Сильное искрение щеток на контактных кольцах встречается реже, чем на коллекторе. Оно бывает обычно при пуске или торможении двигателя, когда ток в несколько раз превышает номинальный.
Контактные кольца должны быть прочно закреплены на валу электрической машины, не иметь забоин, подгаров и неравномерной выработки. Нормальное биение контактных колец составляет 0,03— 0,05 мм; предельно допустимое при диаметре до 125 мм — 0,1, а при диаметре выше 125 мм — 0,15 мм. Изоляцию колец друг от друга и от втулки проверяют мегаомметром.
Сопротивление изоляции между кольцами должно быть не менее 4 МОм при измерении мегаомметром на напряжение 1000 В. Замыкание между кольцами или между кольцом и валом происходит вследствие повреждения изоляции выводных шпилек и втулки.
Незначительные повреждения рабочей поверхности колец (подгары, потемнения) зачищают стеклянной бумагой; более глубокие неровности устраняют проточкой колец с последующей шлифовкой и полировкой.
Рис. 1. Короткозамыкающее приспособление с пружинными контактами
На контактных кольцах могут появиться матовые пятна, которые вызывают искрение щеток, при этом сами пятна обгорают и становятся шероховатыми, в результате чего искренне усиливается. Пятна возникают в результате электрохимических явлений под действием тока от гальванической пары при контакте щетки с неподвижным кольцом во влажной атмосфере.
Чтобы предупредить их появление, под щетки при длительном простое машины подкладывают прокладки. В синхронных машинах большему износу подвержено отрицательное кольцо и щетки на нем. Поверхность кольца становится матовой и шероховатой. Интенсивный износ вызывается переносом частиц металла с отрицательного кольца на щетку. Шероховатость поверхности устраняют проточкой и шлифовкой. Износ уменьшают, периодически изменяя полярность колец.
Кольца, отлитые из бронзы, могут иметь на поверхности поры и усадочные раковины, которые приводят к неравномерной выработке и вибрации щеток.
При текущем ремонте контактные кольца очищают от пыли, которая снижает сопротивление изоляции и может явиться причиной пробоя. Торцовые части колец и промежутки между ними покрывают эмалью, так как на гладкой поверхности пыль удерживается гораздо труднее. В случае пробоя изоляции между кольцами или изоляции колец от втулки контактные кольца снимают с вала и отправляют в капитальный ремонт.
В старых конструкциях асинхронных двигателей приходится ремонтировать приспособление для замыкания колец и подъема щеток. Чаще всего у приспособления изнашиваются сухарики хомутика, передвигающего короткозамыкающее кольцо 1 (рис. 1). Износ неподвижных сухариков происходит из-за их трения о вращающееся кольцо, у которого по этой же причине срабатываются борта. При ремонте круглые сухарики заменяют прямоугольными со скругленными краями, которые, имея большую поверхность контакта с кольцом, меньше истираются. Кольца восстанавливают наплавкой и проточкой, при значительном износе заменяют новыми.
Слабым местом приспособления являются также контакты 2. Все три контакта при перемещении кольца 1 должны одновременно соприкасаться с ним. Если это условие не выполняется, возникает дуга, разрушающая контактные поверхности. Потемнения и небольшие подгары на контактах зачищают стеклянной бумагой или напильником. Изношенные и обгоревшие пружинные контакты заменяют новыми.
Капитальный ремонт контактных колец производят при их износе, ослаблении посадки на втулку, выгорании контактных шпилек и пробое изоляции. Втулку обычно приходится заново переизолировать, так как во время съема колец изоляция повреждается.
Изношенные контактные кольца заменяют новыми, выточенными из стальных, чугунных, бронзовых, медных труб или отливок, сохраняя марку материала.
У контактных колец с горячей посадкой очищенную от старой изоляции поверхность втулки изолируют заново несколькими слоями формовочного миканита или стекломиканита, нарезая полосы шириной, равной длине втулки. Полосы смазывают клеящим лаком и просушивают на воздухе. Подогретую в сушильном шкафу до 90—100 °С втулку туго обматывают изоляцией, обертывают двумя слоями кабельной бумаги, стягивают хомутом из листовой стали и опять нагревают до 120—130 °С. Вынув втулку из шкафа и подтянув на ней хомут, ее снова нагревают и выдерживают при 150—180 °С не менее 1 ч для запечки изоляции. После подтяжки хомута на горячей втулке ее охлаждают. Проточку производят остро заточенным резцом по направлению намотки изоляции, выдерживая заданный натяг.
Опрессовку изоляции втулки при больших количествах однотипных изделий производят в коническом кольце с плашками, подобном тому, которое применяется для опрессовки коллекторов.
Кольца насаживают на втулку нагретыми до 350—450 °С и охлаждают струей воздуха. После проверки изоляции на электрическую прочность их протачивают, оставляя припуск на окончательную обработку контактных колец ротора. Изоляцию втулки покрывают электроизоляционной эмалью и после сушки на воздухе бандажируют хлопчатобумажным шнуром или киперной лентой, чтобы предотвратить выветривание чешуек слюды.
Контактные шпильки при выгорании заменяют новыми, изолируют миканитом или бакелизированной бумагой, бандажируют проволокой и помещают в сушильный шкаф. После запечки изоляции проволоку снимают. Шпильки к кольцам приваривают или припаивают твердыми припоями.
