Розуміння дефектів пензля

Пристрої

Портативний балансир та віброаналізатор Balanset-1A.

$2,358.31

Деталі

Датчик вібрації</trp-post-container

$107.47

Деталі

Оптичний датчик (лазерний тахометр)</trp-post-container

$148.07

Пристрої

Balanset-4</trp-post-container

$8,123.32

Деталі

Магнітна підставка Insize-60-kgf</trp-post-container

$54.93

Деталі

Світловідбиваюча стрічка</trp-post-container

$11.94

Пристрої

Динамічні ваги "Балансет-1А" OEM</trp-post-container

$2,071.73

Визначення: Що таке дефекти щітки?

Дефекти пензля – це проблеми з вугільними або металографітовими щітками, які проводять електричний струм між нерухомими та обертовими компонентами в двигунах постійного струму, двигунах змінного струму з фазним ротором, генераторах та вузлах контактних кілець. До поширених дефектів належать знос щіток, неправильна посадка, вібрація (підстрибування), іскріння, забруднення та проблеми з натягом пружини. Ці дефекти створюють електричні проблеми (погана передача струму, дугове утворення), механічні проблеми (вібрація від підстрибування) та можуть призвести до пошкодження колектора або контактних кілець, якщо їх не виправити.

Хоча щіткові машини стають менш поширеними з поширенням асинхронних двигунів змінного струму, розуміння дефектів щіток залишається важливим для приводів постійного струму, двигунів з фазним ротором, генераторів та спеціального обладнання, де щітки все ще є важливими компонентами.

Поширені дефекти щіток

1. Знос щіток

Звичайний механізм зносу, але може прискорюватися:

• Звичайний знос: Поступова втрата матеріалу від тертя, типово 1-2 мм на 1000 годин
• Прискорений знос: Високий струм, погане змащування (відсутність вуглецевої плівки), забруднення
• Симптоми: Пензлі вкорочені, наближаються до мінімальної довжини
• Наслідки: Слабкий тиск пружини при зносі, поганий контакт, підвищене іскріння
• Дія: Замінити, коли зношення досягне мінімальної довжини (зазвичай від 1/3 до 1/2 початкової довжини)

2. Дзвіноподібне (підстрибування) щітки

Щітка періодично втрачає контакт:

• Причини: Недостатній тиск пружини, нерівний колектор, вібрація, ексцентричний колектор
• Симптоми: Видиме іскріння, чутне дзижчання або брязкіт, електричний шум
• Вібрація: Створює удари на частоті проходження колекторного стрижня
• Пошкодження: Прискорює знос колектора, створює пошкодження внаслідок дугового розряду
• Частота: Дерегат зазвичай у діапазоні 100-1000 Гц

3. Погане прилягання щітки

• Опис: Лицьова сторона щітки не відповідає кривизні комутатора
• Причини: Нові щітки не обкатані, неправильне встановлення, твердий клас щіток
• Ефект: Зменшена площа контакту, висока щільність струму, локалізоване нагрівання
• Симптоми: Надмірне іскріння, гарячі точки, швидкий знос
• Рішення: Правильна процедура обкатки, вибір сорту щітки, опорні камені

4. Забруднення

• Олія/мастило: Зменшує тертя, запобігає утворенню вуглецевої плівки, викликає відстеження
• Пил: Абразивні частинки прискорюють знос
• Вологість: Викликає корозію, впливає на електричний контакт
• Накопичення вуглецевого пилу: Може замикати сегменти або створювати шляхи відстеження

5. Проблеми з пружиною щітки

• Слабкі пружини: Недостатній тиск, поганий контакт, підстрибування
• Зламані пружини: Немає тиску, щітка не торкається
• Неправильний тиск: Занадто високий (надмірний знос) або занадто низький (поганий контакт)
• Корозія: Пружини кородували, втрачаючи еластичність

6. Іскріння та дугове утворення

• Видимі іскри на межі щітки та колектора
• Причини: деренчання, поганий контакт, перевантаження, пошкодження колектора
• Прогресивне пошкодження: точкова корозія поверхні колектора
• Може призвести до спалаху (дуга через кілька сегментів)

Вібраційні сигнатури

Вібрація, пов'язана зі щіткою

• Балаканина: Високочастотна вібрація (100-1000 Гц) від підстрибування щітки
• Частота колекторної планки: Кількість колекторних планок × Об/хв / 60
• Електричні гармоніки: Кілька гармонік від дугового утворення та переривання струму
• Широкосмуговий шум: Випадковий високочастотний контент від іскріння
• Амплітудна модуляція: Якщо ексцентриситет змінює контактний тиск

Вторинні механічні ефекти

• Тертя щіткою створює тангенціальні сили
• Нерівномірний знос щіток може призвести до дисбаланс-подібні симптоми
• Асиметрія тиску пружини впливає на центрування ротора

Методи виявлення

Візуальний огляд

• Довжина пензля: Виміряйте залишкову довжину, замініть, якщо < мінімум
• Контактна поверхня: Повинен бути плавним, конформним до комутатора
• Іскрення: Спостерігайте в затемненому місці (легке іскріння — норма, сильне іскріння — проблема).
• Забруднення: Перевірте наявність олії, пилу, накопичення нагару
• Стан пружини: Перевірте цілісність пружин та їх належний натяг

Електричні випробування

• Опір контакту щітки: Має бути низьким та однаковим для всіх пензлів
• Тиск пружини: Виміряйте за допомогою пружинної шкали (зазвичай контактний тиск 1,5-3,5 psi)
• Падіння напруги: Через інтерфейс щітка-комутатор (має бути < 1 В на щітку)

Вібрація та акустика

• Вимірювання високочастотного акселерометра
• Акустична емісія для виявлення дуги
• Ультразвуковий моніторинг корони або відстеження
• Спектральний аналіз частоти комутаторної планки

Тепловізійне зображення

• Гарячі щітки свідчать про поганий контакт або перевантаження
• Гарячі точки на колекторі вказують на локальні проблеми
• Температурний дисбаланс між комплектами щіток

Технічне обслуговування та виправлення

Регулярне обслуговування щітки

• Частота перевірок: Щомісяця для критично важливих машин, щокварталу для загального застосування
• Прибирання: Пропилососьте вугільний пил, очистіть поверхню колектора
• Перевірка довжини: Замінюйте щітки при мінімальній довжині
• Натяг пружини: Перевірте правильність тиску
• Стан комутатора: Перевірте наявність подряпин, ямок, високих планок

Заміна щітки

• Використовуйте правильний сорт для застосування (проконсультуйтеся з виробником)
• Замініть усі щітки в комплекті разом
• Забезпечте правильну посадку в щіткотримачах
• Новим щіткам потрібен період обкатки (24-48 годин) для повної посадки.
• Перевірте правильність тиску пружини після встановлення

Технічне обслуговування колектора

• Регулярно очищуйте за допомогою дозволених розчинників або каменів
• Поверніть (обробіть) колектор, якщо він має канавки або шорсткість
• Підрізати слюду між прутками, якщо вказано
• Перевірте наявність високих стержнів, ослаблених стержнів, пошкоджених сегментів

Найкращі методи профілактики

Операційні практики

• Працюйте в межах номінального струму, щоб мінімізувати нагрівання щіток
• Уникайте надмірної частоти пусків (пусковий струм навантажує щітки)
• Підтримуйте чисте довкілля (запобігайте забрудненню)
• Контролюйте вологість (занадто суха або занадто волога вплинуть на контакт)

Вибір та дизайн

• Вкажіть відповідний клас пензля для нанесення (м'який/твердий, щільність струму)
• Достатня кількість щіток для щільності струму
• Правильна конструкція тримача щітки
• Розгляньте безщіткові альтернативи для нових установок

Дефекти щіток, хоча й характерні для машин постійного струму та машин з фазним ротором, є важливими елементами технічного обслуговування, що потребують регулярного огляду та заміни. Розуміння механізмів зносу щіток, належних методів технічного обслуговування та діагностичних симптомів забезпечує надійну роботу щіткових двигунів та запобігає електричним та механічним пошкодженням, які можуть виникнути внаслідок недбалого технічного обслуговування щіток.

---

← Назад до головного індексу