発電機ブラシと励磁ブラシは、抵抗率が比較的小さく、性能も比較的安定しています。しかし、電流値、ブラシへの圧力、周囲温度、湿度、清浄度、ブラシとスリップリング表面の摩耗、そしてブラシ自体の影響を受けます。製造工程などの要因により、長期運転において、潜在的な危険を早期に発見し、断固たる判断を下さなければ、ブラシの火花、リングファイア、さらにはブラシの故障による強制停止など、様々な事態が避けられません。
電動ブラシの火花発生の原因は多岐にわたり、関連資料や規制にも詳細が記載されています。しかし、実際の製造工程においては、電動ブラシの火花発生の実際の原因はおそらく以下の通りです。
1.ブラシの電流密度が大きすぎます。実際の運転では、機械的な原因やバネ圧不足などにより、1つまたは2つのブラシが詰まると、正常な負荷を維持するために他のブラシに流れる電流が増加します。たわんだブラシの場合、スリップリングとの接触面積が減少するため、接触面の流量密度が増加します。Q = I * IRTによると、発熱量は電流の2乗に比例します。蓄積された熱を放散できない場合、温度が急上昇し、ブラシとスリップリングの接触面で火花が発生します。また、火花が発生した後、ブラシの動作環境が悪化し、悪循環によりブラシの火花がさらに深刻になります。この状況が深刻になると、リング火災が発生します。
2.ブラシの圧力が不均一であるか、要件を満たしていません。ブラシが工場を出荷するとき、メーカーはブラシの圧力を火花が発生しない最低圧力に調整しています。科学的な実証と実践の要約の後、最低圧力は一般的に200～300ɡ/c㎡、つまり0.02～0.03MPaであり、各ブラシ間の圧力も均一である必要があり、差は10を超えてはなりません。発電機の長期運転では、特定のブラシの摩擦が短すぎるか、ブラシがブラシフレームに詰まっていると、圧力が不均一になります。また、機械的要因やスプリング自体が加熱されて柔らかくなるなどの要因により、圧力はブラシが火花を発生させない最小理論要件に達することができません。さらに、カーボンブラシを押したり引いたりするときに、感覚に頼ったり、経験を積んでいなかったりすると、操作誤差が非常に大きくなります。
3.ブラシの表面が汚れている。この点は最も軽視されています。通常運転時の発電機ブラシは密閉されたキャビネット内に密封されています。2極ブラシの間のシャフトには、ギア型の軸流ファンがスリーブ状に取り付けられています。グラファイトカーボンパウダーと電動ブラシは、ローターの回転によって研磨され、適時に熱が除去され、洗浄と冷却の効果が得られます。キャビネットのドアがしっかりと閉まっていない場合、または検査中にドアを閉め忘れた場合、外部のほこりが熱風とともにブラシに吸い込まれ、ブラシ柱に付着し、ブラシの放熱に影響を与えます。一方、ブラシで火花が発生すると、ブラシ柱の表面が汚れており、ブラシ柱間の絶縁強度が不十分なため、輪火が発生しやすくなります。さらに、スリップリングには螺旋状の溝が設けられており、ブラシの放熱面積を増やし、ブラシとの接触を改善することで、ブラシをより十分に冷却し、トナーをより容易に除去することができます。キャビネットのドアがしっかりと閉まっていない場合、ファンの吸引力が不十分な場合、ファンのほこりが螺旋状の溝に付着しやすく、その結果は想像に難くありません。励磁モーターブラシは比較的低い電圧レベルであるため、外部に露出しており、定期的に点検・清掃することをお勧めします。
4. ベアリングの振動が大きい。第一段階と第二段階の大型シャフトには励振器が取り付けられている。ベアリングが長く、追加設備も多いため、振動を最小限に抑えることは当然困難である。装置の長期運転、疲労、老朽化などの複雑な要因により、ベアリングの振動が増大する。ブラシの振動により、ブラシ柱の摩擦が不均一になり、リード線とスプリングが緩み、局所的な火花が発生し、徐々に全体の状況に悪影響を及ぼしていく。
投稿日時: 2021年6月9日