1、集電環(huán)-刷架的作用和結(jié)構(gòu)

1.1集電環(huán)、刷架作用

集電環(huán)-刷架組件是雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部件之一。集電環(huán)也叫導(dǎo)電環(huán)、滑環(huán)、集流環(huán)、匯流環(huán)等，是一種與電刷相接觸、使電流從電路的一部分通過滑動(dòng)接觸流到另一部分的導(dǎo)電金屬環(huán)。它可以用在任何要求連續(xù)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，又需要從固定位置到旋轉(zhuǎn)位置傳輸電源和信號(hào)的機(jī)電系統(tǒng)中。集電環(huán)能夠提高系統(tǒng)性能，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，避免導(dǎo)線在旋轉(zhuǎn)過程中造成扭傷。

 

刷架是通過彈簧降壓力加在與集電環(huán)表面滾動(dòng)接觸的碳刷上，使其在固定體與旋轉(zhuǎn)體之間穩(wěn)定地傳到電流機(jī)構(gòu)。

1.2集電環(huán)與刷架的結(jié)構(gòu)

2、刷架安裝

與刷架所配合的零件(包括發(fā)電機(jī)集電環(huán)罩端蓋、集電環(huán)罩外殼等等)，必須符合發(fā)電機(jī)制造商和集電環(huán)制造商共同的技術(shù)要求。在

此基礎(chǔ)上，通常發(fā)電機(jī)刷架固定有三種形式。

①刷架是以螺桿單端固定的方式安裝到集電環(huán)罩單側(cè)端蓋上。

②以螺栓兩端固定的方式裝到集電環(huán)罩兩側(cè)端蓋上

③將刷架直接固定在集電環(huán)罩的外殼上。

 

目前集電環(huán)配套的刷架采用整體組裝式結(jié)構(gòu)，依靠螺桿單端固定的方式安裝到集電環(huán)罩單側(cè)端蓋上，主要裝配過程如下：

a.撕掉刷架上的保護(hù)膜。

b.檢查微動(dòng)開關(guān)線路是否完好，功能正常。

c.檢查各零部件裝配是否牢固，外觀是否受損。

d.將刷架上的三個(gè)螺栓裝入集電環(huán)罩端蓋上的刷架安裝孔，調(diào)整刷架位置，使刷架整體與轉(zhuǎn)子軸線平行，刷握底面到集電環(huán)表面距離相等，并且在2-4mm范圍內(nèi)。

e.用力矩扳手將安裝螺桿的螺帽擰緊，擰緊力矩參考發(fā)電機(jī)廠家要求或者相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)。

3、碳刷安裝

碳刷裝入刷握以后需要將碳刷辮子線固定到刷握上，安裝良好的

碳刷如下圖所示

 

 

碳刷安裝后需要磨合處理，打磨碳刷表面，使其與集電環(huán)更好貼

合,形成良好氧化膜。具體步驟如下：

a.用砂布纏在集電環(huán)表面，插入碳刷，壓下卷簧，慢慢旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，打磨碳刷與集電環(huán)接觸面積達(dá)到80%以上。

b.拿開砂布，將刷握導(dǎo)線固定在刷握上，擰緊力矩參考發(fā)電機(jī)廠家技術(shù)文件或者相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。

c.裝上碳刷以后，抓住碳刷導(dǎo)線向外拉幾次，檢查碳刷在彈簧力的作用下可以在刷握離順暢滑動(dòng)。注意不要拉碳刷金屬柄。

d.使用壓縮空氣或者干凈棉布、毛刷等將刷架和集電環(huán)表面清理干凈。

4、恒壓力彈簧安裝

裝好碳刷后需要將恒壓力彈簧裝入刷握，裝配前需要檢查彈簧狀

態(tài)完好，無松圈、變形等缺陷。具體步驟如下：

a.按照下圖放置彈簧，彈簧直立部分放入刷握滑動(dòng)槽，彈簧彎曲部分與碳刷圓弧凹槽貼合。

b.向下按壓彈簧，直到恒壓彈簧限位卡放入刷握限位

 

 

5.氧化膜

在電刷與換向器、集電環(huán)的滑動(dòng)接觸中，其表面所生成的褐色、深紫色、淺蘭色、咖啡等色的一層薄膜，通稱為“氧化膜”。在電刷運(yùn)動(dòng)過程中，起著非常重要的作用。氧化膜主要由兩部分組成。其一是與基體金屬結(jié)合在一起的金屬氧化物和金屬氫氧化物，稱為氧化薄膜;其二，是炭素薄膜。炭素薄膜是在運(yùn)行過程中從電刷上剝離下來的極其細(xì)小的炭石墨粒子，電刷材質(zhì)中所含的不純物、空氣中浮游的塵埃以及被吸附的水分和氧氣所組成。氧化膜在運(yùn)行過程中對(duì)電刷的磨損起著非常重要的作用。換向器表面上的氧化膜對(duì)維持電機(jī)的正常運(yùn)行，起著十分重要作用。首先它使電刷與換向器之間摩擦系數(shù)減小，起到了很好的潤滑作用，使電刷能在換向器上穩(wěn)定地運(yùn)行。這也大大地降低了電刷和換向器的磨損。其次，由于金屬氧化膜的電阻率較大，因而增加了電刷與換向器之間的接觸壓降，限制了被電刷短路的元件內(nèi)的短路電流，改善了換向性能。