elektrikgezegeni - Kömür ve kollektör

Montaj ve İşletme Talimatları

En iyi akım taşıma özelliği ve kıvılcım oluşmayan kusursuz bir komütasyon sağlanması için gerekli olan hususlar, aşağıda sıralanmıştır:

Kollektör salgısız ve tam dairesel olmalı

Lameller düzgün ve çıkıntısız olmalı

Kollektör üzerinde ezik ve oyuklar bulunmamalı

Kollektör izolasyon kanalları simetrik açılmış ve kenarlarda pah kırılmış olmalı

Kollektör ve bilezik yüzey pürüzü çok hafif olmalı

Fırça baskı kuvveti birbirine eşit ve dengeli olmalı

Fırçalar, kollektör veya bilezik yüzeyine tam olarak oturmalı

Kollektör ve bilezik yüzeylerinin işlenmesi

Yeni veya revizyondan geçmiş kollektör / bilezik için ovallik toleransı max. 0,02 mm’dir. Çalışma şartları ve fırça malzemesine bağlı olarak, uzundalga ovalliği 0,30 mm ve kısa dalga ovalliği 0,15 mm değerlerini geçmiş olan rotorların revizyona tabi tutulmaları gerekir. Komşu lameller arası geçiş yüksekliği < 0,002 mm olmalı ve daireselliği bozan düz hatlar giderilmiş olmalıdır. Mikalı kollektörlerde fırça malzemesinin çok sert olması gerekir ve bunun sonucunda da kollektör aşınması fazla olur. Kollektör ve fırça ömrünün uzun olması istendiğinde mika kesilerek izolasyon kanalı derinleştirilir ve daha yumuşak bir fırça malzemesi kullanılabilir.Normal bir ekonomik ömür için, izolasyon kanalının oyuk olması şarttır. Yeni kollektörde yüzey pürüzlülüğü (Rz) 4 - 8 µm olmalıdır.

Fırça baskı kuvveti

Fırça baskı kuvvetinin çalışma şartlarına göre ayarlanması gerekir. Bu ayar aynı zamanda mekanik aşınma ve elektrik değerleri arasında bir denge oluşturmalıdır.

Fırça baskı ayarı örnekleri

Makina Tipi Fırça Baskı Kuvveti,
kPa bağlantı tipi

Sabit Esnek

Doğru Akım makinaları, max 1500 d/dak. 15-20 30-30

Doğru Akım makinaları, 1500d/dak üstü 20-25 25-35

Trifaze kollektörlü makinalar 18-20 25-30

Bilezikli makinalar 20-25 25-35

Turbo generatörler 15-25 -

Cer motorları - 30-50

Fırça baskı kuvvetleri toleransı ± %10 ile sınırlıdır.

Karbon fırçaların alıştırılması

Fırça ile bilezik veya kollektör yüzeyinin uyumu, fırçaların alıştırılması ile oluşturulur. Bu işlem için birçok teknik kullanılmaktadır:

Karbon fırçalar, fırça tutucuya yerleştirilir. Fırça ile kollektör veya bilezik arasına şerit zımpara (80-100 kum) yerleştirilerek teğetsel yönde ileri geri çekilir.
Fırçanın çalışan yüzeyi kabaca kollektör veya bilezik yüzeyine oturduktan sonra, kontak yüzeyinin, son şeklini alması için zımpara sadece makinanın dönüş yönünde çekilerek alıştırılır. Şerit geri çekilirken fırça yukarı kaldırılıp serbest geçiş verilir. Böylelikle, makina çalışırken fırçaların bulunacağı esas durum oluşturularak fırça alıştırma işlemi tamamlanmış olur. (bak Şek.1)

Kollektör veya bilezik çevresine bant zımpara sarılır ve yapışkan bant ile yerine tesbit edilir. Daha sonra fırçalar, tutucuya yerleştirilip, rotor, makinanın çalışma yönünde elle döndürülür. (orta boy makinalarda uygulanır.)

Karbon fırçalar, yerlerine takılmış durumda, makina yüksüz konumda, tercihen düşük devirde çalıştırılır. Sıra ile tüm fırça grupları önünde tutulan bir yüzey temizleme taşı ile hem kollektör temizlenmiş, hem de araya giren taş tozu ile fırçalar alıştırılmış olur. Bu alıştırma yöntemi, özellikle büyük DC makinaları için uygundur. (bak. Şek. 2)

Alıştırma işlemi, fırça yüzeyinin yaklaşık %70’inin kollektör / bilezik yüzeyine alıştırılması ile tamamlanmış olur. Alıştırma işleminden sonra, karbon fırçalar sökülüp makinanın yağ içermeyen basınçlı hava tutularak temizlenmesi gerekir.

Dikkat, Motor sarımları veya makina yataklarına toz girmemelidir.

Karbon fırçaların temiz bir bez (kuru ve yağsız) ile temizlenmesi ve çalışma yüzeyine batmış taş tozlarının da cam elyaf veya sert telli fırça ile temizlenmesi gerekir.

Fırça takılması ve ayarı

Fırçaların kusursuz çalışmasını sağlamak için, fırça ve tutucular, kollektör üzerine düzgün olarak yerleştirilmiş, eksenel boyut rotor miline paralel, teğetsel boyut da eksende bulunmalıdır. (Özel tasarım ve fırça yerleşimi olan makinalar hariç) Diğer önemli husus, fırçaların makina imalatçısı tarafından tesbit edilip ayarlanmış nötr hattı üzerinde bulunmalarıdır. Çevresel (radyal) yönde fırçalar arasındaki mesafenin birbirine eşit olması gerekir. Kontrol için, kollektör çevresine, kağıt şerit sarılır, fırçaların kağıt üzerindeki izleri tam olarak ölçülür. (bak. Şekil) Fırçalar arası ölçünün (b) 0,5 mm’den fazla kayması komütasyon ve akım dağılımında sorunlara yol açabilir. Kollektör ve fırça tutucu alt kenar arasındaki mesafenin 1,5 ile 2,0 mm arasında olması gerekir. Kollektörün tornalanması veya makinanın rektifiye olması halinde, fırça tutucuları da aradaki mesafe aynı kalacak şekilde mastarla ayarlanmalıdır. Fırça tutucu ile kollektör aralığı fazla olursa, daha büyük bir açıyla itilecek olan fırçaların titreşimine veya ters çalışmada aşırı oynamalarına sebep olur. Doğru Akım makinalarında fırçaların her bir kutup çiftine eşit sayıda dizi üzerinde yerleştirilmesi gerekir. Böylelikle, artı ve eksi kutuplu fırçaların farklı patina oluşturması engellenmiş olur. Kutup sayısı fazla olan makinalarda, kutuplar, kollektör üzerinde eksenel yönde kaydırılır ve kollektör aşınmasının eşit dağılımı sağlanır. Kollektör yeterli uzunluktaysa, buna en uygun kaydırmalı yerleşim şu şekilde olabilir:
v = z = a / (p-1)

Burada,
v Kaydırma
z Aynı kutuptaki fırçalar arasındaki mesafe
a Eksenel yönde fırça ölçüsü
p Çift kutup sayısı, veya makinadaki kutup sayısının yarısı.

Fırçalar, Kollektör üzerine tam radyal doğrultuda, eksene dik veya titreşimi azaltmak için açılı olarak oturtulur. Bu durumda kollektörün dönüş yönüne göre öne veya arkaya yatık fırçalar olarak isimlenir.