3)当用于信号级电路时,这些复合电刷会占据大量空间。
单刷金属电刷滑环相比复合电刷设计的优势,首先在于磨屑较少,另外则是用于信
号电路时容量更高。
但单线金属电刷系统也存在缺点:
1)单刷相对较小的尺寸导致载流能力有限;
2)比如:大部分黄金与黄金间的触点需要润滑,而始终保持充分的润滑十分困难。
目前市场中开始出现动力电路采用石墨/金属电刷、信号电路采用黄金单丝电刷的
滑环设计。在滑环总成转数要求低的应用中,这种
“混合使用”能够达到可接受的结果。但
是在同一总成中混用
“石墨/金属”和“黄金接触黄金”的电刷会使风机运行不可靠。石墨
/金属磨屑会污染金信号触点,并产生研磨性金属粉,尤其是存在会导致信号电路过早
失效的触点润滑油的时候。
纤维刷的设计是将多条金属纤维丝捆扎成致密的多纤维
“刷子”。一般情况下,这些纤维
是与单线设计相当的贵金属材料,且电刷运行所在的滑环也外镀贵金属。贵金属的使用
防止了触点上产生氧化物和覆盖层,同时确保了极小的接触力。接触力小降低了磨损速
度,因而电刷产生的磨屑几乎可以忽略。而且多条金属纤维能够提供优良的导电性和很
高的电流密度,工程师可以将纤奎创舀
1 用于动力和信号两种电路。
做出转变
将复合金属电刷滑环和单刷金滑环更换为纤维刷滑环十分简单。但是一些风机业主
对于是否用纤维刷滑环代替现有的滑环技术犹豫不决,这是因为他们怀有
“尝试新技术
要承担风险
”的想法。对于仔细考查过纤维刷滑环技术的人而言,他们会发现选择一种几
乎不用维护的部件,实际上就已经消除了风险也不需要进行维护。
比如,纤维刷触点对于风机机舱内环境的敏感度远低于其它滑环触点技术。保护这
些纤维滑环的防护外壳符合包括
IP65(属于保护设备防水防尘的标准)在内的各种标准。
而且由于纤维刷触点不需要润滑,它们对低温和高温的承受能力都很强。纤维刷设计已
经证明能够适应低至一
55
℃和高达+80℃的温度。而且纤维刷还能够在。0%到 100%的
相对湿度(
RH)下运行。相比之下,复合电刷要求湿度在 15%到 85%之间才能可靠运
行。
许多风电行业的相关人士知道很多部件存在可靠性问题。而且现在对运行中导致部
件故障的原因也有了更深刻的认识。但是滑环技术
(包括纤维刷滑环在内)尽管有先进
的设计和性能,依然被许多风电场业主所忽视。
最初,大型风机制造商使用的是能在触点产生金属、石墨磨屑的复合电刷。为解决复
合触点产生的金属粉末和磨屑,制造商转而采用黄金触点。纤维刷滑环在这些设计基础
上做出了改进。但在许多情况下,风电场业主仍然沿用老式的滑环更换,甚至需要一年
一换。他们仍然从原厂购买相同的设备。而这种做法又延续了一个不必要的维护和更换周
期。
实际上,如果作为风机定期计划维护的一项要求,将滑环更换为免维护的纤维刷技
术只需
30 分钟即可完成。对于拥有、设计、运行和维护风机的人来说,纤维刷技术意味着
减少了风电场正常运行时间的一个计划外维护问题。