吉林吉恩镍业股份有限公司 吉林省 132311
我公司的烧结机用主抽风机，主抽风机型号SJ6000，配套电机为绕线电机，电动机启动方式采用转子串水电阻方式启动，电机型号见表1：
电机生产厂家为西安泰富西玛电机有限公司，给我公司供货的电机滑环采用钢制滑环；采用含铜较高的J164碳刷，碳刷尺寸为32mm*25mm*64mm（长*宽*高），生产厂家为哈尔滨哈碳电刷制造有限责任公司；刷握材质采用铝合金；压簧采用钢制，倒V型。
事件1：
5月20日17时，接到烧结主抽风机现场操作工汇报，电机滑环其中一相出现火花，并且有变大的趋势，设备科联系烧结车间，停机检查，发现外侧滑环出现轻微灼伤，部分碳刷过热断裂。
经检查碳刷及维修记录发现，电气维修人员在更换碳刷时，更换的碳刷外型尺寸虽与原碳刷外型尺寸一致，但不是同一厂家生产，含铜量及柔软度也不一致。因公司高压绕线电机既有钢制滑环也有铜制滑环，两者使用的碳刷虽外型尺寸一致但材质不同。更换的碳刷含碳较高，质地软，易磨损，导电系数高于含铜高的碳刷，流经电流大，碳刷发热加剧，产生的高温使碳刷粉末及污秽对滑环产生火花，破坏滑环表面的氧化层，从而导致其它碳刷与滑环也出现冒火现象。
处理方法：用1000目的砂纸对滑环轻微打磨，去掉滑环表面的
灼伤凸起斑点及污秽，将冒火的滑环全部更换原含铜较高的碳刷，投入使用，运行正常。
事件2：
2014年6月10日21时，现场操作工汇报电机滑环出现冒火现象，并且有扩大迹象，停机检查发现三相滑环均有严重灼伤斑点，碳刷部分出现掉渣，断裂等破损现象。
因厂内没有滑环备件，考虑尽快恢复生产，决定现场对冒火的滑环进行相应处理，待备件到厂后进行更换。
维修用工具：直流电阻测试仪一台，角磨机一台、抛光毡两片、砂纸磨片三片（280目）、木板一片（宽度略大于滑环宽度），砂纸五十张（1000目）、尺子一把、倒链一个（2T），扳手等。
为避免电动机绕线、电缆直流电阻不平衡或者启动后封星接触器接触不良等原因导致电动机绕线端三相电流不平衡，滑环及碳刷电流分配不均，促使滑环冒火。将电机绕线端全部打开，解掉绕线端电缆线及水阻柜侧电缆线。利用直流电阻测试仪，测电机绕线的直流电阻，同时测绕线端电缆和水阻柜封星接触器吸合时直流电阻，直流电阻不平衡度小于5%，视为合格。
现场具体处理方法如下：
为保证维修人员的人身安全，将高压柜手车摇至退出位置，并合上接地刀闸；将电机与风机之间的联轴器拆下；将滑环外罩用倒链卸下；将压簧、碳刷及刷握拆下；为方便角磨机进行打磨，将导电杆、集电环、绝缘套及绝缘垫拆下，并做好相应的安装位置记录，避免安装位置错误；盘动电机，转速尽量快一些，用安装好砂纸磨片的角磨机对每相滑环进行打磨，力度要均匀直至滑环上的灼伤不明显便可停止打磨，用抛光毡对滑环进行抛光。此种处理方式可能导致滑环同心度达不到要求，即0.05mm以内；将导电杆、集电环及绝缘套等恢复，绝缘套及集电环的安装位置不能改变，改变位置可能导致集电环与滑环的侧面不平行；将刷握进行恢复，恢复后的刷握要求下表面距离滑环应在5到10mm之间的位置，尽量高度统一，用尺子找齐，并且刷握的安装位置要在对应的滑环接触面内侧，防止安装碳刷时，碳刷的接触面跑到滑环表面的外侧，刷握的中心线要垂直于滑环表面，以便安装碳刷；碳刷全部更换，并采用同一厂家，同一批次产品，安装前碳刷若未研磨，可以找一个与滑环直径差不多的圆弧进行手工打磨，若已经打磨可以直接安装，安装时要观察碳刷与滑环的接触面是否吻合，否则需要调整刷握的位置或打磨碳刷，并且检查碳刷在刷握内是否灵活；更换全部压簧，对压力不好的再进行更换；恢复接线，拆除安全措施，恢复供电；
空载启动电机观察运行情况，若火花还是很大，用绑有1000目砂纸的木板，带好绝缘手套，放置于滑环下部，对运行中的电机滑环进行打磨，力度要轻，砂纸与滑环接触上即可，否则易产生滑环温度高，对碳刷不好（此步骤建议在专业人员的陪同下操作）；空载运行两个小时，若无火花，连接负载再进行观察，若产生火花，继续用砂纸打磨。
通过运行几天的观察，滑环上还存在火花现象，并且用吹风机进行吹扫后，短时内没有花火，两、三天后又出现火花，停车检查发现碳刷和刷握中间夹着很多的粉末，并且个别碳刷和刷握已经粘住，碳刷磨损后卡在刷握内，在压簧的压力下不能使碳刷与滑环可靠接触，导致碳刷和滑环接触面脱离，虚接，放电，对滑环产生灼伤，灼伤使滑环表面凸凹不平，与碳刷摩擦时，加快碳刷的磨损，使碳刷表面不光洁，加重对滑环的灼伤，彼此反复导致滑环冒火更加严重。
我公司电机安装于彩板房内，主抽风机安装于室外，工作制为24小时。此主抽风机安装于烧结机和大布袋除尘器之间，烧结机漏下的大颗粒粉尘经过烟道，先进入主抽风机，再进入大布袋除尘器，从而导致了主抽风机叶轮及风机外壳磨损严重，漏风率高，现场灰尘较大，并且灰尘中含有金属及碳粉等导电粉末。
电机冷却气流见图1：
图1
如上图所示主抽风机漏的灰尘有部分被电机的冷却风扇吸入电机散热器，灰尘经过电机散热器流出，流出的气流被彩板档住，再被滑环的冷却风吸入，灰尘逐渐粘附在滑环上。为防止灰尘在电机彩板房内的恶循环，保证滑环冷却风的洁净，将电机散热器出口安装一个风道，将含有粉尘的冷却风经过扇热器直接排出电机彩板房外。
经过长期的观察，并且坚持半个月需吹扫一次滑环，定期检查并更换磨损严重的碳刷，从而达到更换一批碳刷可以使用六个月以上。
总结：绕线电机滑环易冒火，正常应用中应该建立完善的管理制度。加强巡视、巡检力度，才能尽早发现问题，分析问题及及时处理，减少损失。提高检修人员技能水平，从而提高检修质量，避免人为因素导致事故发生。
论文作者:石忠江
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/4
标签：碳刷论文; 电机论文; 抽风机论文; 砂纸论文; 集电环论文; 火花论文; 位置论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;