1、集電環(huán)-刷架的作用和結構

1.1集電環(huán)、刷架作用

集電環(huán)-刷架組件是雙饋異步風力發(fā)電機的關鍵部件之一。集電環(huán)也叫導電環(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接觸流到另一部分的導電金屬環(huán)。它可以用在任何要求連續(xù)旋轉的同時，又需要從固定位置到旋轉位置傳輸電源和信號的機電系統(tǒng)中。集電環(huán)能夠提高系統(tǒng)性能，簡化系統(tǒng)結構，避免導線在旋轉過程中造成扭傷。

 

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

1.2集電環(huán)與刷架的結構

2、刷架安裝

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

此基礎上，通常發(fā)電機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)罩單側端蓋上。

②以螺栓兩端固定的方式裝到集電環(huán)罩兩側端蓋上

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構，依靠螺桿單端固定的方式安裝到集電環(huán)罩單側端蓋上，主要裝配過程如下：

a.撕掉刷架上的保護膜。

b.檢查微動開關線路是否完好，功能正常。

c.檢查各零部件裝配是否牢固，外觀是否受損。

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

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

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，慢慢旋轉發(fā)電機轉軸，打磨碳刷與集電環(huán)接觸面積達到80%以上。

b.拿開砂布，將刷握導線固定在刷握上，擰緊力矩參考發(fā)電機廠家技術文件或者相關國家標準。

c.裝上碳刷以后，抓住碳刷導線向外拉幾次，檢查碳刷在彈簧力的作用下可以在刷握離順暢滑動。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”。在電刷運動過程中，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。炭素薄膜是在運行過程中從電刷上剝離下來的極其細小的炭石墨粒子，電刷材質中所含的不純物、空氣中浮游的塵埃以及被吸附的水分和氧氣所組成。氧化膜在運行過程中對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維持電機的正常運行，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的短路電流，改善了換向性能。