串激电机常见故障排除方法

一、碳刷选择的黄金准则

为何选择合适的碳刷至关重要？对于串激电机的平稳运行，正确选择电刷型号是极其关键的。由于制造电刷时选用的原材料和工艺的差异，其技术性能也各具特色。在选择电刷时，应全面考虑电刷的性能和串激电机对电刷的需求。

当电刷性能优良时，它在换向器或集电环表面能迅速形成一层均匀、适度且稳定的氧化薄膜。这样的电刷使用寿命长，不会磨损换向器或集电环。它具有良好的换向和集流性能，能将火花抑制在可接受的范围内，且能量损耗最小化。在运行过程中，这样的电刷不会过热，噪音低，装配稳定，不易破损。

安装电刷时，需确保其能在刷握内上下自由移动。电刷与刷握内壁的间隙应保持在0.1-0.3毫米之间，避免间隙过大导致电刷在刷握中摆动。刷握下边缘与整流子表面的距离应约为2毫米。若距离过小，刷握可能伤及换向器；若距离过大，电刷可能颤动并导致破损。

对于同一台串激电机，原则上应使用同一型号的电刷。但对于某些换向特别困难的大型串激电机，可以采用双子电刷。这种电刷的滑入边润滑性能出色，滑出边则具有较强的火花抑制能力，从而改善电刷的运行效果。

当电刷磨损到一定程度时，需要更换新的电刷。为确保电流分布均匀，建议一次性全部更换新电刷，避免新旧混用。对于大型机组，停机更换电刷会影响生产，因此可以选择不停机进行更换。建议客户每次更换20%的电刷，即每台串激电机的每个刷杆的20%，每次间隔1-2周。在新电刷与换向器接触前，应进行磨弧度处理。这一过程可以在串激电机上进行，确保电刷与换向器良好接触，从而确保机组的连续正常运行。

为了使电刷与换向器接触良好，新电刷需要进行磨弧度处理。这个过程使用细玻璃砂纸在正常的弹簧压力下，沿串激电机旋转方向研磨电刷。砂纸应紧贴换向器，直至电刷弧面完全吻合。然后用压缩空气清除粉尘，并用软布擦拭干净。注意，不应使用金刚砂纸研磨电刷，以防金刚砂颗粒嵌入换向器槽内，导致串激电机运行时擦伤电刷和换向器表面。磨弧后，串激电机应以20-30%的负荷运转数小时，使电刷与换向器磨合，并建立均匀的氧化薄膜。之后逐步增加电流至额定负荷。

对于同一台串激电机，各电刷的单位压力应均匀分布，以避免电流分配不均，导致个别电刷过热和产生火花。选择电刷的单位压力时，应参考“电刷技术性能表”。对于高速串激电机或在振动条件下工作的串激电机，应适当增加单位压力，以确保正常工作。例如，牵引机串激电机的电位压力为0.4-0.6kgf/cm2。若电位压力过高，会加剧电刷的磨损；若单位压力过小，接触不稳定，容易出现机械火花。

二、电火花：原因与排除之道

让我们深入了解电刷的火花产生原因及如何排除：

一、电刷调整及维修指南

云母突出问题，我们以精湛技艺下刻云母，或使用磨蚀性较小的电刷进行修正。

当换向器升高片连接处断开时，我们需细心重新焊接，确保连接稳固。

电刷位置若偏离正轨，我们将调整刷握，使其回归正确位置，确保运行顺畅。

刷握的间距或排列不均，我们将对其进行细致的调整，确保每个细节都恰到好处。

换向器或集电环出现偏心，我们将在额定转速下，精心车削或重新研磨，确保精准无误。

若换向器松动，换向片高低不平，我们将对其进行紧固，然后进行车削或重新研磨，保证运行平稳。

当发现换向片有油污时，我们将彻底清扫换向片和密封轴承，恢复其原有性能。

若电刷粘附或滞留在刷握里，我们将检查电刷尺寸是否正确，并清扫电刷和刷握，消除一切毛刺。

针对电刷磨合不佳的情况，我们将对其进行精细的磨合处理。

若电刷型号不适合串激电机，我们将根据实际需求选择合适的电刷型号。

二、电刷颤震的原因及解决方案

颤震的产生可能与换向片或云母突出有关，我们将紧固换向器并下刻云母，消除颤震。

若刷握与换向器或集电环距离过远，我们将调整刷握至适当距离，确保电刷与换向器的良好接触。

换向器或集电环的椭圆问题，将通过车削或重新研磨来解决。

如刷握安装松动，我们将安装紧固片以确保稳定性。

若电刷在刷握内过于松动，我们将检查并更换磨损的刷握。

针对电刷型号不合适的问题，我们将选择适合的型号进行更换。

三、电刷磨损不均匀的原因及处理方法

对于串激电机过载的问题，我们将降低和限制电机的负荷。

若换向器或集电环有油污，我们将进行彻底的清扫。

针对电刷和刷杆间的电阻不均等问题，我们将进行清扫并紧固连接处。

若电刷接触面有磨蚀粒子，我们将重新磨合并清扫电刷表面。

对于电流分配不均匀的问题，我们将调整电刷压力以确保电流均匀分布。

为避免电刷型号混用的问题，我们只会安装一种型号的电刷。

四、电刷的工艺与种类介绍

国内电刷按照成分主要分为三种类型：金属石墨类、天然石墨类、电化石墨类。金属石墨类电刷以电解铜和石墨为主要材料，适用于高负荷和低电压的串激电机。天然石墨类电刷具有良好的润滑和集流性能，适用于中小型直流串激电机和高速汽轮发电机。而电化石墨类电刷具有优异的换向性和自润滑性能，广泛应用于各类交直流串激电机，具有长寿命和对换向器的磨损小的特点。对于电刷型号的选择对整个串激电机的运行稳定性起着至关重要的作用。碳刷的材质硬度对换向过程中的火花产生具有影响，硬度越大的电刷接触阻值越大，从而减小了火花问题。