宝 钢 技 术２０２０年第５期
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櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴毷毷毷毷开发与应用轧钢同步电动机集电环电蚀原因分析及对策高 峰，阮俊毅，施华杰（宝山钢铁股份有限公司，上海 ２０１９００） 摘要：针对一起大型轧钢同步电动机集电环装置发生的集电环电蚀打火故障，从碳刷、刷握、集电环本体以及其他影响集电环装置运行的各个方面逐一分析，最终分析得出在电动机过载情况下，较高的碳刷电流密度导致碳刷及集电环较高的运行温度，从而造成碳刷热膨胀，碳刷与刷握刷盒卡滞，最终碳刷与集电环表面接触不良，集电环电蚀烧损。通过在线磨削集电环、增加碳刷个数、降低电流密度和碳刷性能改进，提高额定电流密度并降低热膨胀率等做法，最终改善了集电环运行状态，避免了类似事故的发生。 关键词：同步电动机；集电环电蚀；碳刷；电流密度中图分类号：ＴＭ６１ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００８－０７１６（２０２０）０５－００５０－０５ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０７１６．２０２０．０５．０１１ＣａｕｓｅｓａｎｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｒｏｓｉｏｎｏｎｓｌｉｐｒｉｎｇｏｆｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｆｏｒｓｔｅｅｌｒｏｌｌｉｎｇＧＡＯＦｅｎｇ，ＲＵＡＮＪｕｎｙｉａｎｄＳＨＩＨｕａｊｉｅ（ＢａｏｓｈａｎＩｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１９００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｒｏｍｓｌｉｐｒｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｅｒｏｓｉｏｎｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｌａｒｇｅｓｔｅｅｌｒｏｌｌｉｎｇｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｓｅｓｏｎｅｂｙｏｎｅｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｂｒｕｓｈｅｓ，ｂｒｕｓｈｈｏｌｄｅｒ，ｓｌｉｐｒｉｎｇａｎｄｏｔｈｅｒｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｌｉｐｒｉｎｇｄｅｖｉｃｅ，ａｎｄｆｉｎａｌｌｙｃｏｎｃｌｕｄｅｓｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅｏｖｅｒｌｏａｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｅｒｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｏｆｂｒｕｓｈｅｓｌｅａｄｓｔｏｈｉｇｈｅｒｏｐｅｒａｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｈｉｃｈｃａｕｓｅｓｅｘｔｒａｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎｏｆｂｒｕｓｈｅｓａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｂｒｕｓｈｅｓａｒｅｓｔｕｃｋｂｙｂｒｕｓｈｈｏｌｄｅｒ，ｔｈｅｐｏｏｒｃｏｎｔａｃｔｂｅｔｗｅｅｎｂｒｕｓｈｅｓａｎｄｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｓｌｉｐｒｉｎｇｃａｕｓｅｓｓｌｉｐｒｉｎｇｄａｍａｇｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｉｃｅｒｏｓｉｏｎ．Ｂｙｏｎ ｌｉｎｅｇｒｉｎｄｉｎｇｔｈｅｓｌｉｐｒｉｎｇ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｂｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｂｒｕｓｈｅｓ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｂｒｕｓｈｅｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｈｉｇｈａｍｐｅｒｅｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｌｏｗｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎｒａｔｅ，ｔｈｅｓｔａｔｅｏｆｔｈｅｓｌｉｐｒｉｎｇｃａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄａｎｄａｃｃｉｄｅｎｔｓｃａｎｂｅａｖｏｉｄｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ；ｓｌｉｐｒｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｅｒｏｓｉｏｎ；ｃａｒｂｏｎｂｒｕｓｈ；ａｍｐｅｒｅｄｅｎｓｉｔｙ高 峰 首席工程师 １９７４年生 １９９７年毕业于西安交通大学
现从事电气设备技术管理工作 电话 ２６６４９０４７
Ｅ ｍａｉｌ ｇａｏｆｅｎｇ＠ｂａｏｓｔｅｅｌ．ｃｏｍ 随着交流调速技术快速发展，交流同步电动机从２０世纪９０年代开始大量应用。宝钢１９９６年建成投产国内第一条热连轧全交流调速传动系统，之后所有产线全部采用全交流调速技术。其中，电热丝绕线机
风机消音器１５８０ｍｍ热轧、１４２０ｍｍ冷轧、高速线材、厚板、１８８０ｍｍ热轧、１７３０ｍｍ冷轧等产线主轧机电动机均采用交流变频同步电动机。交流同步电动机有类似直流电动机换向器一样给转子供电的集电环装置。由于这个集电环装置既是一个旋转机械结构，存在着滑动接触、摩擦，同时它又是一个电气部件，有着电气绝缘、电流传递作用。因此，这个旋转、导电装置就会经常发生因各种机电原因导致的碳刷打火、集电环电蚀、烧损等重大故障，导致电动机停运。１ 故障情况某厂发生一起精轧Ｆ１／Ｆ２两台主传动同步电动机同时集电环打火电蚀故障。其中Ｆ１电动０５发动机支撑架
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