Lasersko čišćenje vraća kolektorske prstenove u-novo stanje

Kolektorski prstenovi (također zvani klizni prstenovi) prenose pobudnu struju i upravljačke signale između stacionarnih ugljenih četkica i rotirajućeg namota generatora ili velikog industrijskog motora. To su male komponente s prevelikim posljedicama: tanak sloj onečišćenja na površini prstena može povećati otpor kontakta dovoljno visoko da uzrokuje lokalno zagrijavanje, iskrenje četkica i - ako se ne riješi - neplanirani prekid rada mjeren u danima.

Pulsno lasersko čišćenje promijenilo je način na koji timovi za održavanje rješavaju ovaj način kvara. Umjesto da povuku rotor i pošalju ga u radionicu na doradu, tehničari sada obnavljaju kontaminirane površine prstena na mjestu, tijekom planiranog perioda održavanja, ne koristeći abrazive i kemikalije. Za širi pogled na to kako ista tehnologija služi vjetroturbinama, proizvodnim linijama baterija i toplinskim postrojenjima, pogledajte naš pregledlasersko čišćenje energetske opreme.

U sinkronom generatoru, namot rotora prima svoju uzbudnu struju kroz kolektorske prstenove. U vjetroturbinama s dvostrukim-napajanjem, klizni prstenovi prenose snagu i kontrolu-struje rotora između pretvarača i rotirajućeg namota. U svakom slučaju, električno sučelje je klizni kontakt između precizno-strojno obrađene površine prstena i oprugom-ugljičnih četkica - kontakt koji ostaje pouzdan samo dok površina ostaje čista.

Tri zagađivača djeluju protiv toga:

• Prašina od karbonske četke.Svaka se četkica troši dok se vozi po prstenu. Fina grafitna prašina miješa se s vlagom iz zraka i uljnom maglicom i stvara tvrdokornu crnu koru koju obično brisanje ne može ukloniti.
• Oksidni filmovi.Bakrene i čelične površine prstenova neprestano oksidiraju, osobito u vlažnim ili obalnim okruženjima. Oksidi su loši vodiči i povećavaju kontaktni otpor mnogo prije nego što onečišćenje postane vidljivo.
• Uljni i masni filmovi.Mazivo iz susjednih ležajeva migrira duž vratila. Uljni film hvata ugljičnu prašinu u abrazivnu pastu koja ubrzava trošenje četkica i prstena.

Redoslijed kvarova koji slijedi poznat je svakom inženjeru elektrane: kontaktni otpor raste, toplina se koncentrira ispod staze četkica, trošenje četkica postaje neravnomjerno, iskrenje probija površinu prstena, a rutinsko čišćenje eskalira u hitno povlačenje rotora. Rano uhvaćen, cijeli se lanac može prekinuti u fazi čišćenja.

• Rastavite-i-stroj.Tradicionalno "ispravno" rješenje je povlačenje rotora i okretanje ili poliranje prstenova u radionici. Rezultat je uistinu obnovljena površina - po cijenu dana zastoja, transportnog rizika i značajnog rada.
• Ručno brušenje i kamenovanje.Brusni papir i uljni kamenčići mogu se koristiti na dostupnim prstenovima, ali ishod u potpunosti ovisi o operateru. Hrapavost površine na kraju je nedosljedna, što onemogućuje pravilno postavljanje četke i često skraćuje vijek trajanja četke umjesto da ga produljuje.
• Brisanje otapalom.Otapala otapaju svježe uljne filmove, ali ne čine ništa za karboniziranu koru ili slojeve oksida - dva onečišćenja koja su najvažnija za kontaktnu otpornost. Oni također uvode rukovanje HOS-em u električni odjeljak.

Svaka metoda ili zahtijeva rastavljanje ili ne uspijeva ukloniti cijeli hrp kontaminacije. Ta praznina je točno mjesto gdje se pulsirajuće lasersko čišćenje uklapa.

Proces se oslanja na selektivnu ablaciju. Kratke laserske impulse snažno apsorbira ugljična kora, oksidi i ostaci ulja -, ali ne i osnovni metal prstena, koji ima puno viši prag ablacije. Sloj zagađivača isparava i izbacuje dok strojno obrađena površina ispod, uključujući profil kontrolirane hrapavosti, ostaje netaknuta. Očuvanje tog profila je važno: četka se krevet uz njega, a ponovno-obrađena površina treba novo trošenje-u razdoblju koje lasersko čišćenje izbjegava.

Budući da se glava za čišćenje drži u ruci i povezana je laganim vlaknastim kabelom, posao se obavlja dok je prsten na mjestu. Nema povlačenja rotora, nema rastavljanja ležaja niti naknadnog poravnavanja. Gustoća snage je podesiva, tako da isti stroj može ukloniti teške nakupine ugljika-na jedinici u pripravnosti ili pokrenuti nježno održavanje na prstenu koji je još u radnom stanju.

U praksi, aPulsirajući laserski čistač od 200 Wje postao standardni izbor za ovu primjenu: dovoljno pulsne energije za uklanjanje ugljične kore i oksida u jednom prolazu, s prozorom parametara potrebnim za zaštitu površine prstena.

• Turbogeneratori u termoelektranama.Tijekom zakazanih prekida rada, ekipe čiste kolektorske prstenove više generatora u slijedu - rad koji je prije bio planiran oko uklanjanja rotora sada se uklapa u period redovnog održavanja. Ista logika prekida rada primjenjuje se u cijelom postrojenju: laserski sustavi također se koriste za kotlove, lopatice i površine izmjenjivača-topline, kao što je pokriveno u našem vodiču začišćenje termoelektrane.
• Klizni prstenovi vjetroturbine.U generatorima s dvo-naponom, kontaminacija kliznog prstena pojavljuje se kao greške pretvarača i alarmi četkica. Prijenosni sustav za čišćenje koji se nosi-na tornju obnavlja prstenove bez uklanjanja rotora iz gondole.
• Industrijski DC i mlinovi motori.Čeličane i linije papira pokreću velike motore čiji se komutatori i klizni prstenovi brzo prljaju grafitom i uljem. -Lasersko čišćenje na mjestu održava ove strojeve u rasporedu proizvodnje.

Timovi za održavanje koji su prešli na lasersko čišćenje kolektorskih prstenova obično izvještavaju:

• Kontaktni otpor vraćen na specifikaciju, izmjereno izravno na držaču četke prije i nakon čišćenja - korak čišćenja postaje dokumentirana, ponovljiva QA operacija.
• Duži vijek trajanja četkice, jer četke više ne voze na abrazivnoj pasti od prašine i ulja.
• Periodi održavanja mjere se satima, a ne danima, budući da rotor ostaje na mjestu.
• Nema sekundarnog otpada- nema otapala za odlaganje, nema krpa, nema abrazivnih ostataka unutar električnog odjeljka.

Kontaminacija kolektorskog prstena spor je, predvidljiv način kvara - što ga čini jednim od najjeftinijih problema za sprječavanje u elektrani. Pulsno lasersko čišćenje prekida lanac kvarova na njegovoj prvoj karici: uklanja ugljik, oksid i ulje na mjestu, čuva strojno obrađenu površinu i pretvara više-dnevni posao rotora u nekoliko sati planiranog održavanja.

Da biste vidjeli proces na svojim komponentama, pošaljite nam dio prstena ili kontaminirani uzorak - provodimo besplatne testove čišćenja i vraćamo izvješće s preporučenim parametrima i konfiguracijom stroja.