低負(fù)荷運(yùn)行中的直流電動(dòng)機(jī)如何選用好電刷

精品文檔-下載后可編輯低負(fù)荷運(yùn)行中的直流電動(dòng)機(jī)如何選用好電刷姚競(jìng)紅浙江萬(wàn)里學(xué)院嚴(yán)國(guó)祥杭州華豐紙業(yè)有限公司HowtochoosesuitablecarbonbrushesofDCmotorunderlow-loadrunningYaojinghongYanguoxiangAbstract:IntheDCdrivesystemsofthepapermakingline,thedesignedoutputpowerofDCmotorisusuallymuchlargerthanreallyusedoutputpower,thispaperdoessomeresearchanddiscussiononhowtochoosesuitablecarbonbrushesofDCmotorsunderlow-loadrunning,inordertoextendtheDCmotor’susedtime.Keywords:low-loadcarbonbrushDCmotor1引言杭州華豐紙業(yè)有限公司在1994年從法國(guó)阿力曼造紙?jiān)O(shè)備公司引進(jìn)了一條造紙生產(chǎn)流水線，它的傳動(dòng)控制系統(tǒng)，采用ABB——DCV—700直流傳動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)有15個(gè)傳動(dòng)控制點(diǎn)組成，按照生產(chǎn)工藝的要求，直流電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，分別由5.4KW—69.5KW等各個(gè)規(guī)格所選取，設(shè)計(jì)輸出總負(fù)荷為1310A。經(jīng)過一段時(shí)間生產(chǎn)運(yùn)行，我們?cè)谌粘５木S護(hù)保養(yǎng)工作中，發(fā)現(xiàn)每臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)的換向器表面都有不同程度的磨損現(xiàn)象，換向器上的氧化膜都產(chǎn)生了不同程度的條紋，而且深淺不一、寬度交替不勻，并起了有溝槽的現(xiàn)狀。特別是烘缸傳動(dòng)點(diǎn)的直流電動(dòng)機(jī)，換向器上的磨損最為嚴(yán)重。表面上發(fā)現(xiàn)有氧化膜剝離現(xiàn)象，嚴(yán)重的已有銅金屬色澤帶。再?gòu)母鼡Q下來(lái)的電刷中也發(fā)現(xiàn)，所有的電刷接觸面都有起槽的現(xiàn)象。我們雖然對(duì)直流電動(dòng)機(jī)換向器上做了不少的維護(hù)保養(yǎng)補(bǔ)救作，但效果甚微。由于每次的維修工作，對(duì)換向器都要做適當(dāng)光潔的處理，所以經(jīng)過若干次維護(hù)后的換向器已經(jīng)影響到了直流電動(dòng)機(jī)的正常使用壽命，給企業(yè)增加了不少設(shè)備維修費(fèi)用。在直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中，電樞與換向器在滑動(dòng)接觸中，電刷的作用是在外電路到電樞之間把負(fù)載電流引入和輸出。因此電刷不僅要有良好的導(dǎo)電性能，還要有良好的換向性能及穩(wěn)定性、耐弧、耐熱和耐磨等點(diǎn)。由于對(duì)電刷的要求很高，所以我們必須根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)具體的使用場(chǎng)合和條件，來(lái)選用合適牌號(hào)的電刷。2舉例分析根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況和換向器的表面分析現(xiàn)狀，我們逐一對(duì)每臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了實(shí)際負(fù)荷的測(cè)量工作。在測(cè)量中我們發(fā)現(xiàn)所有電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的額定輸出負(fù)荷。將整條生產(chǎn)傳動(dòng)線上的實(shí)際輸出負(fù)荷加起來(lái)，也只有366A，可見整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)負(fù)荷與實(shí)際負(fù)荷為：366A/1310A×100%=27%以5組烘缸的直流電動(dòng)機(jī)為例：該電機(jī)為法國(guó)ABB公司制造，編號(hào)1342，23036，電機(jī)型號(hào)DMP1324L，功率26.7KW，轉(zhuǎn)速1720轉(zhuǎn)/分，電壓400伏，電流77安，勵(lì)磁電壓220伏，勵(lì)磁電流4.5A。換向器上使用的電刷尺寸為10×10×28（MM），數(shù)量為4×2=8塊。測(cè)量其實(shí)際使用輸出負(fù)荷為16A，可見該電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷是額定負(fù)荷的：16A/77A×100%=20%正因?yàn)?組烘缸的直流電動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)期的低負(fù)荷下運(yùn)行，所以該電動(dòng)機(jī)的換向器表面受損已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重。電刷表面起槽當(dāng)然也很嚴(yán)重。因此，如何選用好合適的電刷，保證在換向器表面能產(chǎn)生平滑光潔的氧化膜，減少設(shè)備的維修工作和維修費(fèi)用，已成為一個(gè)很關(guān)鍵的問題。3電刷的特性與種類的篩選直流電動(dòng)機(jī)的電刷是一種與電動(dòng)機(jī)的換向器滑動(dòng)接觸，傳導(dǎo)電流的元件，選擇合適的電刷就能使換向器表面在接觸中形成適宜的氧化亞銅、石墨和水份等組成的表面氧化薄膜。合適的電刷在使用中會(huì)有足夠的使用壽命，對(duì)換向器的磨損很小，機(jī)械損耗也很小，不會(huì)有危害的火花出現(xiàn)。選好合適的電刷需要我們更多地了解電刷的各種特性，掌握好它的各種使用特點(diǎn)。我們從電刷接觸特性和理化特性入手進(jìn)行分析，選擇出一種能適應(yīng)低負(fù)荷狀態(tài)下使用的直流電動(dòng)機(jī)電刷的品牌。3.1電刷的接觸特性(1)接觸電壓降：都有其極限值，如果超過接觸電壓降的極限值，滑動(dòng)接觸點(diǎn)的電損耗將過大，并引起過熱。但對(duì)換向器來(lái)說(shuō)如果接觸電壓降的值過低，則電刷下會(huì)產(chǎn)生火花。電刷的接觸電壓降Dm，不僅受限于電刷本身的各種物理指標(biāo)，而且還同外部使用的各種環(huán)境和條件密切有關(guān)。(2)磨擦系數(shù)：磨擦是電刷正常運(yùn)行必要考慮的一個(gè)重要因素，磨擦系數(shù)越大，磨擦損耗也越大。劇烈的磨擦還會(huì)使電刷在運(yùn)行過程中導(dǎo)致接觸不穩(wěn)定，引起振動(dòng)發(fā)生噪音。磨擦系數(shù)對(duì)換向器表面狀態(tài)及氧化膜有著十分緊密的關(guān)系，當(dāng)換向器表面平整光滑，氧化膜和水膜的形成又正常時(shí)，磨擦系數(shù)就小。3.2電刷的理化特性影響電刷理化特性因素很多，主要有電機(jī)的圓周速度、電流密度、施于電刷的單位壓力以及周圍的介質(zhì)情況。(1)周速度：我們通