் உள்ளடக்கம் அடிப்படை நிலைக்குத் திரும்பியுள்ளதை சரிபார்க்கிறது. அந்த அளவீடுகளை ஒரு condition-monitoring programme turns a reactive replacement into a planned one.
5. பராமரிப்பு மற்றும் திருத்தம்
Routine Brush Maintenance
- Inspection frequency: முக்கியமான இயந்திரங்களுக்கு மாதந்தோறும், பொதுவான பயன்பாடுகளுக்கு காலாண்டுக்கு ஒருமுறை — இதற்கு இயல்பாகப் பொருந்தும் route-based periodic monitoring.
- Cleaning: கார்பன் தூசியை வெற்றிடம் மூலம் அகற்றி கம்யூட்டேட்டர் மேற்பரப்பைச் சுத்தம் செய்யவும்.
- நீள சரிபார்ப்பு: பிரஷ்கள் குறைந்தபட்ச நீளத்தை அடைந்தவுடன் அவற்றை மாற்றவும்.
- Spring tension: verify the correct pressure.
- கம்யூட்டேட்டர் நிலை: கீறல்கள், குழிவுகள் மற்றும் உயர்ந்த பார்களைச் சரிபார்க்கவும்.
Brush Replacement
- பயன்பாட்டிற்கு சரியான தரத்தைப் பயன்படுத்தவும் — உற்பத்தியாளரை அணுகவும்.
- ஒரு தொகுப்பில் உள்ள அனைத்து பிரஷ்களையும் ஒன்றாக மாற்றவும்.
- பிரஷ் ஹோல்டர்களில் சரியான பொருத்தத்தை உறுதிசெய்யவும்.
- புதிய பிரஷ்கள் முழுமையாக அமர்வதற்கு 24–48 மணிநேர ரன்-இன் காலத்தை அனுமதிக்கவும்.
- நிறுவலுக்குப் பிறகு ஸ்பிரிங் அழுத்தத்தை மீண்டும் சரிபார்க்கவும்.
Commutator Maintenance
- அங்கீகரிக்கப்பட்ட கரைப்பான்கள் அல்லது கற்களைக் கொண்டு வழக்கமாகச் சுத்தம் செய்யவும்.
- கம்யூட்டேட்டர் பள்ளம் விழுந்தாலோ அல்லது கரடுமுரடாக ஆனாலோ அதைக் கடைசல் (இயந்திரம்) செய்யவும்.
- குறிப்பிடப்பட்ட இடங்களில் பார்களுக்கு இடையே உள்ள மைக்காவை அண்டர்கட் செய்யவும்.
- உயர்ந்த பார்கள், தளர்வான பார்கள் மற்றும் சேதமடைந்த பகுதிகளைச் சரிபார்க்கவும்.
6. தடுப்புக்கான சிறந்த நடைமுறைகள்
Operating Practices
- பிரஷ் வெப்பமாகுதலைக் கட்டுப்படுத்த மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்திற்குள் இயக்கவும்.
- அதிகப்படியான தொடக்க அதிர்வெண்ணைத் தவிர்க்கவும் — தொடக்க மின்னோட்டம் பிரஷ்களுக்கு அழுத்தம் தருகிறது.
- மாசுபடுதலைத் தடுக்க சுற்றுச்சூழலைச் சுத்தமாக வைத்திருக்கவும்.
- ஈரப்பதத்தைக் கட்டுப்படுத்தவும்; மிகவும் வறண்ட அல்லது மிகவும் ஈரமான காற்று இரண்டும் தொடர்பைச் சிதைக்கின்றன.
Selection and Design
- மின்னோட்ட அடர்த்திக்கு ஏற்ற பிரஷ் தரத்தைக் — மென்மையான அல்லது கடினமான — குறிப்பிடவும்.
- மின்னோட்டத்திற்குப் போதுமான எண்ணிக்கையிலான பிரஷ்களை வழங்கவும்.
- சரியான பிரஷ்-ஹோல்டர் வடிவமைப்பைப் பயன்படுத்தவும்.
- புதிய நிறுவல்களுக்கு பிரஷ்லெஸ் மாற்றுகளைப் பரிசீலிக்கவும்.
பிரஷ் குறைபாடுகள், DC மற்றும் வவுண்ட்-ரோட்டர் இயந்திரங்களுக்கு மட்டுமே உரியதாக இருந்தாலும், வழக்கமான சோதனை மற்றும் சரியான நேரத்தில் மாற்றுவதன் மூலம் பயனளிக்கும் முக்கியமான பராமரிப்பு அம்சங்களாகும். தேய்மான வழிமுறைகளைப் பற்றிய தெளிவான புரிதல், சிறந்த பராமரிப்பு நடைமுறை மற்றும் கண்டறியும் அறிகுறிகளை அடையாளம் காண்பது ஆகியவை பிரஷ்-வகை மோட்டார்களை நம்பகத்தன்மையுடன் இயங்க வைக்கின்றன — மேலும் புறக்கணிக்கப்பட்ட பிரஷ்களைத் தொடர்ந்து வரும் மின் மற்றும் இயந்திரவியல் சேதத்தைத் தடுக்கின்றன.
