Fırça Arızaları ve Kollektör Arızaları Nasıl Oluşur

Fırça arızaları: Fırçaların zaman içerisinde küçülmesi, kırılması veya fırça-yay basıncının azalmasından dolayı fırça (kömür) arızaları oluşur. Küçülen ve kırılan fırçalar (kömürler) yenisi ile, yay basınçları ise tekrar ayarlanır yada yenisi ile değiştirilir.

Değiştirilen fırçaları, fırça yuvalarına, fırçaların kollektöre temas eden kısımları ise kollektör yuvarlağına göre iyice alıştırılmalıdır. Eğer fırçalar yerinden kaymış ise kollektörde şerare (ark) oluşur. Bu durumda AC ve DC makineler yük altında çalışırken, fırça tutucuları en az şerare çıkan yere getirilip montajı yapılır.

Fırça Arızaları Nasıl Oluşur?

• Fırçaların bulunduğu ortamda, kuru, kimyasal maddelerle yüklü, hava aralıkları eşit değil, ortam nemli, ortam aşındırıcı, ortam yapışkan ise,
• Fırçalar çok sert, ağır ve çok yumuşak ise. Fırça taşıyıcı mekanizmada tutukluk varsa. Fırçalar, yuvalarında hareket ediyorlar, fırça yuvası ile fırça ve yine fırça yuvası ile kollektör arasındaki boşluk fazla ise,
• Kollektör dilimleri yüksek, alçak ve tırtıklı, kollektör eğrilmiş, yüzeyinde düzleşme ve kollektör dilimlerinde kısa devre var ise,
• Fırçaların değme dirençleri çok düşük ve çok yüksek ise. Kollektörün ve fırçaların değme yüzleri çok parlak ise. Fırçalar arasında dağılan akım eşit değil, yine fırça taşıyıcı kollar arasında dağılan akım da eşit değilse. Fırça kamçıları çok uzun, çok kısa ve çok sert ise,
• Makine uzun zamandan beri ya az yükle yada yüksüz çalışıyorsa. Makinanın balansı bozuk veya fazla yükte çalışıyorsa. Yağ yayılmış veya sis şeklinde yağ varsa. Fırçaların cinsi, yay basınçları, eksensel dizilişi ve çevresel dizilişi uygun değilse. Yol verme akımı çok aşırı, fırça bağlantı pabuçları, fırça kalınlıkları ve havalandırma uygun değil ise,
• Sargı ya da bağlantılar hatalı ise. Dik motorlarda makinanın çalkalanması ve transmisyon hatalarından dolayı titreşim varsa. Yataklar aşınmış, fırça yuvaları donanımı aşınmış, paralel çalıştırma eşit değil ise bunlar fırça arızalarına sebep olmaktadır.

Fırçalar Nasıl Değiştirilir?

• Kullanılmamış bir zımpara kağıdı ile bilezik yada kollektör yüzlerini parlatınız. Parlatılan lamellerin aralarını, fırça ve yuvalarını basınçlı havayla fırçalayarak temizliğini sağlayınız.
• Kollektörün lamelleri arasında bulunan mikaları tornada düzleştiriniz (frezeleyiniz) yada kazıyınız. Lamellerin kenarlarının keskinliğini  gideriniz. (pahlayınız)
• Makinanın yataklarında boşluk ve milinde salgı bulunmamasına dikkat ediniz. Kollektör yada bileziklerde ovallik olmamasını sağlayınız. Eğer yüzeye komple bakım (rektifiye) gerekiyorsa  uygun cihazla yapılması doğru olur. Makinayı yerinden kaldırmadan kendi yataklarında nominal hız ve sıcaklığında döndürmek iyi sonuç verir.
• Makine eksenine ve lamellere fırça yuvalarını taşıyan çubukların paralel olup olmadığına dikkat ediniz.
• Fırça tutucu aşağıdaki gibi ayarlanmalıdır

Tüm kömür basınçlarıyla dinamometre eşit ve makina üreticileri listesindeki verdiği değerde olmalıdır. Eğer böyle bir değer yoksa tablodaki basınçlar kullanılmalıdır.

Verilen değerler, özel durumlarda fırça çalışma koşullarına bağlı olarak değişebilir.

Özel Durumlarda Fırça Çalışma Koşulları

• Fırçaların rahat çalışması için yuvanın ölçüleri tam ve iç yüzleri düzgün olmalıdır.
• Bastırma düzeninin mafsalları varsa çalışma serbest olur, yoksa yağlanıp silinmelidir.
• Fırça yuvaları alt yüzlerinin kollektörden uzaklığı, büyük makinalarda 2-3 mm, küçük makinalarda ise 1mm olmalıdır. Bu mesafeyi ayarlarken yuva ile kollektör arasına uygun kalınlıkta bir mukavva parçası konulur. Yuva bağlantısı gevşetilir. Yuva mukavvaya dayanıncaya kadar kollektöre yapıştırılıp, iyice sıkılmalıdır.
• Yuvalar öyle dizilmelidir ki aynı iz üstünde çalışan fırçaların sayıları eşit olmalıdır. Böyle düzenlenmiş fırçalar, makine ekseni yönünde kaydırılır fırça izleri, kollektör yüzüne bölüştürülür. Böylece kollektörün oluk biçiminde aşınması engellenir.
• Üst maddeyi yaparken bir fırça hattını taşıyan çubuk üstünde bulunan fırça yuvaları gevşetilmelidir. Bir lamelin kenarına bakarak fırçalar aynı iz üzerine getirilir. Gevşeyen yuvalar tekrar sıkılır.
• Fırça sıralarının arasındaki uzaklıkları hesaplamak için lamel sayısı kutup sayısına bölünür. Sıraların aralıkları buna göre düzenlenir. Sıraların, makinanın statör (sabit) bölümüne göre hep beraber çevre boyunca kaydırılarak uygun yerler bulunmalıdır. Genel olarak makinanın çalıştığı rejime uygun durum bulunduğunda makine kıvılcımsız ve verimli çalışır. Böylece fırça ve kollektörün aşınması azalmış olur.

Fırçaların Yuvaya Uygunluğu

• Yuva ölçüleri ile fırça ölçüleri birbirine uymalıdır.
• Gerekli sayıda karbon fırça bulunmalıdır.
• Fırçaların tümündeki kömür (karbon) ve marka tipini gösteren işaretler aynı olma koşulu vardır. Ayrı tip fırçalarla, çalışırsa iyi sonuç vermeyebilir.
• Pabuç biçiminin ve kamçı boyunun fırça tutucusuna uygunluğuna bakmak gerekir.

Not: Firmalar fırçaları marka tipine göre ve numaralandırır. Fiyatı da marka ve kalitesine göre değişir.

Fırçaların Yerleştirilmesi

• Alt ve üst yüzeyleri eğik olan fırçalarda, fırçanın yuvasına doğru yönde yerleştirilmesi önemlidir.
• Boşluk olması fırçanın yuvasında rahatça kaymasını sağlar. Ancak bu boşluklar, fırça genişliğinde 0-3, fırça kalınlığında 0,2mm den çok olmamalıdır.
• Fırçanın en ufalmış halinde bile baskı düzeninin fırçanın tepesine uygun durumda basıp basmayacağına bakılmalıdır.
• Pabuç ve kamçıyı doğru yerleştiriniz.

Fırçaların sürten yüzlerinin alıştırılması işlemine rodaj denir. Fırçalar, dönen bölümün yüzüne alıştırılmalıdır. Makina işletmeye konmadan önce fırçaların  rodaj işlemi yapılmalıdır. Aşındırıcı yüzü fırçalara dönük olmalı, fırçaların altına bir zımpara kağıdı konulmalıdır. Zımpara bezleri iletken tanecikler içerdiğinden kullanılmamalı, burada özellikle zımpara kağıdı kullanılmalıdır.

Zımpara kağıdı, makinanın çalışma sırasında dönüş tarafında ileri ve geri hareket eder. Bu durumda fırçanın sürten yüzü alışıncaya kadar aşınması sağlanır. Fırçanın yüzüne gömülme ihtimali olan ufak parçacıklar uzak tutulmalıdır. Makine durdurularak, körük yada basınçlı hava ile bakır  ve zımpara tozları temizlenir. Fırçalar yuvalardan çıkarılır, yuvaların içlerinin temizliği yapılır.

Makineye Yol Verilmesi

• Makineye yol vermeden önce fırçaların yuvalarda iyi kayabildiği kontrol edilmelidir.
• Makinaya az yükle yol verilir. Yükü arttırarak patın denilen renkli iz tabakasının oluşması sağlanır.
• Çalışmanın normal olması patın oluşması ile görülür. Bu zaman içerisinde fırçaların kayması düzenli olarak takip edilir. Duruma göre bakır renginden patın rengi, siyah renge dönüşebilir. Patın meydana gelmiş olması önemlidir. Patın meydana gelmesi biraz zaman alır. Makineye  iyi ayar verilmiş ise 50-100 saatte 1/4 yükten tam yüke alınması mümkündür.

Fırçaların Değiştirilmesi Sırasında Oluşan Arızalar

Fırçaların değişimi sırasında bazı arızalar ortaya çıkabilir. En sık rastlanan arızalar şunlardır:

• Fırçalarda ki kömürler kısalabilir, kırılabilir.
• Yay basıncın da, kısalma sonucu azalma olur.
• Kömür fırça tutucu ile gövde arasında kısa devre meydana gelebilir.
• Fırçaların yerlerinin değişmesine fırça yatağındaki sıkıştırma vidasının gevşemesi sebep olur.

Böyle durumlarda motor kömürü ile kollektör arasında ark oluşur. Motor kömürü  arızalandığı zaman özellikleri aynı olan yenileri ile değiştirilmelidir. Yay basıncı da tekrar kontrol edilip ayar verilmelidir.

Kollektör Arızaları 

Kollektörde oluşan arızalar, dilimler arasında yada dilimlerle gövde arasında kısa devre olmasındandır. Özellikle dilimler arasındaki mika zamanla, yağ, kömür tozu, pislik ve arktan dolayı kömürleşir. Bunun sonucunda, mikalar arasında kısa devre oluşur.
Arızalanmış rotoru baştan sarmadan önce kollektörün kontrolü yapılmalıdır.

Bazen kollektörler özelliklerini yitirmiş ve aşınır. Bu durumda kollektörü yenisiyle değiştirmek gerekir. Kollektörün bakımı yapılıp tekrar sarılırsa çalıştırılan rotordan tam verim alınamaz. Bu sebeple rotor sarımı yapılan kollektörlü makinaların hepsinde kollektörü değiştirilir.

Bobin uçlarının lehim yapılan kısmı hasar görebilir. Dilimlerin arasında pislik, yağ, toz ve kömür tozu kısa devre yapmasına sebep olabilir. Dilimlere gelen bobin uçları ayrılır ve komşu dilimler seri lamba ile tek tek kontrolleri yapılır. Seri lamba uçları dilimler üzerinde tutulmamalı, düşük gerilimli ve küçük güçlü bir lamba ile kontrol edilmelidir.

Kollektör ve fırçanın birbiriyle sürtünmesinden dolayı kollektör de dengesiz aşınmalar oluşur. Aşınma çok aşırı değilse kollektör de bakım yapılır. Kollektör de dengesiz aşınma var ise tornayla düzeltilir. Eğer aşınma azsa zımpara kağıdı ile düzeltilir. Kontrolden sonra kömürleşmiş mikalar, ince ağızlı demir testere ucu veya çakı ile temizlenmelidir.

Kollektör Değiştirilirken

• Milden çıkarılmak istendiğinde kollektör, çekerek mile zarar vermeyecek şekilde olmalıdır.
• Mile yeni kollektör yerleştirilirken denge bozulmadan ve kasılmadan yerleştirilmelidir. Bu işlemi yaparken de milin baş tarafına geçebilecek demir borular kullanmak gerekir. Üst taraftan borulara çekiçle vurulur. Mile ve kollektöre herhangi bir zarar verilmeden yerleştirme işlemi gerçekleştirilir.
• Yerleştirilen kollektör ilk yerine tamamen oturmuş olmalıdır. Geride de kalmamalı ileriye de sabitlenmiş olmamalıdır. Aksi durumda fırçalar kollektöre iyi basmaz bir süre sonra rotor yine arıza verir.

Makinalarda Balans 

Elektrik motorları imalatı yapılırken rotorlarda bazı zaman salınım meydana gelebilir. Rotoru sargılı asenkron motorlarda tekrar sarım yapıldığında gürültülü çalışma ve salınım olabilmektedir. Bu durum rotorda dengesizlik yani balanssızlık oluşturmaktadır. Dengesizlik (balanssızlık) dönmede meydana gelen kalkış eksenini, dönme ekseni ile çalışmadığı için bu durum meydana gelir. Bu durumun zıttı ise dengeli çalışmadır. Rotorun her sargı noktasında balanssızlık eşit olmalıdır.

Eşit olmazsa bu durum yataklarda eşit dağılım meydana getirerek merkezkaç kuvvetleri oluşturur. Sonuçta rulman yatakları az zamanda aşınır ve rotor statora sürtmeye başlar. Fırçaların basma kuvveti ve dengesi bozulduğundan kollektör ve fırça hasar görür. Rotor yeniden  yanabilir. Bu nedenlerden dolayı sarım yapılmış rotorlar ve rotoru sargılı asenkron motorların tekrar arıza oluşturmaması için mutlaka balansları alınmalıdır. Balans makinasında bu işlem  yapılmaktadır. Balans makinası fiyatları markaya ve kalitesine göre değişim gösterir.

Dengeleme;

1. Rotor üstündeki dişlerde matkap ile boşaltmalar meydana getirilir.
2. Endüvi üzerindeki soğutma pervanesinin üstüne uygun yerlere bilezikler tutturulur.
3. Rotorların  sargı başlarına, sertleşen bir madde konulur.
4. Rotorun sac paketi  açılan oyuklara dengeleme ağırlıkları yerleştirilir. Elektrik motorlarının bakımı ve korunması bir çalışmayı gerektirir. Çünkü yaklaşık olarak arızaların 1/4 ünü elektrik arızaları kapsar. AC motor ve DC motorların bakımı ayrı ayrı olmakla birlikte arızaları meydana getiren nedenleri de hemen hemen aynıdır.