Kohlebürstenverschleiß beim Stromrichterbetrieb bewerten und reduzieren
Frage:
Wie kann ein erhöhter Kohlebürsteverschleiß erkannt und ggf. reduziert werden?
Antwort:
Die Abnutzung der Kohlebürsten ist abhängig von verschiedenen Faktoren:
Stöße und Erschütterungen
Menge und Qualität der Kühlluft (Kollektortemperatur sollte den Bereich 90...110 °C nicht überschreiten)
Einwirkung von aggressiven Gase oder Dämpfe
zuwenig oder zuviel Luftfeuchtigkeit (optimal 8...15 g Wasser je qm Luft)
schleifender Staub
fehlerhafte Kommutierung
falscher Bürstenauflagedruck
zu schnelle Stromanstiegsgeschwindigkeit (sollte kleiner 200 x Bemessungsstrom / Sekunde sein)
Schwingungen im Ankerstrom (zulässige Differenz in den Amplituden des Ankerstroms < 10 %)
zu geringe Stromdichte (bei häufigen Teillastbetrieb andere Kohlequalität prüfen)
Bewertung:
Optimales Kollektorbild:
Nach ca. 100 Betriebsstunden bildet sich auf dem Kommutator ein bläulich-brauner Überzug - die Patina. Unter den Laufflächen der Kohlebürsten ist diese Patina etwas dunkler gefärbt. Dieses Aussehen, d. h. Kollektor und Kohlebürsten sind gleichmäßig blank, entspricht unter Normalbedingungen den Normalzustand.
Schlechtes Kollektorbild:
Lamellen des Kollektors sind streifig
Wenn die ablaufenden Kanten der Lamellen schwarz sind, deutet das auf größere Kommutierungsprobleme und Bürstenfeuer hin.
Maßnahmen:
Die Neubestückung sollte an allen Kohlebürsten mit der gleichen Bürstenmarke und einem komplett neuen Bürstensatz erfolgen. Damit wird die Gefahr verringert, das infolge unterschiedlicher Stromspannungscharakteristik der Bürsten eine strommäßig unterschiedliche Belastung entsteht.
Schaffung besserer Kühlverhältnisse (Filterreinigung, Drehrichtung des Fremdlüfters prüfen).
Evtl. ist eine Ankerdrossel einzusetzen, um die Stromanstiegsgeschwindigkeit zu reduzieren.
Lenze empfiehlt bei geringer Luftfeuchtigkeit (z.B. bei Extruder) als Bürstenqualität F49.
Die neutrale Stellung der Kohlebürsten und Kontakt zwischen Bürsten und Halter sind zu prüfen.
Stromsymmetrien durch Messung über Oszilloskop prüfen, evtl. am Stromrichter den Stromregelkreis abgleichen (siehe 20010966). Achtung: Ausreißer des Stroms im Sekundenbereich beachten!
