前段时间，怡斯麦接到某企业关于大中型全自动绕线机滑环故障的咨询电话，随后我们为该企业提供了完善的绕线机故障解决办法，在这里，为大家详细介绍一下过程。大家都知道，怡斯麦生产的全自动绕线机，自动绕线机可与自动上料系统，自动焊锡系统，自动检测系统等，可合成自动化生产流水线。

某企业有一台自动化生产流水线在设计阶段由于充分考虑辅机设备节能降耗、设备工况调整连续性、设备综合造价等因素，一次风机、二次风机、引风机的驱动电机（共12台，分别为4 100kW、1 600 kW、4 800 kW） 选用了液阻调速装置+自动绕线机电机的配置。自投入运行5 年来，经常发生电刷磨损严重、滑环高温过热及电刷打火等现象，轻则损坏电刷，重则造成滑环相间短路、滑环烧损、转子引出线烧毁等故障，造成相关电机停运检修，严重影响机组的安全运行。

1 典型故障现象及解决办法

1.1 电刷磨损严重

机组调试初期，电机电刷磨损特别严重，曾经发生电机起动2 h就把新换的电刷磨损3/4，造成设备被迫停机的情况，机组调试被迫中断。针对此现象，电机厂家更改了电刷型号，把原配的J201电刷更换为摩根J200电刷，电刷磨损仍很严重；厂家又把电机原配带冷却环道的类圆盘式滑环更换为圆柱式滑环，初步解决了电刷磨损问题。

电刷运行周期维持在15 d左右，严重影响机组的长周期稳定运行。针对此情况，联系了国内知名电刷供应商***卡朋罗兰。该公司技术人员针对现场最大功率电机的铭牌数据计算出通过电刷的电流为11.83A/cm2，滑环线速度为18.48 m/s；根据滑环电刷选材原则，综合考虑电流密度、温度、摩擦、压力等各种条件以产生足够的电化学反应，从而生成好的氧化膜并维持稳定等因素，推荐采用EG389P作为电刷材料并对该材料进行浸银处理 （即M9426），M9426的过流能力为15 A/cm2，适用速度为45 m/s以下，配合1.76N/cm2的压簧，完美解决了电刷磨损的问题，电刷运行周期维持在200 d左右。

1.2 滑环有异音

3#机组的3A引风机电机在检修后启动运行中，发现滑环罩壳内有周期性的振动异音，多次停机检查均未发现异常；经长时间运行后，该电机运行中发生转子引出线过流烧损故障，1相引线完全烧损，其余2相引线均已接近断裂状态。分析故障原因为滑环和转子轴的间隙过大，滑环和转子轴发生周期性轻微相对运动，造成引线长期受力，来回揉动，部分断裂，最后过流熔断，这也解释了异音产生的原因。初期处理方法为对滑环和转子轴的间隙进行加紫铜皮衬垫处理，效果不理想，最后对滑环和转子轴的结合部边缘进行点焊处理，滑环和轴之间不再发生相对运行，解决了异音及引线损坏问题。

1.3 滑环晃度大

绕线式电机经长时间运行和多次检修拆装滑环，滑环和电刷的物理磨损及电化学反应等造成滑环表面不再是1个柱面，有不同程度的槽存在，表面光洁度下降很多；尤其是冬季环境温度、湿度较低情况下，新装的滑环表面不易形成氧化膜，滑环和电刷间的磨损很大，造成滑环晃度较大，最大达到0.3 mm，电刷跳动频繁，刷架振动大，进一步加剧滑环和电刷的磨损，多次发生碳粉集聚引起的短路故障。

电机滑环现场磨削需在电机检修工作完成后，润滑油站工作的情况下进行，使用变频电源和变频电机及传动皮带在电机驱动端侧对电机进行驱动，变频电机选用7.5 kW的8极电机为宜，转速控制在200 r/min以内。在电机滑环侧用30 mm厚钢板制作1个高度合适，面积约800 mm(800 mm的操作平台固定在地面，操作平台上固定1个铣床用的十字工作台，十字工作台上安装1个砂轮机，准备好就可开始对滑环进行磨削了。

滑环磨削时的要点有三：a) 平台高度要合适，稳定性要高，不能发生振动，否则易引起共振，无法控制磨削精度；b) 要选用绿碳化硅 （GC） 砂轮，该砂轮硬度高、脆性大、磨粒锋利、导热性好，比较适合有色金属的磨削；c) 要精确控制十字工作台的行程，磨削工作不能急于求成，否则会造成平台振动大，无法正常工作。砂轮磨削完成后还需用浸油的细砂纸进行表面打磨，使滑环表面更为光滑，滑环晃度控制在0.03 mm以内，一般磨削后约为0.02 mm左右。

2 滑环和电刷的故障原因分析及处理措施

2.1 电刷和刷握方面

a) 电刷型号选用不合理。一般有两种情况：(a)整个电刷的型号选择不对，电刷主要参数值与实际要求相差较大，电刷材质过硬或过软，都会对滑环造成不良影响；(b)不同型号电刷混用，不同型号电刷的电流密度不同，混用会引起滑环严重发热；

b) 电刷数量不合理。有些电机的电刷数量设计偏少，使每只电刷上的电流密度增大，导致电刷和滑环过热。如果电机运行时间长，会使刷辫高温变色，电刷过热膨胀或开裂，导致电刷在刷握中卡死，电刷与滑环表面出现灼痕；

c) 更换电刷不及时。电刷磨损过多未及时更换，造成电刷压力不足，从而在电刷与滑环之间出现火花，使滑环打出麻点而加剧发热。

根据电机的运行条件，选择适当型号的电刷，并使所有的电刷型号相同，有条件的使用同一批号电刷。清理刷握内表面与电刷外表面，要求刷握内表面光滑平整无毛刺，电刷外表面研磨光滑，使两者配合良好，电刷与刷握之间的间隙为0.1 mm)0.3 mm之间。

当电刷磨去2/3时要及时更换，更换电刷注意事项：a) 新电刷要与原来使用的电刷型号、规格相同，并尽可能使用同一批号的电刷；b)每次更换电刷的数量不宜过多，否则可能因新电刷的有效接触面积减少，使电流密度增大，一般要求每相上更换的电刷不超过该相电刷总数的1/4；c) 新电刷要磨合工作面，最好在旧滑环表面进行磨合，使电刷与滑环有3/4以上的有效接触面，防止接触面过小而使接触电阻增大。磨合时应采用粒度较细的玻璃纱布，避免采用金刚砂布，以防止金刚砂嵌入电刷而在旋转时划伤滑环和电刷。

2.2 压簧方面

a) 压簧压力调整不当。电刷压力过小时会使电刷与滑环接触不良，容易产生火花使滑环过热，有时甚至烧蚀滑环使之出现麻点，也将导致滑环过热；电刷压力过大时会使电刷与滑环摩擦力增大，不仅加剧机械磨损，而且会使滑环因摩擦发热较多产生过热；

b) 更换压簧不及时。压簧在使用过程中，电刷过热会造成弹簧退火后逐渐失效；使压力减小，造成部分电刷电流减小，其余电刷电流偏大，电刷电流分布不均，使电流分布大的电刷发热增加。压簧压力不均匀，接触不稳定，接触压降增大，发热明显增加。

经常检查电刷的工作状态和活动情况，定期检查压簧压力是否合格，确定电刷在刷握内运行是否自由，有无卡涩。若压簧的压力过大或过小，就必须做出适当调整，必要时及时更换压簧，使电刷受到均匀稳定的压力，各电刷之间压力差不应超过其平均值的10%。

2.3 护环和刷架方面

a) 滑环的质量问题。有些电动机滑环材质差，整个滑环的椭圆度差，运转时偏心度较大。这些情况都会导致滑环过热；

b) 滑环维护及修理不及时。电机在运行过程中，有时因维护不周或电刷装置与滑环的质量问题，使得滑环拉毛、烧蚀或产生麻点，这时就需及时维修，否则运行时滑环易产生高温，其损坏会更加严重。另外，刷架及电刷中心线并非完全垂直于滑环圆周切面，有时会产生一定的倾斜角度，倾斜势必造成电刷的接触不良、压簧压力不一致、刷握与滑环表面距离不一致，电刷有效接触面有差别，这些差别的存在，使滑环局部温度升高。

及时维修滑环和调整刷架。在维护滑环时，要视滑环损坏的程度采取相应办法，对材质不好的滑环进行更换，对椭圆度超标的滑环进行磨削，使滑环工作面偏心度小于0.03 mm。对刷架要仔细检查，尽量使每个刷架与滑环切面垂直，保护滑环轴线与刷架的轴线同心；对机械强度不够的刷架进行更换，重新选择合格的刷架，以减少电刷在运行中的振动。

3 结语

绕线机电机由于其特有优势，在工业拖动方面有很广泛的应用，但由于结构特殊，其维护工作量比普通鼠轮式电机要繁重且复杂，如果维护不到位，滑环与电刷部分容易发生各类故障。分析查找故障原因既要靠理论分析，更要靠实践经验；怡斯麦通过对该企业实际故障案例的分析及解决方法，总结了适当的处理措施，为今后工作及同类设备的维护提供借鉴，更好地服务于生产。