Les défauts courants des balais en fonctionnement incluent la surchauffe, la production d'étincelles, ainsi que des dommages importants au porte-balais et à la bague collectrice. Parmi les causes de surchauffe, on retrouve principalement les aspects suivants :
1. Surchauffe due à une mauvaise ventilation : Une mauvaise ventilation résulte principalement de l’obstruction des conduits d’air de refroidissement, des rainures et orifices de ventilation de la surface de l’anneau collecteur, ainsi que d’un débit d’air insuffisant du ventilateur de circulation. En particulier, une température de surface trop élevée de l’anneau collecteur en fonctionnement entraîne une usure accrue des balais et une accumulation de poussière de carbone, pouvant obstruer les canaux de dissipation thermique. Par conséquent, lors des révisions majeures et mineures, les rainures et orifices de ventilation de la surface de l’anneau collecteur, ainsi que les filtres des conduits d’air de refroidissement, doivent être nettoyés afin de garantir leur bon fonctionnement. Pour les anneaux collecteurs ayant subi plusieurs alésages, si la hauteur des rainures de ventilation est inférieure à 5 mm et atteint le trou de butée radiale, ces anneaux doivent être remplacés conformément aux instructions, en fonction du diamètre extérieur utilisé, afin de garantir la fiabilité mécanique et thermique de l’anneau collecteur.
2. Surchauffe due à une résistance de contact excessive ou à une répartition inégale du courant : La bague collectrice et les balais conduisent le courant par contact glissant. Selon la capacité et le modèle, chaque bague collectrice est équipée d'une douzaine de balais. Les différences de résistance de contact et de répartition du courant entraînent une surchauffe. Les causes possibles sont les suivantes : (1) Résistance de contact excessive entre le balai et la surface de la bague collectrice, entre le balai et la tresse de balai, et entre la tresse de balai et le fil conducteur du porte-balais. Pour la vérifier, comparez la chute de tension totale d'un balai, la chute de tension de contact du balai, la chute de tension du corps du balai, la chute de tension de connexion et la chute de tension de la tresse de balai. Vérifiez également le serrage de toutes les vis du circuit. Contrôlez la propreté des surfaces de contact des balais et l'absence de contamination par de l'huile. (2) Pression des balais inégale ou non conforme aux spécifications peut être due à des balais trop courts, à un ressort ramolli et vieilli par la surchauffe et ayant perdu son élasticité. Utilisez un dynamomètre pour contrôler la pression des balais. Le ressort de pression constante doit être intact et sans dommage mécanique, et sa pression doit être conforme aux spécifications du fabricant. L'écart de pression entre les ressorts d'un même pôle ne doit pas dépasser 5 %. Pour les balais à pression variable, la pression doit être conforme aux spécifications du fabricant lorsqu'elles sont spécifiées. En l'absence de spécifications, ajustez la pression à un niveau faible qui n'entraîne pas l'inflammation du balai. Généralement, elle est de 140 à 250 g/cm². La pression de chaque balai d'un même porte-balais doit être uniforme. (3) Résistance de contact excessive entre la bague collectrice et les fils du rotor. Il convient de renforcer les vis de fixation entre la bague collectrice et les fils du rotor. (4) Matériau des balais de mauvaise qualité, faible conductivité, utilisation d'un modèle non conforme ou de modèles différents. Un même moteur doit utiliser des balais du même modèle et du même fabricant. Les balais présentant des différences d'aspect notables doivent être remplacés.
3. Surchauffe due à des causes mécaniques et de frottement : La plupart des surchauffes de la bague collectrice et des balais sont dues à des causes mécaniques et de frottement. Si la température de la bague collectrice et des balais est élevée avant le démarrage de la machine ou reste excessive en cours de fonctionnement, et qu'elle diminue après le remplacement de plusieurs balais, il est fort probable que la cause soit d'origine mécanique ou de frottement. Les causes de surchauffe dues à des causes mécaniques et de frottement sont complexes et peuvent être les suivantes : (1) Un mauvais meulage de la surface de contact des balais ou un remplacement excessif de ces derniers en cours de fonctionnement. Il est recommandé de ne remplacer qu'un ou deux balais par porte-balais. Les nouveaux balais doivent être meulés au même diamètre que la bague collectrice et être de la même marque que les anciens. Lors de révisions majeures, si de nombreux balais sont remplacés, il convient de laisser suffisamment de temps pour la formation d'une couche d'oxyde sur leur surface avant leur remise en service. (2) La surface de contact entre la brosse et la bague collectrice est trop petite. Elle ne doit généralement pas être inférieure à 75 % de la section transversale d'une brosse. (3) La brosse oscille dans son logement ou est bloquée. Elle doit pouvoir se déplacer librement de haut en bas dans son porte-brosse, et le jeu doit être conforme aux spécifications du produit. En l'absence de spécifications particulières, un jeu de 0,10 à 0,20 mm est acceptable. La brosse doit être de forme carrée, et l'écart dimensionnel entre ses extrémités supérieure et inférieure ne doit pas excéder 0,05 mm. (4) Le jeu entre le porte-brosse et la bague collectrice est trop important. En raison de la fragilité du matériau de la brosse, un jeu excessif empêche un contact optimal entre la brosse et la bague collectrice pendant le fonctionnement. Le contact sera alors oblique, ce qui risque de casser la brosse. Le jeu entre la surface du porte-brosse et la bague collectrice doit être conforme aux exigences techniques du produit. Si le produit ne comporte pas de réglementation spécifique, le jeu peut être ajusté à 2 ou 3 mm. Lors du réglage du jeu, une couche de caoutchouc de 2 à 3 mm d'épaisseur peut être fixée sur la surface de la bague collectrice, le porte-balais est pressé contre le caoutchouc, puis la vis de positionnement est serrée et le caoutchouc est retiré.
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Date de publication : 25 février 2026