电励磁电机中碳刷和滑环的作用
发电机励磁碳刷滑环发热的预防与应急处理
十里泉发电厂300MW机组为静止型三机励磁系统,发电机刷架与导电环合二为一。
每个环由两瓣拼成,其材料为铸硅黄铜。
每个导电环上分别设置四排碳刷,以减小集电环表面的磨损。
电刷与集电环有独立的通风系统,冷空气由两个集电环的外侧进入,中间出去,由装在转子上的两个并联的离心式风扇驱动。
进、出风均经管道引至厂房外部,有利于降低噪声和排出碳粉。
发电机额定励磁电压365V,额定励磁电流2 642A。
发电机采用恒压刷握,每极共40块碳刷。
碳刷是发电机中动静接触和交换能量的零件。
实际运行中,碳刷与滑环发热现象极为普遍,如不及时有效处理,将导致发电机停机,造成不必要的损失。
一、碳刷和滑环发热的产生碳刷正常运行温度一般为50~80℃(温升40℃左右),电流分布整体比较平衡,每块碳刷工作电流20~100A。
刷握弹簧压力比较均匀,碳刷活动自如且无振动卡涩现象。
碳刷与滑环运行中产生的热量由通风系统带走。
如果碳刷变短,接触电阻和附加电阻增大,刷握弹簧压力减小,碳刷运行工况变差。
当工作电流增加时,系统的平衡能力降低,从而使系统温度升高,达到无法控制状态。
二、引起碳刷发热的因素1.碳刷电阻分散性增大,使碳刷的电阻发热增加。
2.碳刷卡阻。
碳刷通电后,刷体膨胀,易卡在刷握;部分碳刷由于振动、刷握不垂直等原因,会在刷握一侧的上沿和另一侧下沿产生明显卡阻,这几种形式耘阻,用钳表仍可测得电流,易被误导。
此时碳刷已失效,致使其它碳刷分配的电流增加,发热增加。
3.碳刷压力减小。
虽然为恒压刷握,但各个弹簧压力存在差异。
压力小到一定程度,接触不稳定,接触压降增大,发热明显增加。
同时由于弹簧压力不足,刷握和碳刷接触面加长增加了碳刷侧面摩擦阻力,碳刷被阻在握内。
4.碳刷接触面形成气膜。
碳刷在允许最大速度下运行,很容易在接触面产生气膜和跳动,流过碳刷的电流不稳定。
在滑环表面开凹槽和磨花碳刷接触面可破坏气膜。
但开凹槽使碳刷实际的接触面积减小。
5.滑环氧化膜的形成滑环氧化膜太厚,碳刷接触电阻增加,励磁电流分流到其它回路电阻小的碳刷上。
电机碳刷作用
电机碳刷作用电机碳刷是电机的重要配件,起着关键的作用。
下面是关于电机碳刷作用的一篇文章,希望对你有帮助。
电机碳刷是一种电机传动的核心部件,通过与转子接触,将电源带入转子,使其产生力和动能。
它的用途非常广泛,几乎应用于所有依靠电力驱动的设备和机械中,如家用电器、工业机械、交通工具等。
首先,电机碳刷起到了导电的作用。
电机的工作过程中,需要用到电能。
而电能是通过导电材料传递给电机的,电机碳刷就是这个传递过程中的关键组成部分。
当电能从电源进入电机时,电机碳刷与旋转的转子接触,将电能传递给转子。
因此,电机碳刷的导电性能直接影响电机的工作效果和效率。
其次,电机碳刷也发挥着改善电机性能的作用。
电机在使用过程中,由于转子的高速旋转和与碳刷的接触摩擦,会产生大量的热量和摩擦粉尘。
这些热量和粉尘会影响电机的性能和寿命。
电机碳刷利用其导电和清洁功能,可以有效地散热和清除碳刷和转子间的摩擦粉尘,从而保持电机的正常运转和延长电机的使用寿命。
再次,电机碳刷还具有调节电流的作用。
电机在不同工作条件下,需要不同的电流来供应动力。
通过合理选择电机碳刷的材质和形状,可以改变电机与转子的接触面积和接触压力,从而实现对电机工作电流的精确调节。
这对于调节电机的运转速度和扭矩非常重要,可以使电机适应不同的工作要求。
最后,电机碳刷还起到了防止电火花和电弧的作用。
在电机工作时,由于电刷与转子的接触和断开,会产生电弧现象。
电弧会产生电火花和热量,对电机和周围环境造成损害。
电机碳刷具有良好的导电性能和耐高温性能,可以有效地降低电弧的产生,并防止电火花的发生,从而保护电机和周围设备的安全。
总之,电机碳刷在电机的工作过程中发挥着非常重要的作用。
它不仅是电能与电机传递的桥梁,还可以改善电机性能、调节电流和防止电弧等。
因此,选择合适的电机碳刷,并进行正确的维护和更换,对于延长电机的使用寿命和提高电机的工作效率非常重要。
发电机滑环碳刷工作原理
发电机滑环碳刷工作原理一、引言发电机是一种将机械能转化为电能的装置,常见于各种工业领域和生产场所。
在发电机中,滑环和碳刷是至关重要的部件,它们负责传递电流,并确保发电机的正常运行。
本文将重点介绍发电机滑环碳刷的工作原理及其作用。
二、发电机滑环碳刷的结构1. 滑环滑环是一种用来传递电流的设备,通常由导电材料制成,例如铜、铜合金等。
在发电机中,滑环固定在旋转部件上,允许电流通过旋转部件和固定部件之间的接触表面。
滑环一般呈环形,其表面经过精密加工,以确保良好的电流传导性能。
2. 碳刷碳刷是一种用于传递电流并与滑环接触的装置,通常由碳粉和其他导电材料制成。
在发电机中,碳刷通常由弹簧支撑,并通过机械装置与滑环接触。
碳刷的表面需要保持平整,以确保与滑环的良好接触,并且具有良好的导电性能。
三、发电机滑环碳刷的工作原理发电机滑环碳刷的工作原理涉及电流传导、接触表面和摩擦力等因素,下面将详细介绍其工作过程。
1. 电流传导在发电机运行时,滑环通过旋转部件和碳刷之间的接触表面传递电流。
当旋转部件运转时,电荷在接触表面产生移动,从而形成了电流。
滑环和碳刷作为导电部件,起到了传递电流的作用。
由于电流的通过,发电机可以产生电能,从而实现了能量转换的过程。
2. 接触表面滑环和碳刷的接触表面对于电流传导至关重要。
它们的表面需要经过精密加工,确保一定的平整度和光洁度。
只有表面平整的滑环和碳刷才能充分接触并传导电流,否则将会产生接触不良、电阻增大等问题,从而影响发电机的正常运行。
3. 摩擦力发电机滑环碳刷之间的接触会产生一定的摩擦力。
适当的摩擦力有助于确保滑环和碳刷之间的良好接触,但过大的摩擦力可能会导致能量损失和磨损增加。
在发电机的设计和使用过程中,需要合理控制滑环碳刷之间的摩擦力,以确保其正常运行。
四、发电机滑环碳刷的作用发电机滑环碳刷作为电流传导的重要部件,在发电机中发挥着至关重要的作用,主要包括以下几个方面:1. 电流传导滑环和碳刷通过良好的接触表面和导电性能,实现了电流的传导。
碳刷的作用
碳刷的作用碳刷是一种常见的电机零部件,通常用于电动机、发电机、风力发电机等设备中。
碳刷的作用主要是通过与旋转的电极接触来提供电流传输,从而实现设备的正常运转。
以下将详细介绍碳刷的作用及其在不同领域中的应用。
1. 碳刷的基本原理碳刷由导电材料制成,通常使用含有碳素的物质,如石墨、碳纤维等。
其结构包括碳刷体和碳刷座两部分。
碳刷体是导电材料的主要组成部分,而碳刷座则用于固定碳刷体,并通过弹簧等方式确保碳刷与电机转子之间的恰当接触。
2. 碳刷的作用碳刷的主要作用是在电机转子旋转的过程中,提供与旋转电极之间的电流传输。
当电机通电时,电流通过导电材料从电机主体传至碳刷,再通过碳刷与旋转电极之间的接触传输到旋转电极,从而形成闭合电路。
这样一来,电机便能够正常运转,完成各种工作任务。
3. 碳刷在电动机中的应用电动机是碳刷最广泛应用的领域之一。
在直流电动机中,碳刷主要用于传输电流到电动机的转子。
当碳刷与电动机转子进行接触,电流便能够从电动机固定部分传输到旋转部分,从而产生旋转力矩。
这样一来,电动机就能够实现动力输出,驱动各种机械设备的运动。
4. 碳刷在发电机中的应用与电动机相反,发电机是将机械能转化为电能的设备。
在发电机中,碳刷同样用于传输电流,但传输的方向则与电动机相反。
通过与转子接触,碳刷将旋转电极上的电荷传输到发电机的固定部分,然后通过导线传输到外部电路或电池中。
这样一来,发电机便能够将机械能转化为电能,并为各种电器设备供电。
5. 碳刷在风力发电机中的应用风力发电机是一种使用风力驱动的发电设备,常见于大型风力发电场中。
在风力发电机中,碳刷的作用与之前介绍的发电机相似,主要是用于传输电流。
当风力驱动叶片旋转时,轮毂上的旋转电极会与碳刷接触,将电荷传输到碳刷上,然后进一步传输到发电机的固定部分。
这样一来,风力发电机就能够将风能转化为电能,为电网供电。
总结起来,碳刷的作用主要在于提供电流传输,使得各种电动设备能够正常运转。
发电机励磁碳刷滑环发热的分析
正常运行状态下,当负荷增加电流增 大或个别碳刷工况变差时,温度会有 短时少量增加或者不增加,系统能够 维持平衡或达到新的平衡状态。但是 如果碳刷变短、接触电阻和附加电阻 变大、刷握弹簧压力变小、碳刷运行 工况变差,当工作电流增加,温度变 化时系统的平衡能力降低,部分碳刷 温度将升高,从而整个系统温度升高。 有时甚至达到无法控制状态。
②效果分析
接触电阻和散流电阻发热:Q4=I2·r (其中: I流过碳刷的电流, r-接触电阻和散流电阻等 效值)
碳刷总体发热量为:Q=Q1+Q2+Q3+Q4 这四部分在碳刷发热总量中所占比例大小,随着ຫໍສະໝຸດ 刷运行阶段及状况的改变而不断变 化。
(2)滑环的发热由3部分组成:滑环自身 电阻发热Q11 ,碳刷接触压降发热Q 22 , 碳刷热 传导热量Q 33
4、碳刷接触面形成气膜
碳刷在允许最大速度下运行,很容易在碳 刷接触面产生气膜和跳动,使流过碳刷的 电流不稳定。在滑环表面开凹槽和磨花碳 刷接触面虽然可以破坏气膜。但却使碳刷 实际的接触面积减小。
5、电流平衡的破坏
一般情况下,碳刷与滑环接触面的接触紧力较 大,即接触压降小,所有碳刷工况相近,每条 碳刷的电流大小接近,刷体的平均温度较低, 碳刷间电流相对稳定平衡。运行一段时间后, 碳刷的磨损量相近,但出现了氧化膜(氧化膜 应均匀并有光泽)、气膜、卡阻等因素,碳刷 磨短或弹簧压力降低,碳刷接触面的接触紧力 减小,碳刷间电流重新分配,每条碳刷的电流 差别增大。这个阶段时间长,且逐渐变化,不 容易引起警觉。当环境温度升高或励磁电流增 加时,随时可引起发热,造成平衡破坏。
与碳刷接触电阻和散流电阻)逐渐增大;滑环 氧化膜太厚,使碳刷接触电阻大大增加,一方 面使碳刷本身发热;另一方面使励磁电流分流 到其它回路电阻小的碳刷上。同时使其他碳刷 的电阻发热增加。
滑环 碳刷 分别起着什么作用
碳刷的用途
碳刷在电机中的作用:
1.将外部电流(励磁电流)通过碳刷而加到转动的转子上(输入电流)
2.将大轴上的静电荷经过碳刷引入大地(接地碳刷)(输出电流)
3.将大轴(地)引至保护装置供转子接地保护及测量转子正负对地电压
4.改变电流方向(在整流子电机中,电刷还起着换向作用)
补充:中学学物理讲电机原理,只是讲原理而已,仅是用简单的黄铜片或模型示意电气原理动作而已,一般不会搬一台完整的线绕异步电机或直流电机上讲台的而且还要解剖才能看见的。
碳多的电刷进行了分类。目前国内外流行的主要分类方法有:
1. 按材质的软硬可分为软质电刷,中硬质电刷和硬质电刷。
为了提高直流电机的使用寿命、运转稳定性以及降低直流电机的噪声和电磁干扰,无刷直流电机有逐步取代有刷电机的趋势。
一般交流电机不用恒磁场,所以用不着换向器,也就无须电刷;但交流电机的体积一般都比较大。家用电器使用的电机一般都是交流电机,如电扇、洗衣机、冰箱、空调等都没有碳刷,但也有使用直流电机的,如许多的电动剃须刀、厨房小电器、电动自行车等都有碳刷,就是直流电动机(不包括无刷的)都有。使用干电池的电机都是直流电机。
什么叫碳刷?
碳刷 Carbon Brush
碳刷,顾名思义,就是碳做的(也就是石墨,铅笔芯的主要成分,不过有的用合金(片)代替石墨做的碳刷)。碳刷是有刷电机里面顶在换相器表面的部件,电机转动的时候,将电能通过换相器输送给线圈,由于其主要成分是碳,称为碳刷,它是易磨损的。应定期维护更换,并清理积碳刷。
手用电钻里的电机(马达)为AC串激马达。
除了感应式交流异步电动机没有外。其他的电机都有,只要转子有换向环的都有。
碳刷在电机中的作用:
发电机碳刷打火原因和预防措施
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3碳刷打火的原因 公司1号发电机曾因励磁碳刷环火造成1次事故。当时机组 容量为 200 MW,发电机的励磁形式为他励,额定励磁电流 1765 A,励磁碳刷采用非恒压形式,主励每极32条碳刷, 碳刷型号为D172HT(国产哈尔滨产)。事故发生后检查发 现滑环侧损坏非常严重,南北两个刷架上的刷握大部分烧熔 或部分烧熔,弹簧烧熔及断裂情况普遍,造成部分碳刷脱出。 固定刷握的铜支架也大多烧熔或部分烧熔。碳刷刷辫大多烧 断,部分碳刷烧熔。两侧刷架各有几个电弧烧伤点。经申请 中调同意转入小修。如果现在出现类似事故,对于我公司经 济损失将是非常大的,一是滑环生产周期限制,短时间内不 能生产出来,现在在哈电 上电 东电等国内大型生产厂家,都 是按订单生产,且排的非常满。二是两个细则考核非常严格, 所以从另一个角度来说,我们也出不起这种事故。
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3碳刷打火的原因 近几年时间内,1号 2号发电机相 继发生滑环过热,碳刷打火情况, 最为严重的是2004年4月-10月 长达半年的时间内(电气分公司 派专人24小时轮流监视调整), 1号机主副励滑环碳刷严重过热 打火,有时会出现瞬间环火,主 励碳刷刷辩温度最高达到250℃ 以上,情况最危急的一次接连烧 断碳刷刷辩6块(每极滑环32块 碳刷),另有多块碳刷因负担电 流过大造成过热而卡涩,严重威 胁机组安全运行
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4碳刷打火的预防措施
氧化膜无法形成或形成不良除与上述因素有关外,表面光洁度还有电 刷过度研磨、使用溶剂(清洗剂)进行擦拭、集电环不良以及碳刷材 质不合格等原因。
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4碳刷打火的预防措施
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4碳刷打火的预防措施
将消除碳刷火花的被动管理形式改为控制碳刷电流 分配和温度的主动管理形式。加强电刷、集电环系统 的专职维护制度,提高专责人的技术水平。在生产现 场配备直流钳表和测温表,每班测量和掌握每个碳刷 电流和温度,碳刷电流控制在10~90A,刷体温度控制 在不大于80℃,及时消除电流不平衡、气膜、氧化膜、 卡阻等因素,保证碳刷在强平衡状态工作。消除碳刷 太短、电阻值变大、卡阻、阶梯形四面体等现象。
滑环供电的基本原理
滑环供电:原理、优势与应用一、引言滑环供电作为一种高效、可靠的电能传输方式,在各种旋转设备中发挥着重要作用。
本文将对滑环供电的基本原理进行详细探讨,并分析其优势及应用领域,旨在帮助读者更好地理解和应用这一技术。
二、滑环供电的基本原理滑环供电,又称集电环供电,是一种通过滑环和碳刷实现电能传输的方式。
其基本原理如下:1. 滑环:滑环是一个导电的圆环,通常由铜或银等导电材料制成。
它固定在旋转设备的轴上,并随轴一起旋转。
滑环的内侧与设备的电源线相连,外侧则与碳刷接触。
2. 碳刷:碳刷是一种导电的刷子,通常由碳和导电材料混合制成。
它固定在设备的静止部分,与滑环的外侧保持接触。
碳刷的作用是将电能从滑环传输到设备的电路中。
3. 工作过程:当设备旋转时,滑环随之旋转。
碳刷与滑环保持接触,将电能从滑环传输到设备的电路中。
由于滑环和碳刷之间的接触是连续的,因此可以实现稳定的电能传输。
三、滑环供电的优势1. 高效传输:滑环供电采用导电性能良好的滑环和碳刷,能够实现高效的电能传输。
与传统的电缆传输相比,滑环供电的传输效率更高,损耗更小。
2. 可靠稳定:滑环供电采用机械接触式传输方式,不受电磁干扰和温度变化的影响,因此具有较高的可靠性和稳定性。
同时,滑环和碳刷之间的接触压力可以调节,确保在不同工作条件下都能保持良好的接触状态。
3. 节省空间:滑环供电结构紧凑,占用空间小。
与传统的电缆传输相比,滑环供电可以节省大量的空间,方便设备的安装和维护。
4. 广泛应用:滑环供电适用于各种旋转设备,如发电机、电动机、风力发电机等。
它可以满足不同设备的电能传输需求,为设备的正常运行提供有力保障。
四、滑环供电的应用领域1. 工业领域:在工业领域中,许多设备需要连续旋转以完成生产任务。
例如,生产线上的机械设备、包装机械等都需要稳定的电能供应。
滑环供电可以为这些设备提供可靠的电能传输解决方案,确保生产过程的顺利进行。
2. 能源领域:在能源领域中,风力发电机是一种重要的可再生能源设备。
发电机励磁滑环
发电机励磁滑环
发电机励磁滑环是发电机中一个重要的部件,它承担着将直流电转化为交流电的关键任务。
在发电机中,励磁滑环的作用类似于电流的桥梁,它连接了直流电源与发电机的旋转部分,使得发电机能够正常运转。
励磁滑环通常由导电材料制成,如铜或铝。
它的形状通常是一个圆盘状的结构,底部连接着电源,顶部与旋转部分相连。
当电源通电时,电流从电源中流入励磁滑环,然后通过滑环与旋转部分的导电材料接触,最终形成一个闭合的电路。
励磁滑环的作用是将直流电导入发电机的旋转部分,以产生磁场。
这个磁场是发电机产生电能的基础,它通过与转子上的绕组相互作用,产生电磁感应,从而产生交流电。
这样,励磁滑环扮演着一个重要的角色,确保发电机能够正常发电。
励磁滑环的设计和制造需要考虑多个因素。
首先,滑环的材料必须具有良好的导电性能,以确保电流能够顺利流动。
其次,滑环的结构必须合理,能够确保电流的稳定传输,避免电流中断或不稳定。
此外,滑环还需要具有足够的耐磨性能,以应对长时间高速旋转的工作环境。
励磁滑环的维护和保养也是非常重要的。
由于长时间的工作,励磁滑环可能会受到磨损和腐蚀,导致电流传输不畅或中断。
因此,定
期检查和清洁励磁滑环是必要的,以确保发电机的正常运行。
励磁滑环是发电机中不可或缺的部件,它在发电过程中起着关键的作用。
合理设计和维护励磁滑环,可以确保发电机的高效运行,为人们的生活和工作提供可靠的电力支持。
对于发电机的励磁滑环,我们应该充分认识其重要性,并加强对其的研究和应用,以推动电力行业的发展。
励磁碳刷的作用 运行中换碳刷时的注意事项以及碳刷着火时的处理
发电机励磁碳刷的作用:可控硅整流出来的直流电通过励磁母线传到集电环,再通过励磁碳刷传到发电机转子滑环上,进入转子线圈中。
在碳刷刷握弹簧的作用力下,碳刷会按一定压力与滑环相接触,这样经过一定时间后碳刷就会变短,如果不及时更换过短的碳刷,那么刷握的弹簧就会失去作用,碳刷不能跟滑环良好接触,使该碳刷失去原有的传导电流的作用而变得不通电流或少通电流,原来通过它的电流就会通过周围别的碳刷进入滑环,进而使这些增加了电流的碳刷温度升高,严重时烧毁刷辩。
这样周而复始,有效的可以通电流的碳刷就会不断减少,最后使剩下的有效碳刷温度剧增,产生火花,在转子不断转动中形成环火,烧坏滑环。
因此发电机碳刷的日常巡视维护是非常重要的,由于励磁电流是励磁自动调节器控制的,所以励磁系统唯一可以人为维护好的就是励磁碳刷了。
日常检查时重点是碳刷的温度和滑环的温度,各个碳刷电流的均衡程度,以及碳刷不能过短,标准是刷辩不要进入刷握使弹簧失去作用。
如果遇到碳刷冒火花,那么紧急处理方法就是将电流小的碳刷调大,那么那些大电流的碳刷就会自动电流变小温度下降,火花就会自动消除了。
浅谈发电机滑环碳刷系统常见故障原因及应对措施
DOI:10.19392/j.cnki.1671 7341.202019117浅谈发电机滑环碳刷系统常见故障原因及应对措施江 浩安徽皖能电力运营检修有限公司 安徽合肥 230000摘 要:碳刷和滑环是发电机系统中转动与静止部分接触进行能量交换的设备,是发电机励磁系统的重要组成部分,也是发电机在运行中易出现问题的薄弱环节。
滑环与电刷的接触是静止与转动的关系,若维护不当,在运行中存在摩擦势必造成电刷振动、滑环表面温度过高等现象,从而进一步造成滑环损坏。
关键词:打火;温度高;振动;恶性循环;氧化膜1绪论由于发电机滑环和碳刷是自并励励磁方式发电机重要导流部件,是电流从静止部件流向旋转部件的过渡装置,极易产生各种故障现象。
在维护过的多台发电机的滑环系统中总结,多次经历发电机滑环及碳刷温度高、碳刷打火、电流分配不均匀等现象。
本文针对这些常见现象,初步分析其原因及采取应对措施,为同行们在日常的发电机维护中提供参考。
2发电机滑环碳刷系统工作原理和正常运行状态同步发电机转子绕组通入直流电后产生磁场,而直流励磁电流是通过电刷、滑环与引线进入转子绕组的。
滑环与电刷的接触是静止与转动的关系。
电刷在正常运行中的温度一般在50℃~80℃,温升在40℃左右,碳刷采用恒压弹簧形式安装在刷握内,电刷活动自如无卡涩现象,弹簧压力均匀在0.2Kg左右。
在转子滑环的正、负极各装有相同数量枚的碳刷在碳刷刷架上。
在转子滑环碳刷两极之间设计有与转子同轴风扇叶片,旋转时使碳刷小室形成负压,利用负压将碳刷与滑环运行中产生的热量带走,使产生热量和散热达到平衡状态;同时碳刷在滑环上的摩擦、自然氧化的作用下,在集电环的接触面上形成一层均匀、光滑的氧化膜,是一种复合薄膜,由于氧化膜的具备碳元素的导电性,可以有效改善碳刷与集电环的导流特性,同时又具有较好的润滑性能,显著降低了碳刷与集电环之间摩擦系数,减少了摩擦热的产生和碳刷的磨损,碳刷与滑环维持在良好的工作状态。
发电机碳刷及滑环的运行维护分析
发电机碳刷及滑环的运行维护分析摘要:针对大型发电机来讲,其有着比较大励磁电流和滑环直径,以及比较高的圆周线速度,但碳刷数量没有增加,这对发电机滑环与碳刷运行维护提出了更多且更加严格化的要求。
本文首先简要分析了发电机碳刷运行中所存在的突出问题,指出了其原因,对发电机碳刷进行改造,最后指出了运行维护中所需注意的事项,望能为此领域研究有所借鉴。
关键词:发电机;碳刷;滑环;运行维护1.发电机励磁系统及碳刷概述某发电厂所用发电机为300MW汽轮发电机(型号为QFSN-300-2-20型),与之配套的励磁系统实际是交流励磁机-静止整流柜励磁系统,自带有实用价值更高的永磁付励磁机,额定励磁电压、励磁电流分别为462V、2202A。
而对于发电机滑环来讲,其制造钢为有较好耐磨性的合金锻钢,另外,表面车设置有螺旋沟,以此来提升碳刷的接触性能。
还需要指出的是,在滑环的径向上,设有多个通风孔,主要用作滑环的冷却。
滑环的基本直径为454mm,圆周速率70.24m/s。
该发电机一共有72块碳刷,正极为36块,负极为36块,共分成4排进行排列,基本规则为25×32×60mm。
2.发电机碳刷运行过程中所存在的问题分析(1)碳刷发热比较严重,特别是在夏季,发热情况更为突出;当外界环境温度处于升高状态时,碳刷、滑环会有较之更高的温度,通常>120℃;为了能够更好的将运行温度降低,需设鼓风机来冷却通风。
(2)电流存在不均匀分配,部分>200A,有些<10A,受此影响,会出现刷辫过热而变色及碳刷冒火等情况;而通过相应调整处理后,短时能够维持正常运行,但长时间下(5小时左右),便会发生电流不均的情况,而且温度也不断升高;此外,还严重磨损发电机滑环,缩短其寿命。
(3)在刷握中,碳刷在太紧,适应灵活度不够,在运行过程中,压簧与刷握存在变形、损坏情况。
(4)滑环出现偏心,以及刷握固定存在不正的情况,引起了严重的碳刷磨损情况,甚至还发生了别劲、弹跳情况,另外,当机组处于冲转状态时,还易出现碳刷碎裂情况。
浅谈发电机碳刷及滑环日常运行与维护
浅谈发电机碳刷及滑环日常运行与维护摘要:发电机的碳刷及滑环在运行中极易出现故障,本文对常见故障原因进行分析,提出碳刷及滑环的维护要求,确保发电机安全平稳运行。
关键词:碳刷;滑环;励磁;运行维护引言某自备电厂1#-4#发电机的碳刷及滑环在运行中都发生过不同程度的过热现象,影响碳刷运行质量,从而直接影响发电机平稳运行。
电气车间长期以来高度重视发电机碳刷及滑环的运行及维护,在实践中积累了丰富的运行维护经验。
1 发电机碳刷、滑环工作情况1#、2#发电机容量均为25MW,3#、4#发电机容量均为50MW,均利用锅炉产生的高压蒸汽发电,1#、2#发电机励磁方式采用自并励静态励磁,额定转子电流为706A;3#、4#发电机励磁方式采用自并励励磁,3#发电机额定转子电流为1140A,4#发电机额定转子电流为1190A。
所有发电机碳刷均为摩根NCC634型号,1#、2#发电机每极10只碳刷,共20只,3#、4#发电机,每极24只碳刷,共48只。
通过碳刷与滑环的接触,将直流电通入发电机旋转的转子绕组,使转子绕组内部建立旋转磁场,转子磁场切割定子绕组,在定子绕组中产生感应电动势并通过电枢实现热能与电能的转换。
因此,碳刷与滑环作为发电机组成部分起着不可或缺的重要作用。
2 碳刷及滑环运行中常见故障及原因2.1 碳刷运行中温度高在对碳刷进行定期检查时发现个别碳刷温度高,超出规定的允许值,使用钳形电流表测量个别碳刷承载电流过高,正常状态下,分布在每个碳刷的励磁电流值应接近,但在实际运行情况中,由于某种原因,励磁电流分布不均衡,运行人员通过调整载流量低的碳刷,这一现象得以缓解,但维持时间较短,以下对碳刷温度过高的原因和处理进行说明。
2.1.1碳刷弹簧压力过小碳刷在运行过程中产生跳动,使弹簧随着碳刷的转动被弹出,无法起到压紧碳刷作用,加之弹簧受热使得性能被改变的特性,压力不足以压紧碳刷,最终产生较大的电流偏差。
运行人员通过调整碳刷弹簧压力或更换弹簧可使承载励磁电流小的碳刷载流量到达平均值,如若使用此方法不能增加承载励磁电流小的碳刷的载流量,基本可以判断造成此现象的原因为集电环偏心度误差大。
发电机滑环碳刷工作原理
发电机滑环碳刷工作原理发电机滑环碳刷是发电机的重要部件,它在发电机运行过程中起着关键的作用。
本文将从发电机的工作原理、滑环碳刷的作用和工作原理以及滑环碳刷的选用和维护等方面进行详细介绍。
一、发电机的工作原理发电机是一种将机械能转换为电能的设备。
它根据法拉第电磁感应定律工作,利用磁场和线圈之间的相对运动产生感应电动势。
当发电机的转子在磁场中转动时,感应电动势就会产生在绕组中,从而产生电流。
这样就实现了机械能向电能的转换。
二、滑环碳刷的作用滑环碳刷是用于发电机中的一种导电部件,它承担着传递电能、保护转子绝缘和稳定滑环接触的作用。
在发电机运行中,滑环碳刷通过与转子滑环直接接触,将外部电能传输到转子绕组,从而产生电动势。
碳刷还能够对转子进行擦拭清洁,保持转子绝缘的良好状态。
三、滑环碳刷的工作原理滑环碳刷通过接触转子滑环,传输电能到转子绕组。
在接触的过程中,碳刷会受到一定程度的磨损,但是这种磨损是必不可少的,并且还能够保持适当的接触压力和稳定的导电性能。
滑环碳刷的材质、硬度和导电特性都需要有一定的优化设计,以满足发电机长时间稳定运行的要求。
四、滑环碳刷的选用和维护1. 选择合适的材质:滑环碳刷的材质一般选择纯碳制品,因为纯碳具有良好的导电性能和适度的磨损性能,能够保证碳刷与滑环的稳定接触,并且不会对滑环造成损坏。
2. 确保接触压力:适当的接触压力可以保证滑环碳刷与转子滑环之间有稳定的接触,从而保证电能的传输。
需要定期检查和调整接触压力,确保其正常运行。
3. 定期检查和更换:由于滑环碳刷在工作中会发生磨损,因此需要定期检查其磨损情况,并适时更换新的碳刷。
这样可以确保发电机的稳定运行,同时延长滑环的使用寿命。
发电机滑环碳刷作为发电机的重要组成部分,其工作原理和选用维护都至关重要。
只有对滑环碳刷的工作原理有深入的了解,合理选用和科学维护碳刷,才能确保发电机的正常运行和稳定发电。
浅谈发电机滑环及碳刷发热原因及预防措施
浅谈发电机滑环及碳刷发热原因及预防措施摘要:随着电能需求的增长,发电机故障越来越多。
发电机是通过滑环和碳刷的滑动接触,将励磁电流传到发电机转子绕组中的,由于发电机运行中转子高速旋转,若碳刷与滑环接触不佳,碳刷将会产生剧烈的火花,如不及时消除,则会导致碳刷的损坏,对发电机组安全运行造成直接威胁,若冒火严重导致滑环环火,则会迫停机组,影响系统稳定运行,甚至会烧毁设备,带来巨大的经济损失。
关键词:滑环碳刷;发热;处理引言碳刷及滑环是发电机一个重要的组成部分,为发电机转子提供直流电源,通过调节发电机励磁电流的大小来调节无功出力。
某电厂2009年11月22日11时33分,#7机组运行正常,有功235MW,无功2Mvar,励磁电流1580A。
运行人员听见机房内有“嗒嗒”声,立即出外查看,发现#7发电机碳刷消音罩延大轴向东冒火光。
11时32分-11时34分期间,#7发电机励磁电流有几次瞬间升高且增幅逐次明显增大(1580A↗2016A,1580A↗2083A,1580A↗2382A,1580A↗2576A)。
11时35分,DCS上发“发变组A2转子一点接地保护”报警,此时负荷234MW,无功4.5Mvar,励磁电流1589A。
11时36分,励磁电流开始连续较大晃动(1450A-2460A),励磁电压随其晃动(励磁电流增,励磁电压增;励磁电流减,励磁电压减),立即快速减有功、无功负荷。
11时40分,紧急切换厂用电正常;此时发电机刷屋、厂房平台南侧格栅有大量浓烟冒出,立即向公司消防人员报警,同时组织人员灭火,打开机房门窗通风。
11时41分,励磁电流晃动幅度明显减小。
11时44分,有功158MW,汽机打闸,破坏真空紧急停机。
灭火后后至就地检查发现#7发电机东侧10组碳刷、刷握、滑环损坏。
1发电机滑环及碳刷发热原因1.1冷却系统出风口碳粉堆积由于#7发电机机碳刷冷却系统出风口碳粉堆积导致出风不畅,从而使冷却风量下降,引起发热。
碳刷
碳刷的作用是把电机外部的电源(一般是直流的励磁电流),通过滑环(在转子上,随转子一同运转),提供到转子的绕组(励磁绕组)上去。
发电机接地碳刷的问题:由于发电机定子磁场不可能绝对均匀分布的原因,在发电机转子上便会产生几伏或更高的电势差。
由于发电机转子和轴承、大地所构成的回路阻抗很小,就可能形成很大的轴电流。
为阻止该电流的形成,制造厂在发电机励磁机侧所有轴承下垫装了绝缘片,把轴电流通路隔断。
同时,为了保证大轴与地等电位,应该在发电机汽轮机侧装设大轴接地碳刷。
中国制造厂均提供一个接地碳刷装置(国外厂商有的提供两个),而设计部门在设计图纸上根据转子接地保护的要求,将二次保护接线经碳刷连接大轴,这样很多施工单位就把制造厂供给的接地碳刷作为转子接地保护的“接轴‘用了,而该碳刷没有接地。
发电机大轴处接地碳刷的作用:1. 消除大轴对地的静电电压:发电机在运行中大轴受漏磁作用,产生悬浮电位,由于发电机中各轴承的绝缘不全,例如:立式水轮机仅靠推力轴承绝缘垫绝缘,其他轴承与大轴间只有不到1 mm的油膜间隙,在悬浮电位的作用下,必然对轴瓦击穿放电,对轴瓦造成电击侵蚀,同时使润滑油劣化进一步恶化轴瓦的运行环境;2. 供转子接地保护装置用:如果转子发生绝缘损坏,同转子短接,如果没有接地碳刷的作用,很难检测转子的一点接地,更难避免发生多点接地的造成层间或相间短路;3. 供测量转子线圈正,负极对地电压用。
碳刷顾名思义,就是碳做的(也就是石墨,铅笔芯的主要成分,不过有的用合金(片)代替石墨做的碳刷)。
碳刷是有刷电机里面顶在换相器表面的部件,电机转动的时候,将电能通过换相器输送给线圈,由于其主要成分是碳,称为碳刷,它是易磨损的。
应定期维护更换,并清理积碳刷。
碳刷是电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置,它一般是纯碳加凝固剂制成,外型一般是方块,卡在金属支架上,里面有弹簧把它紧压在转轴上,比如石油钻井完成后,需要进行检测,就要从井筒放仪器下去,就是通过碳刷将信号从旋转部分(外包钢丝的电缆滚筒)送到地面仪器的。
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电励磁电机中碳刷和滑环的作用1.引言1.1 概述电励磁电机是一种常见的电动机类型,它利用电励磁产生磁场来驱动转子运动。
在电励磁电机中,碳刷和滑环是两个非常重要的组成部分,它们在电机运行过程中起着关键的作用。
碳刷是一种用于传递电流的导电材料,通常由碳和其他添加剂制成,具有较好的导电性和耐磨性。
在电励磁电机中,碳刷通过与转子上的集电环或集电器接触来传递电流。
它们随着转子的旋转而移动,确保电流的稳定传递。
除此之外,碳刷还能够起到自动修复刷槽和保护转子的作用,延长电机的使用寿命。
滑环则是一种可旋转接点的装置,用于传输电流或信号。
在电励磁电机中,滑环连接在转子轴上,并与碳刷相配合。
当转子旋转时,滑环在碳刷的压力下保持与之接触,通过滑环传递电流。
滑环不仅具有良好的导电性能,还能够实现对电流的稳定传递,并且具有较高的转速能力。
它在电机启动和运行过程中起到了关键的作用。
总而言之,碳刷和滑环是电励磁电机中不可或缺的组成部分,它们分别负责传递和稳定电流的传输。
它们的正常工作状态对于电机的性能和寿命具有重要影响。
因此,在电励磁电机的设计和维护中,对碳刷和滑环的选择和使用需要给予充分的重视。
1.2文章结构文章结构部分应该介绍本文的组织结构和各个部分的内容安排。
在这篇长文中,本文将按照以下结构来进行叙述:1. 引言部分:1.1 概述:说明电励磁电机的基本原理和构成,并引出碳刷和滑环的作用。
1.2 文章结构:介绍本文的组织结构和各个部分的内容安排。
1.3 目的:明确本文的目的和意义,为读者提供清晰的研读线索。
2. 正文部分:2.1 碳刷的作用:详细介绍碳刷在电励磁电机中的作用,包括电流传递、换向和保护电机等方面。
重点阐述碳刷的材料选择、使用寿命和维护等问题。
2.2 滑环的作用:深入解析滑环在电励磁电机中的作用,包括传递电能、传输信号和旋转连接等功能。
重点讨论滑环的材料选择、接触方式和润滑等关键问题。
3. 结论部分:3.1 总结:总结碳刷和滑环在电励磁电机中的作用和重要性,并归纳各个方面的关键点。
3.2 展望:展望碳刷和滑环技术的未来发展方向,指出可能的改进和创新方向。
通过以上组织结构,读者能够清晰地了解本文的内容安排和重点论述,全面了解电励磁电机中碳刷和滑环的作用。
1.3 目的部分的内容:文章的目的是探讨在电励磁电机中碳刷和滑环的作用。
电励磁电机是一种常见的电动机类型,广泛应用于工业生产和交通运输等领域。
碳刷和滑环作为电励磁电机中重要的部件,对于电机的正常运行和性能表现起着至关重要的作用。
本文旨在深入了解和分析碳刷和滑环的功能和作用,从而更好地理解电励磁电机的工作原理和特点。
具体而言,本文将重点讨论以下几个方面:首先,将介绍碳刷的作用。
碳刷作为电励磁电机中与电枢电流传递有关的部件,具有导电、传输电能和维护电机稳定运行的功能。
本文将详细讨论碳刷的材料特性、结构设计和使用过程中的注意事项,以及碳刷与电机性能之间的关系。
其次,将探讨滑环的作用。
滑环在电励磁电机中扮演着连接旋转部分和静止部分的纽带的角色,起到传递电能和信号的作用。
本文将详细介绍滑环的结构原理、材料选择和使用中的注意事项,以及滑环在电机运行过程中可能面临的问题和解决方法。
最后,通过对碳刷和滑环的作用进行综合分析和总结,旨在为电励磁电机的优化设计和维护提供一定的指导和参考。
本文还将对未来电励磁电机中碳刷和滑环的发展趋势进行展望,探讨可能出现的新材料、新结构和新技术。
通过本文的研究,希望读者能够更全面地了解和认识电励磁电机中碳刷和滑环的作用,为相关领域的工程技术人员提供有价值的参考和借鉴。
希望本文的内容能够对电机设计和维护方面的研究和实践有所贡献,推动电励磁电机技术的发展与进步。
2.正文2.1 碳刷的作用碳刷作为电励磁电机中的重要组成部分,扮演着传递电能和维持电机运转的关键角色。
它通过与旋转的转子接触,不仅提供了电能的输入,还起到了保护转子和维护电机性能稳定的作用。
首先,碳刷能够传递电能到转子。
在电励磁电机中,电流通常从电源通过碳刷进入转子。
碳刷通过与转子表面的导电部分紧密接触,确保电流能够流动到转子,从而产生电磁力并转化为机械能。
这种电流的传递是电励磁电机正常运转的前提,没有碳刷的存在,电流无法进入转子,电机将无法工作。
其次,碳刷还能够维护电机性能的稳定。
在转子旋转的过程中,摩擦和磨损是不可避免的。
碳刷通过与转子摩擦,除了传递电能外,还能清除转子表面的污染物和氧化膜,确保电流通畅。
同时,碳刷的材质选择和维护也能降低摩擦和磨损带来的电火花和电刷炭化现象,保护转子表面不被过度磨损或损坏。
这些措施可以提高电机的效率和寿命,减少能源的浪费。
此外,碳刷还能起到电机保护的作用。
电励磁电机工作时,可能会出现一些异常情况,如过电流、过载等。
碳刷可以通过对电流的传递和电势的平衡,对电机进行一定的保护。
例如,在电机过载时,碳刷能够感知电流的变化,并及时停止电源供应,从而保护电机不受损坏。
这是因为碳刷在接触转子过程中会受到一定的压力,当电流过大时,碳刷会感应到发热和压力的增加,从而触发保护措施。
综上所述,碳刷在电励磁电机中起到了传递电能、维护电机稳定性和保护电机的重要作用。
它的存在和正常工作是电机能够高效运转的保证。
在今后的研究和实践中,进一步优化碳刷的设计和使用,将对电机性能的提升和能源的节约产生积极的影响。
2.2 滑环的作用滑环是电励磁电机中的一个重要组件,其作用是在转子和定子之间传递电流和信号。
它通常由导电材料制成,如铜、银等,具有良好的导电性能和耐磨性。
首先,滑环在电励磁电机中起到传递电流的作用。
在电励磁电机中,转子通过滑环与定子相连,通过滑环将电流从外部供电源引入电机内部。
这种导电路径可以确保电机正常运转所需的电流得以传输,从而保证电机能够正常工作。
其次,滑环还可以传递信号。
在某些应用中,电励磁电机需要传输信号,例如位置反馈信号。
滑环可以通过电接触点的方式,将信号从旋转部分传递到静止部分,使得电机能够实时获取旋转部分的位置信息。
这对于一些需要精确控制和定位的应用来说,尤为重要。
此外,滑环还具有一定的耐磨性。
在电励磁电机的运行过程中,由于机械摩擦和环境因素等原因,滑环与刷子之间会存在磨损。
因此,滑环需要具备一定的耐磨性,能够在长时间运行中保持良好的电接触性能。
这样可以有效延长电机的使用寿命,减少维护和更换部件的频率。
综上所述,滑环在电励磁电机中具有重要的作用。
它在电流传输、信号传递和耐磨性方面发挥着关键的作用,保证了电机的正常运行和长期稳定工作。
在电励磁电机的设计和制造过程中,需要充分考虑滑环的选择和性能,以确保电机能够满足特定的应用需求。
同时,对滑环的定期检查和维护也是保证电机性能和寿命的关键。
3.结论3.1 总结在电励磁电机中,碳刷和滑环起着重要的作用。
总的来说,碳刷和滑环在电励磁电机中主要用于传递电能和信号,实现电能输出和控制。
碳刷通过接触电机转子上的集电环,实现电能输入和输出,同时起到电刷和碳刷间的传递电能的作用。
滑环则负责传递信号和电能,通过旋转式传动,将电能和信号从机械部分传送到旋转部分。
同时,滑环还充当了信号传递的传感器,将旋转部分的信号传送到外围,以实现对电励磁电机的监测和控制。
在电励磁电机的运作过程中,碳刷和滑环的高质量和稳定性关系到整个电机的性能和寿命。
因此,合理选择和使用碳刷和滑环,对于提高电励磁电机的效率和可靠性具有重要意义。
未来的研究中,需要进一步优化碳刷和滑环的设计和生产工艺,以满足不同应用场景的需求,提高电机的性能和可靠性。
同时,可以探索新型材料和技术在碳刷和滑环中的应用,以进一步提高其传导电能和传递信号的能力。
总的来说,碳刷和滑环作为电励磁电机中重要的组成部分,其作用不可忽视,对于电励磁电机的正常运行和性能表现具有重要的影响。
通过深入研究和不断的改进,将为电励磁电机的发展和应用提供更大的空间和潜力。
3.2 展望展望部分:滑环和碳刷作为电励磁电机中不可或缺的组成部分,在未来的发展中仍然具有重要的作用。
随着科技的不断进步和工业化的发展,电励磁电机在各个领域得到了广泛应用。
未来,我们可以期待滑环和碳刷在以下几个方面有更多的创新和应用。
首先,随着电励磁电机的不断发展,对于滑环和碳刷的要求也将越来越高。
未来的滑环和碳刷将更加注重其高温、高频率和高速度的性能,以满足更加苛刻的工作环境和要求。
例如,在风力发电和轨道交通等领域中,电励磁电机需要更高速度和更长的使用寿命,这就对滑环和碳刷的材料和技术提出了新的挑战。
其次,滑环和碳刷的设计和制造技术也将不断改进和创新。
未来,我们可以预见滑环和碳刷将采用更先进的材料和加工工艺,以提高其性能和可靠性。
例如,纳米材料的应用将使滑环和碳刷在能量转换效率和耐磨性方面有所突破,进一步提升电励磁电机的性能。
此外,随着可再生能源和电动车辆的快速发展,电励磁电机的需求将会持续增长。
滑环和碳刷作为电励磁电机的重要组成部分,将在这个发展趋势下获得更广泛的应用。
例如,在电动车辆的驱动系统中,高效的滑环和碳刷可以提高电机的效率,延长电池的续航里程,进一步推动电动交通的发展。
最后,滑环和碳刷的可持续发展也是一个重要的方向。
未来的滑环和碳刷将更加注重环保和能源的可持续利用。
例如,研发可再生材料和可回收的滑环和碳刷,减少对自然资源的依赖和环境的影响,促进电励磁电机产业的可持续发展。
总之,滑环和碳刷作为电励磁电机中的关键部件,在未来的发展中将继续发挥重要的作用。
在新材料、新技术的推动下,滑环和碳刷将不断提高其性能、可靠性和可持续发展能力,为电励磁电机的应用提供更大的空间和潜力。
对于电励磁电机行业而言,滑环和碳刷的发展和创新将是一个重要的方向和挑战。
通过持续的研究和合作,我们相信滑环和碳刷的未来将更加美好。