As escovas do gerador e do excitador possuem resistividade relativamente baixa e desempenho relativamente estável. No entanto, seu desempenho é afetado pela intensidade da corrente, pela pressão exercida sobre a escova, pela temperatura ambiente, umidade, limpeza, desgaste da escova e da superfície do anel coletor, além de outros fatores inerentes ao processo de fabricação. Se, durante a operação prolongada, um risco oculto não for detectado e corrigido prontamente, é inevitável que ocorram faíscas nas escovas, incêndio no anel coletor ou até mesmo a parada forçada do equipamento.
Existem muitas razões para a ocorrência de faíscas em escovas elétricas, e os materiais e regulamentos relacionados descrevem detalhadamente esse fenômeno. No entanto, na prática de produção, as causas reais de faíscas em escovas elétricas provavelmente são as seguintes:
1. A densidade de corrente nas escovas é muito alta. Na operação real, se uma ou duas escovas estiverem travadas por razões mecânicas, pressão insuficiente da mola, etc., a corrente através das outras escovas aumentará para manter a carga normal. Para escovas deformadas, a densidade de fluxo na superfície de contato aumenta devido à área de contato reduzida com o anel deslizante. De acordo com Q=I*IRT, a geração de calor é proporcional ao quadrado da corrente. Quando o calor acumulado não pode ser dissipado, a temperatura sobe bruscamente e faíscas serão geradas na superfície de contato da escova e do anel deslizante. Além disso, após a geração das faíscas, o ambiente de trabalho das escovas piora, e o ciclo vicioso agrava a situação. Quando essa situação se torna grave, pode ocorrer um incêndio no anel deslizante.
2. A pressão das escovas é irregular ou não atende aos requisitos. Quando as escovas saem da fábrica, os fabricantes informam que a pressão deve ser ajustada para o valor mínimo que não cause faíscas. Após demonstrações científicas e análises práticas, concluiu-se que a pressão mínima geralmente é de 200 a 300 g/cm², ou seja, 0,02 a 0,03 MPa, e a pressão entre as escovas deve ser uniforme, com uma diferença que não deve exceder 10 g/cm². Durante o uso prolongado do gerador, se o atrito de uma determinada escova for muito curto ou se a escova ficar presa na estrutura, a pressão ficará irregular. Além disso, a pressão pode não atingir o requisito teórico mínimo para que a escova não gere faíscas devido a fatores como o aquecimento e a fragilidade da própria mola, que podem afetar a resistência mecânica. Ademais, ao pressionar e puxar as escovas de carvão, muitas vezes confiamos apenas na intuição e não acumulamos experiência, o que pode resultar em erros operacionais significativos.
3. A superfície da escova está suja. Este ponto é o mais negligenciado. As escovas do gerador, em operação normal, ficam seladas em um gabinete fechado. Há um ventilador axial em forma de engrenagem, acoplado ao eixo entre as escovas bipolares. O pó de carbono grafítico e as escovas elétricas são moídos pela rotação do rotor. O calor é removido em tempo hábil para atingir o efeito de limpeza e resfriamento. Se a porta do gabinete não estiver bem fechada ou se for esquecida de fechá-la durante a inspeção, a poeira externa será sugada para dentro da escova junto com o ar quente e se acumulará na coluna da escova, o que afetará a dissipação de calor da escova. Por outro lado, quando ocorrem faíscas nas escovas, a superfície dos polos da escova não está limpa e a resistência de isolamento entre os polos da escova não é suficiente, facilitando a formação de faíscas. Além disso, o anel deslizante possui um sulco espiral na superfície, que aumenta a área de dissipação de calor da escova, melhora o contato com a escova, permitindo que a escova seja resfriada mais completamente e o toner seja removido com mais facilidade. Se a porta do gabinete não estiver bem fechada, a poeira do ventilador aderirá facilmente à ranhura espiral caso a sucção do ventilador seja insuficiente, e as consequências podem ser inimagináveis. Considerando que a tensão da escova do motor de excitação é relativamente baixa e que ela fica exposta ao ambiente externo, recomenda-se também verificá-la e limpá-la regularmente.
4. Vibração de grandes mancais. Os grandes eixos da primeira e segunda fases são equipados com excitadores. Devido aos longos mancais e aos equipamentos adicionais, é naturalmente difícil controlar a vibração ao mínimo. A operação prolongada da unidade, a fadiga, o envelhecimento e outros fatores complexos fazem com que a vibração dos mancais aumente. Com a vibração das escovas, o atrito da coluna de escovas torna-se irregular, o fio condutor e a mola ficam frouxos e a ocorrência de faíscas localizadas afeta ainda mais a situação geral.
Data da publicação: 09/06/2021