Reparatur der Kommutatorstange: Was das Problem tatsächlich löst
Kommutator Die Reparatur von Stäben geht schief, wenn die Arbeit als eine Art Oberflächenbehandlung betrachtet wird. Das ist sie normalerweise nicht. Ein polierter Kommutator kann immer noch lose Stäbe, instabile Steigleitungen, schlechten Bürstenkontakt, einen schlechten Film, einen falschen Nullpunkt oder einen Ankerfehler haben, der die Oberfläche fast sofort wieder beschädigt. Ein sauberer Schliff. Dann kommen die Funken zurück.
Die bessere Herangehensweise ist einfach: zuerst entscheiden, ob der Mangel Nur für die Oberfläche, bar-to-riser, oder Armaturensystem. Bearbeiten Sie dann nur das, was der Defekt tatsächlich erfordert. Die EASA-Leitlinien und die Reparaturunterlagen aus der Praxis stimmen in diesem Punkt überein: Stangendichtheit, Rundheit, Hinterschneidungen, Abschrägungen, Bürstensitz und Integrität des Tragegurtes sind wichtiger als ein neuwertiges Aussehen des Kupfers.
Inhaltsverzeichnis
Beginnen Sie mit dem Fehlerbild, nicht mit dem Cutter
Ein Kommutator erzählt normalerweise von sich selbst.
| Symptom am Kommutator | Wahrscheinlicher Fehler | Reparaturhinweis |
|---|---|---|
| Ein Takt oder eine kurze Gruppe brennt wiederholt | Hochohmige Steigleitung, schlechte Verbindung, lose Stange, lokales Ankerproblem | Prüfen Sie die Tragegurte vor der Bearbeitung, indem Sie sie von Stange zu Stange trimmen und untersuchen. Ein Schlichtschnitt kann den Fehler verbergen, nicht beheben. |
| Stangenkanten brennen über einen Großteil des Umfangs | Probleme mit der Bürstenausrichtung, schlechte Interpole, falsche Bürstenqualität, zu geringer Federdruck | Korrigieren Sie zuerst die elektrische und die Bürsteneinstellung; Oberflächenarbeit allein wird nicht ausreichen. |
| Jeder zweite Takt oder alle paar Takte verdunkelt sich | Ungleichmäßige Stromverteilung oder Ankerwicklungsfehler | Behandeln Sie es wie ein elektrisches Muster. Prüfen Sie die Wicklung, nicht nur das Kupfer. |
| Kupfer sieht verschmiert oder verschleppt aus | Überhitzung hat die Oberfläche aufgeweicht; oft in Verbindung mit einem größeren Problem | Halten Sie an und suchen Sie die Wärmequelle. Reparieren Sie die Ursache für Ladung, Verschmutzung, Bürste oder Schaltkreis vor dem Nachlackieren. |
| Bürstenabplatzungen, Ratterer, Gratgefühl an Schlitzen | Glimmer zu hoch, schlechte Hinterschneidung, Grate an der Stangenkante, Stufe angrenzender Segmente | Schlitze korrekt nachschneiden und anschrägen. Prüfen Sie die Unterschiede zwischen benachbarten Segmenten, nicht nur den Gesamtrundlauf. |
| Dicker schwarzer Film, schnelles Refouling | Ölverschmutzung und schlechte Stromübertragung | Entfernen Sie zuerst die Verschmutzungsquelle, da die Oberfläche sonst erneut versagen wird. |
Diese Tabelle ist der ganze Artikel in kleiner Form, wirklich. Lesen Sie das Muster. Dann wählen Sie die Reparatur.
Der Check, an dem die meisten Geschäfte vorbeigehen: Stabilität der Bar
Prüfen Sie vor dem Drehen, ob die Stangen locker sind. In EASA- und Reparaturartikeln wird immer noch auf die alte Methode der Gewindebohrerprüfung verwiesen: Ein fester Stab ergibt einen klaren Klang, ein loser Stab eine dumpfe Reaktion, und Sie sollten keine Bewegung gegenüber den benachbarten Stäben spüren. Wenn die Stangen locker sind, kann man sie zwar nach Herstellerangaben festziehen, aber nicht mit willkürlicher Kraft; zu viel Druck kann den Stangensatz verzerren.
Das ist wichtig, denn ein hoher Balken ist nicht immer ein Verschleißproblem. Manchmal ist es ein Problem mit der Klemmung. Manchmal ein Überziehschaden. Manchmal ist eine Stange weich geworden. Manchmal ist der Steigbügel der eigentliche Defekt und die Stange zeigt nur das Ergebnis an. In einer Fallstudie zu einem 700-PS-Gleichstrommotor wurden verdächtige Verbindungen mit hohem Steigrohr erst gefunden, nachdem eine bessere Prüfung von Stange zu Stange einen unterschiedlich hohen Widerstand aufgedeckt hatte, der bei der älteren Werkstattmethode nicht erkannt wurde.
Also, vor jedem Schnitt:
- Prüfen Sie den festen Sitz der Stange.
- Prüfen Sie die Steigleitungen auf Risse, Leckagen, Verbrennungen und Bewegungen.
- Trend-Bar-zu-Bar-Messungen.
- Prüfen Sie, ob sich das Muster nach Tonhöhe wiederholt oder lokal bleibt.
Werden die Schritte 1 bis 4 übersprungen, ist die Reparatur hauptsächlich kosmetischer Natur.
Oberflächenbeschaffenheit: wissen, was normal ist und was nicht
Ein funktionsfähiger Kommutator muss nicht kupferglänzend aussehen. In der Tat ist rohes Kupfer auf der Laufbahn oft eine Warnung und keine Erfolgsmeldung. In Reparaturanleitungen wird darauf hingewiesen, dass ein normaler Film nach einiger Laufzeit von hellstrohfarben bis tiefschwarz reichen kann und dass dieser Film die Schmierung an der Bürstenoberfläche unterstützt. Rohes Kupfer hingegen kann auf eine falsche Bürstenqualität, eine niedrige Stromdichte oder eine körnige Verunreinigung hinweisen.
Hier gibt es eine weitere Falle. Ein Kommutator, der ein wenig fleckig oder wellig aussieht, aber stabil läuft, muss möglicherweise überhaupt nicht bearbeitet werden. Morgans Leitfaden für die Oberflächenwartung bringt es auf den Punkt: Wenn die Maschine zufriedenstellend läuft und der Verschleiß nicht fortschreitet, sollten Sie sie in Ruhe lassen. Unnötige Überholungen richten mehr Schaden an, als viele Leute zugeben wollen.
Es lohnt sich, dies zu wiederholen. Nicht jede unvollkommene Oberfläche muss repariert werden.
Wenn das Abbiegen gerechtfertigt ist
Drehen Sie den Kommutator, wenn er unrund, gerillt, verbrannt, mit flachen Flecken versehen oder anderweitig physisch so beschädigt ist, dass die Bürsten gestört werden. Der Schnitt sollte jedoch nur so weit gehen, dass die Rundheit wiederhergestellt und der Defekt beseitigt wird. Nicht mehr. Die Reparaturliteratur ist sich in diesem Punkt einig: Übermäßiges Schneiden verkürzt die Lebensdauer, und dekoratives “Gewindeschneiden” der Oberfläche, um den Sitz der Bürsten zu verbessern, ist eine schlechte Praxis, da es die Kontaktfläche verringert und den Verschleiß erhöht.
Ein nützlicheres Maß als die Brutto-TIR, insbesondere bei Maschinen mit niedrigeren Geschwindigkeiten, kann die Differenz zwischen benachbarten Segmenten. Morgan stellt fest, dass selbst dort, wo eine Gesamt-Exzentrizität toleriert werden kann, mehr als etwa 0,025 mm Unterschied zwischen benachbarten Segmenten kann die Bürsten so stark stören, dass es später zu Problemen kommt. Dieser Punkt wird immer wieder übersehen, weil der Gesamtrundlauf auf dem Papier akzeptabel aussieht. Angrenzende Stegstufe. Das ist der Punkt, an dem es hakt.
Die EASA-Anleitung zur Ankerreparatur betont ebenfalls die Konzentrizität mit der Welle und gibt an, dass die Lagerzapfen innerhalb 0,0005 in. vor der Bearbeitung, damit der Kommutator im Betrieb nicht wieder exzentrisch wird.
Preisunterbietung: keine einzige Zahl passt auf jede Maschine
Die faule Antwort auf die Hinterschnitttiefe ist ein festes Maß. Die bessere Antwort ist Geometrie plus OEM-Spezifikation.
Mehrere Reparaturhinweise beschreiben die Hinterschnitttiefe auf leicht unterschiedliche, aber kompatible Weise:
- Tiefe, die ungefähr der Glimmerdicke zwischen den Stäben entspricht,
- oder ein- bis eineinhalbfache Schlitzbreite,
- oder um 1/32 Zoll bis 3/64 Zoll. für gemeinsame U-Steckplätze,
- während einige OEM-Wartungsanleitungen ein erneutes Nachschneiden vorsehen, sobald die Schlitztiefe unter 1,0 mm nach dem Schleifen.
Diese Spanne ist kein Widerspruch. Sie spiegelt unterschiedliche Stangengrößen und Maschinenkonzepte wider.
Was für alle Quellen gilt:
- Der Fräser sollte in den Schlitz passen, ohne überschüssiges Kupfer zu entfernen,
- U-Nuten werden in der Regel bevorzugt, wenn der Zugang möglich ist,
- ist das Anfasen der Stangenkanten erforderlich,
- und ein zu tiefer Schnitt kann dazu führen, dass der Staub im Schlitz liegen bleibt, anstatt weggeschleudert zu werden.
Die Anleitung von Martindale ist hier besonders praktisch: für U-Nuten, 1/32-3/64 Zoll. ist ein typisches Ziel, es sei denn, die OEM-Daten besagen etwas anderes. Die Breite des Fräsers sollte die Glimmerdicke leicht überschreiten, und eine Fase um 1/64 Zoll. reicht in der Regel aus, um den Grat und die gehärtete Kante zu entfernen.
Der Reparaturfehler ist nicht nur ein flacher Hinterschnitt. Es ist ein flacher Unterschnitt plus Grate. Oder stolzer Seitenglimmer. Oder ein Schlitz, der sauber aussieht, bis eine Bürste ihn bei Belastung trifft.
Anfasen ist kein Detail
Viele Wiederholungsfehler entstehen durch Grate, die nach dem Hinterschneiden zurückbleiben. Die Stangenoberseite sieht unter einer Lampe gut aus. Die Bürste sieht etwas anderes.
Die EASA und andere Wartungsvorschriften fordern, die Kanten der Stangen nach dem Unterschneiden anzufasen, um Bürstenabplatzungen, Lärm und instabile Übergänge in den Schlitzen zu vermeiden. Martindale sagt, dass jeder Schlitz nach dem Schneiden einzeln auf Rippen, Seitenglimmer, scharfe Kanten und Kupferpartikel überprüft werden sollte. Diese Einzelprüfung der Schlitze ist langwierig. Sie ist aber immer noch billiger, als die Armatur erneut zu ziehen.
Reinigen Sie außerdem die vorderen und hinteren Enden der Stäbe und fasen Sie sie bei Bedarf ab. Die EASA weist darauf hin, dass dies dazu beiträgt, das Risiko eines Überschlags zu verringern, und dass der Schutz der freiliegenden Endisolierung vor Kohlenstoffverschleppung bei überholten Einheiten wichtig ist.
Reparieren“ Sie einen defekten Stab nicht mit Schleifmitteln und hoffen Sie
Vor Ort eingesetzte Steine und Reinigungsbürsten haben ihre Berechtigung. Sie können örtliche Verschmutzungen, alten Film, leichte Rillen und einige hohe Stellen mit weniger Ausfallzeit entfernen. Aber das ist nicht dasselbe wie die Reparatur einer losen Stange, eines schlechten Tragegurts oder eines Wicklungsproblems. Das eine ist Oberflächenbehandlung. Das andere ist die Beseitigung von Fehlern. Wenn man beides verwechselt, hat man immer wieder mit Serviceeinsätzen zu tun.
Und seien Sie vorsichtig mit Schleifmitteln. Die EASA warnt ausdrücklich vor Schmirgelleinen mit Aluminiumoxid auf Kommutator- und Schleifringoberflächen, und in einem anderen Reparaturpapier heißt es, dass für Bürstensitze normales Schleifpapier und kein Schmirgelleinen oder metallhaltiges Papier verwendet werden sollte.
Diese Regel ist ganz einfach: Verwenden Sie das richtige Sitzmaterial, oder lassen Sie die Bürsten auf diese Weise sitzen.
Bürstensitz nach Reparatur der Leiste
Nach der Bearbeitung und dem Hinterschneiden muss der Bürstenkontakt wiederhergestellt werden. Ein schlechter Sitz führt fast sofort zu einem eigenen falschen “Stangenproblem”.
Eine in der Wartungsliteratur beschriebene praktische Werkstattmethode besteht darin, Schleifpapier mit dem Schleifmittel nach außen um den Kommutator zu wickeln, die Bürsten unter Federdruck zu montieren, in normaler Betriebsrichtung zu drehen und zu überprüfen, ob mehr als 95% der Pinselfläche die Oberfläche berührt. Anschließend mit einem feineren Papier nacharbeiten.
Aber der Sitz ist nur ein Teil des Neustarts. Auch der Oberflächenfilm muss wiederhergestellt werden. Wenn die Maschine mit rohem Kupfer, niedriger Stromdichte, öligen Verunreinigungen, falscher Bürstenqualität oder Silikonverunreinigungen in der Nähe wieder in Betrieb genommen wird, kann sich die Bürste schnell abnutzen und die Reparatur wird für ein Systemproblem verantwortlich gemacht. In einem Reparaturbericht wird sogar darauf hingewiesen, dass die heißeste Bürste bei einer Infrarot-Inspektion möglicherweise die gut Bürste, wenn eine benachbarte Nebenschlussverbindung locker ist und weniger Strom führt. Das ist die Art von Detail, die Fehldiagnosen verhindert.
Wann die Reparatur der Kommutatorstange beendet und mit dem Austausch begonnen werden sollte
Es gibt einen Punkt, an dem die Reparaturzeit aufhört, Reparaturwirtschaft zu sein.
Lehnen Sie den Auftrag ab oder eskalieren Sie ihn, wenn Sie einen oder mehrere dieser Punkte feststellen:
- lockere oder instabile Stäbe, die nicht wieder in die richtige Lage gebracht werden können,
- wiederholte Abweichungen von Balken zu Balken mit hohem Widerstand in Verbindung mit defekten Tragegurten,
- durch Hitze erweichte Stäbe mit wiederkehrenden Flachstellen oder Widerständen,
- strukturelle Schäden an Tragegurten oder Stangenenden,
- fortschreitende elektrische Markierung, die eher auf Wicklungsfehler als auf Oberflächenverschleiß hinweist.
In diesen Fällen kann die richtige Antwort ein erneutes Riseren, ein erneutes Aufwickeln oder ein Austausch des Kommutators sein. Kein weiterer Schnitt.
Eine Reparatursequenz, die sich in der Regel im Betrieb bewährt
Für die meisten Arbeiten an Gleichstrommotoren und -generatoren in der Industrie ist die nachstehende Reihenfolge eine sicherere Vorgabe als “drehen und sehen”.”
- Klassifizieren Sie das Muster - lokaler Stabfehler, sich wiederholende elektrische Muster oder allgemeine Oberflächenabnutzung.
- Dichtheit der Stangen und Tragegurte prüfen vor der Bearbeitung.
- Messung der Rundheit und des Abstands zwischen den Segmenten, und nicht nur den Gesamtauslauf.
- Nur genug drehen um die Rundheit wiederherzustellen und Beschädigungen zu beseitigen. Fädeln Sie die Oberfläche nicht ein.
- Hinterschnitt zur Maschinengeometrie oder OEM-Daten, und dann jede Schlitzkante anschrägen.
- Entfernen Sie alle Kupferpartikel, Rippen, Seitenglimmer und Grate..
- Setzen Sie die Bürsten richtig ein und vergewissern Sie sich, dass der Kontakt zum Gesicht nahezu vollständig ist.
- Neustart unter überwachten Bedingungen so dass Film, Temperatur und Funkenbild frühzeitig beurteilt werden können. Rohes Kupfer und eine sofortige erneute Markierung bedeuten, dass die Ursache immer noch vorhanden ist.
Diese Reihenfolge ist nicht glamourös. Sie ist nur diejenige, die am wenigsten Zeit vergeudet.
Häufig gestellte Fragen
Kann eine einzelne verbrannte Kommutatorstange repariert werden, ohne den gesamten Kommutator auszutauschen?
Manchmal, ja. Aber nur, wenn der Defekt wirklich lokal ist und die Stange mechanisch intakt bleibt. Eine einzelne verbrannte Stange kann auch das sichtbare Ergebnis eines schlechten Tragegurts oder einer hochohmigen Armaturenverbindung sein. In diesem Fall reicht eine Erneuerung der Oberfläche allein nicht aus. Eine Prüfung von Stab zu Stab und eine Inspektion des Speisers stehen an erster Stelle.
Wie tief sollte der Glimmer bei der Reparatur von Kommutatorstäben unterschnitten werden?
Es gibt keine universelle Tiefe. Eine gängige Empfehlung ist die Tiefe, die der Glimmerdicke entspricht, oder etwa das Ein- bis Anderthalbfache der Schlitzbreite. Martindale gibt auch einen typischen U-Nut-Bereich von 1/32 Zoll bis 3/64 Zoll an, während einige OEM-Wartungsanleitungen ein erneutes Nachschneiden fordern, sobald die Nuttiefe nach dem Schleifen unter 1,0 mm liegt. Verwenden Sie Maschinengeometrie und OEM-Daten zusammen.
Warum kommt der Lichtbogen gleich nach dem Drehen eines Kommutators zurück?
Weil die Oberfläche repariert wurde, nicht aber die Ursache. Häufige Gründe sind lose Stäbe, schlechte Tragegurte, falsche Bürstenqualität, zu geringer Federdruck, schlechte Bürstenausrichtung, schlechte Interpole, Ölverschmutzung oder Wicklungsfehler, die sich wiederholende Schlitzstabmuster erzeugen.
Kann man einen Kommutator an Ort und Stelle steinigen oder reinigen?
Bei leichter Verschmutzung oder geringfügiger Reinigung der Oberfläche: manchmal. Bei losen Stangen, schlechten Tragegurten oder hartnäckigen elektrischen Markierungen: nein. Vor-Ort-Säuberungswerkzeuge sind Werkzeuge für die Oberflächenbehandlung, kein Ersatz für strukturelle oder elektrische Reparaturen.
Sollte Schmirgelleinen für den Bürstensitz nach der Reparatur der Stange verwendet werden?
Nein. Die EASA empfiehlt kein Schmirgelleinen mit Aluminiumoxid für diese Oberflächen, und in der Reparaturanleitung für das Einsetzen der Bürsten heißt es, dass Schleifpapier statt Schmirgelleinen oder Metallschleifpapier verwendet werden soll. Prüfen Sie nach dem Einsetzen, ob die Bürstenoberfläche über 95% liegt.
Ist eine fleckige Kommutatoroberfläche immer ein Auslöser für eine Reparatur?
Nein. Wenn die Maschine ordnungsgemäß funktioniert und der Verschleiß nicht fortschreitet, kann eine unnötige Überholung mehr Probleme verursachen, als sie beseitigt. Das Aussehen der Oberfläche allein reicht nicht aus. Beurteilen Sie die Stabilität, das Verhalten der Bürsten und den Trend.
