发电机集电环的安装的方法是怎样的

来源：安博体育    发布时间：2025-01-24 03:40:35

  首先，要确保集电环与轴同心，晃度符合产品技术条件规定，集电环表面十分光滑、无损伤及油垢。接至刷架的电缆不能使刷架受力，其金属护层不应触及带有绝缘垫的轴承。电刷架及其横杆要固定好，绝缘衬管和绝缘垫无损伤、无油污，并测量绝缘电阻。刷握与集电环表面间隙应符合产品技术方面的要求，一般为 2-4mm。安装电刷时，同一电机使用同一型号、同一制造厂的电刷，编织带连接牢固、接触良好，不碰触转动部分或弹簧片，有绝缘垫的电刷其绝缘垫要完好，电刷在刷握内上下自由移动，与刷握间隙为 0.1-0.2mm，恒压弹簧完整无机械损伤，型号和压力符合产品技术条件规定，同一极上的弹簧压力偏差不超过 5%，电刷接触面与集电环弧度吻合，接触面积不小于单个电刷截面的 75%，研磨后清扫炭粉，电刷在集电环整个表面工作，不靠近边缘。

  在具体操作中，先把碳刷从刷架中取出，将带有编码器及弹性联轴器的端部底盖从联轴器处拆开，拧下端部底盖螺丝，连同编码器及其连线、联轴器一同取下放在一边，再将联轴器取下。用 17#19#普通搬手拆下三角分线架，用大铁剪刀剪掉集电环引线接头处的外部绝缘，并拆下接头处连接紧固螺丝，用 8 号内六方和带加长竿的 13#棘轮拆下固定集电环的所有螺栓。用 M8 的 4 根螺杆、法兰盘螺丝组成拆卸工具，将集电环三根引出线用钢管套筒套住，顶住发电机后侧端轴且水平。将拆卸工具的 4 根 M8 螺杆插入集电环外侧对应的螺丝扣内，预留出钢管套筒和放入铁园片及 20T 千斤顶的距离，铁园片扣在钢管套筒外侧园面，在园铁片与法兰盘及 M8 螺杆当中装入 20T 千斤顶，调节法兰盘外侧螺丝紧固，通过调整螺丝将集电环顶出。

  安装集电环前，先将其预热，来回滚动并用喷灯均匀加热，外侧稍微加热，防止冷热不均导致炸裂，加热约十分钟后迅速插入原位置至卡槽处。然后把固定集电环的螺丝全部安上，装上集电环外侧的三角分线架。

  此外，还有一种风力发电机组发电机集电环安装装置，其包括定心装置、护套、推卸装置、手柄和集电环。使用时，将支撑装置的固定轴与发电机轴固定连接，推卸装置与固定轴连接，将定心装置与护套连接，把集电环放入护套内并套在固定轴内，启动第一伞齿轮马达，定心动块锁紧发电机轴外圆周，启动第二伞齿轮马达，支撑动块锁紧集电环内孔，摇动手柄将集电环完全推入发电机轴，反向启动第二伞齿轮马达和第一伞齿轮马达，将装置拉出。

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  p发电机集电环的作用主要是在发电机中传输电源和信号。/pp它是转子线圈的接线端，能将励磁的直流电通过碳刷与之接触，输送给转子激磁，让发电机正常工作。/pp集电环在电机中发挥着关键作用，像同步电机和异步电动机等大范围的使用在产业部门，且常在苛刻条件下运行。/pp集电环的材质多样，钢质集电环耐磨性好、机械强度大，常用于因极性引起集电环磨损差较大的同步电机，还能加工成复杂结构，价格低。/pp对于像汽轮发电机这样强调高圆周速度下机械强度和耐磨性的，有时会用锻钢。/pp不过，不锈钢虽然抵抗腐蚀能力好，但滑动特性不稳定，与电刷组合不当容易使电刷跳动、温升过高或异常磨损。/pp青铜铸件等铜质集电环滑动性能好，但含大量低熔点铅时易因通电点加热而脱铅，造成集电环或电刷异常磨损。/pp在集电环与电刷的配合上要格外的注意，当电刷研磨性强、集电环材质软时，有可能会出现阶梯磨损，尤其是在高温低湿的全封闭电机中，轻易造成电刷或集电环过度磨损。哪怕是很小的火花，也有一定可能会逐渐恶化扩大，所以一定要重视。/p

  p发电机集电环是发电机的重要组成部分，其工作原理是基于电磁感应定律和电路闭合原理。/pp 当发电机转子旋转时，磁感线会切割集电环，产生感应电动势。这个感应电动势会通过集电刷与外部电路连接，形成一个闭合电路，电流就从发电机转子中流动到外部电路中，实现电能的传输。/pp 集电环通常由金属材料制造成，安装在发电机转子的轴上。在转子旋转过程中，集电环保持与集电刷的接触，使电能能够顺利传输。/pp 碳刷则用来保持集电环与集电刷之间的良好接触状态。碳刷通常由碳材料制造成，具有优良的导电性能和耐磨性，其形状与集电环的曲线相匹配，能够紧密贴合集电环表面。/pp 集电环的材质要求机械强度大、是电的良导体、具有抵抗腐蚀能力，在与电刷滑动接触时，一定要具有耐磨性和稳定的滑动接触特性。一般钢质集电环的耐磨性好，机械强度大，多用于因极性引起集电环磨损差较大的同步电机上。/pp 为了预防在钢质集电环上发生严重的重象伤痕，在电机长期停转时应将电刷提起。为了改善并联电刷的电流分布，可移动集电环滑动接触面的通电点。为了获得良好的滑动特性，在集电环上开螺旋状的斜槽是有效的。/pp 在发电机运行维护中，要由专人负责对集电环的检查和维护，规定检查时间和次数。定期巡视时，要检查集电环碳刷的火花情况、表面温度和温升、颜色、积尘和油污、电刷跳动及连接情况，抽检电刷刷辨上电流。更换电刷要用正品，且提前研磨好，更换后加强检查巡视次数。/pp 发电机大修时，要做好集电环的检查和维护工作，防止集电环受潮，及时清洗整理集电环碳刷处的碳粉和灰尘。如果集电环温度过高，可能是电刷接触不良，要测量各个电刷的电流，看是否均衡。若是不均衡，先处理电流小的。若电流均衡，则查找其他原因，比如电刷质量上的问题、通风不良、接触电阻过大或分布不均匀等。/p

  p哪些因素会影响发电机集电环的常规使用的寿命？/pp首先，集电环的材料很关键。得有良好导电性和耐磨性，像铜、铝这类材料就不错，不然电能传递受影响，集电环寿命也短。/pp其次，形状和尺寸得跟定子上的刷子匹配，这样电路才稳定可靠。/pp再者，转速、负载、温度这些也有影响。转速快、负载大、温度高，集电环磨损就可能加快。/pp还有，通风得好。通风不良，像冷却风道、集电环通风孔堵塞，风扇风量下降，集电环表面温度会过高，电刷磨损加剧，还会堵塞滤网，影响散热。/pp接触电阻也得注意。碳刷与滑环、刷辫、刷架引线接触电阻大，集电环与转子引线接触电阻大，碳刷压力不均、过短、弹簧老化没弹性，碳刷材质不良、型号不对，这一些都会导致发热不均，影响集电环寿命。/pp另外，机组摆幅和机械振动大也不行，会让碳刷架螺丝松动，碳刷跳动，产生火花，烧损集电环和碳刷、碳刷架。/pp最后，集电环磨损多数是因为碳刷过热破坏了氧化膜。所以日常要做好维护，按时进行检查清理集电环表面及冷却风道滤网，紧固螺丝，检查碳刷和集电环接触面，保证弹簧压力合适，用对碳刷型号，立即处理磨损故障，这样才可以延长集电环常规使用的寿命。/p

  p发电机集电环常见的故障主要有以下几种：/pp 一是集电环接地故障。一种是集电环本身绝缘被损坏而接地，能加强绝缘处理的可局部修理，不行就换新；另一种是集电环与转轴间的绝缘表面有污物，清洗整理干净并保持清洁就行。/pp 二是集电环短路故障。制造、材料、经常使用及电机振动等会使内集电环中穿越的导线绝缘破坏，短路严重会影响发电，要抽出导线，更换绝缘套管或在集电环穿孔内壁浇注环氧树脂加强绝缘。/pp 三是集电环表面不光滑甚至会出现沟槽。开始多因电刷和集电环接触不实、电机振动、电刷牌号不对，导致集电环表面不光滑，火花变大，越来越严重。选用正确电刷牌号，用砂布顺向打磨清理即可。/pp 此外，集电环故障还可能会引起一些事故。比如某电厂就发生过因集电环故障停机的事故，正极集电环冒烟、电刷打火，最终造成正极电刷及刷架、集电环、转子大轴、滑环冷却风扇等损坏，#7 瓦基座也有损坏。原因包括励磁电流波动、轴振动、转子接地保护未发信号、#7 瓦损坏等。这暴露了运行人员处理不及时、接地保护延时整定值不合理、集电环散热效果差等问题。防范措施包括严格执行电刷检查维护规定、定时检查电刷运行工况、调整转子一点接地保护的延时整定时间等。/pp 在日常检修维护中，要清扫脏污，调整电刷弹簧压力，定期测量电刷均流度，更换电刷时要注意很多事项，比如穿绝缘鞋、用同型号电刷、防止电极接地及极间短路等。还要定期清除集电环通风沟、孔内的碳尘物，并交换集电环极性。/pp 碳刷运行好坏关系到发电机运行安全，实际中碳刷与滑环发热现象普遍，处理不好会导致非常严重后果。正常运行时碳刷温度和电流分布较平衡，一旦电刷变短、接触电阻变大等，系统平衡能力降低，温度可能失控，导致碳刷工作状态变差，出现大量火花等。/pp 柴油发电机电刷及集电环常见故障中，通风不良、接触电阻过大或分布不均匀、机械及摩擦等原因都可能会引起发热。比如通风道堵塞、电刷与各部位接触电阻大、电刷压力不均、集电环与转子引线接触电阻大、电刷材质不良、电刷接触面研磨不良、接触面积小、电刷在刷盒中卡涩、刷握与集电环表面间隙过大等。/p