電刷在集電環(huán)上運行時，在其接觸面上形成一層均勻、適度、穩(wěn)定的氧化膜，這是電機運行良好的主要標志之一。因為這層氧化膜的存在，改變了電刷與集電環(huán)的接觸特性、減少了摩擦、降低磨損、延長使用壽命。氧化膜是一種復(fù)合薄膜，其組成成分與電刷型號及集電環(huán)的材料成分有關(guān)。氧化膜的正常厚度在8－100nm的范圍內(nèi)，一般為25nm.用電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，電刷與集電環(huán)接觸面是由無數(shù)個點相接觸，一般接觸面只有電刷總面積的千分之幾左右。接觸面積的大小，由電機的轉(zhuǎn)速、集電環(huán)材質(zhì)的硬度、加工精度、偏擺度、電刷的材質(zhì)、電刷上的壓力大小等因素來決定。

有研究發(fā)現(xiàn)，外加電壓小時，氧化膜絕緣，當電壓升高到一定值時，氧化膜被擊穿。當擊穿后，不管電流如何增加，由于導(dǎo)電點的增加、導(dǎo)電面積的擴大，則接觸電壓保持恒定。

氧化膜具有非常好的潤滑性能，電刷與集電環(huán)接觸表面起潤滑作用的潤滑層主要是石墨膜，這層石墨膜，將電刷與集電環(huán)分開，使摩擦在石墨潤滑層間進行，降低了摩擦系數(shù)，減少了摩擦熱的產(chǎn)生，減少了電刷的磨損。電刷的過熱故障，很多情況是由于氧化膜被破壞且無法重新建立導(dǎo)致的。

一、電刷及集電環(huán)常見故障的原因及解決辦法

電刷在運行中最常見的故障為發(fā)熱、產(chǎn)生火花、嚴重的燒損電刷刷握及集電環(huán)。從產(chǎn)生過熱故障的原因看，主要有以下幾個方面：

1、由于通風(fēng)不良導(dǎo)致的發(fā)熱：通風(fēng)不良主要是因為冷卻風(fēng)道堵塞，集電環(huán)表面通風(fēng)溝、通風(fēng)孔堵塞、循環(huán)風(fēng)扇風(fēng)量下降等原因，尤其是當運行中集電環(huán)表面溫度過高時，導(dǎo)致電刷磨損加劇，碳粉積聚增加，有可能會堵塞上述集電環(huán)表面的散熱通道。因此在大小修時，應(yīng)對集電環(huán)表面通風(fēng)溝、孔以及冷卻風(fēng)道濾網(wǎng)進行清理，保持通暢。對于經(jīng)過多次車削的集電環(huán)，如果集電環(huán)表面的通風(fēng)溝高度不到5mm，已經(jīng)車削到徑向限制孔時，就應(yīng)當按照說明書根據(jù)最小使用外徑進行更換，以保證集電環(huán)的機械及散熱可靠性。

電刷在集電環(huán)上運行時，在其接觸面上形成一層均勻、適度、穩(wěn)定的氧化膜，這是電機運行良好的主要標志之一。因為這層氧化膜的存在，改變了電刷與集電環(huán)的接觸特性、減少了摩擦、降低磨損、延長使用壽命。氧化膜是一種復(fù)合薄膜，其組成成分與電刷型號及集電環(huán)的材料成分有關(guān)。氧化膜的正常厚度在8－100nm的范圍內(nèi)，一般為25nm.用電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，電刷與集電環(huán)接觸面是由無數(shù)個點相接觸，一般接觸面只有電刷總面積的千分之幾左右。接觸面積的大小，由電機的轉(zhuǎn)速、集電環(huán)材質(zhì)的硬度、加工精度、偏擺度、電刷的材質(zhì)、電刷上的壓力大小等因素來決定。

有研究發(fā)現(xiàn)，外加電壓小時，氧化膜絕緣，當電壓升高到一定值時，氧化膜被擊穿。當擊穿后，不管電流如何增加，由于導(dǎo)電點的增加、導(dǎo)電面積的擴大，則接觸電壓保持恒定。

氧化膜具有非常好的潤滑性能，電刷與集電環(huán)接觸表面起潤滑作用的潤滑層主要是石墨膜，這層石墨膜，將電刷與集電環(huán)分開，使摩擦在石墨潤滑層間進行，降低了摩擦系數(shù)，減少了摩擦熱的產(chǎn)生，減少了電刷的磨損。電刷的過熱故障，很多情況是由于氧化膜被破壞且無法重新建立導(dǎo)致的。

一、電刷及集電環(huán)常見故障的原因及解決辦法

電刷在運行中最常見的故障為發(fā)熱、產(chǎn)生火花、嚴重的燒損電刷刷握及集電環(huán)。從產(chǎn)生過熱故障的原因看，主要有以下幾個方面：

1、由于通風(fēng)不良導(dǎo)致的發(fā)熱：通風(fēng)不良主要是因為冷卻風(fēng)道堵塞，集電環(huán)表面通風(fēng)溝、通風(fēng)孔堵塞、循環(huán)風(fēng)扇風(fēng)量下降等原因，尤其是當運行中集電環(huán)表面溫度過高時，導(dǎo)致電刷磨損加劇，碳粉積聚增加，有可能會堵塞上述集電環(huán)表面的散熱通道。因此在大小修時，應(yīng)對集電環(huán)表面通風(fēng)溝、孔以及冷卻風(fēng)道濾網(wǎng)進行清理，保持通暢。對于經(jīng)過多次車削的集電環(huán)，如果集電環(huán)表面的通風(fēng)溝高度不到5mm，已經(jīng)車削到徑向限制孔時，就應(yīng)當按照說明書根據(jù)最小使用外徑進行更換，以保證集電環(huán)的機械及散熱可靠性。

1電動機概述

電動機安裝形式為IMB3。電動機冷卻風(fēng)路采用經(jīng)濟實用半管道出風(fēng)。轉(zhuǎn)子鐵心兩端不帶冷卻風(fēng)扇。為了確保電動機性能的準確性，設(shè)計電磁方案時盡量使氣隙磁場分布接近合理化，性能指標達到最高，定、轉(zhuǎn)子均采用新系列通用冷軋硅鋼片設(shè)計。電動機軸承均采用滾動軸承，電動機結(jié)構(gòu)示意圖。圓柱滾子軸承只用于承受徑向載荷，且承載能力強，使用中對同軸度要求高，在滾子軸承中極限轉(zhuǎn)速較高。允許外圈與內(nèi)圈軸線偏斜度較小(2''''～4'''')，故只能用于剛性較大的軸上，并要求支撐座孔很好地對稱。此次設(shè)計中，對大軸及相關(guān)零部件的加工質(zhì)量有嚴格的要求，特別是軸承檔的全跳不得超過0．025mm。深溝球軸承主要用于承受徑向載荷，但當增大軸承徑向游隙時，具有一定的角接觸球軸承的性能，可以承受徑向、軸向聯(lián)合載荷。在轉(zhuǎn)速較高又不宜采用推力球軸承時，也可用來承受純軸向載荷。深溝球軸承裝在軸上后，在軸承的軸向游隙范圍內(nèi)，可限制軸或外殼兩個方向的軸向位移，因此可在雙向作軸向定位。此外，該類軸承還具有一定的調(diào)心能力，當相對于外殼孔傾斜2''''～10''''時，仍能正常工作，但對軸承壽命有一定的影響。與尺寸相同的其他類型軸承比較，此類軸承摩擦因數(shù)小、極限轉(zhuǎn)速高、噪聲低，且結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。外圈帶止動槽的可簡化軸向定位，縮小軸向尺寸。綜合兩種軸承的性能特點，在該同步電動機的結(jié)構(gòu)設(shè)計時軸伸端采用深溝球軸承6244M/C3和圓柱滾子軸承NU244M/C3相結(jié)合，非軸伸端用一件圓柱滾子軸承NU244M/C3，這種軸承組合在力求成本最低的情況下，充分利用了各個軸承的優(yōu)勢，滿足電動機的設(shè)計要求。

2電動機重點結(jié)構(gòu)設(shè)計

2．1軸承

傳統(tǒng)的同步電動機結(jié)構(gòu)是采用座式滑動軸承，電動機機座與端罩及軸承同裝在一個底板上，兩軸承中心的軸向距離為2000mm(圖3)。而采用端蓋滑動軸承后兩軸承中心的軸向距離壓縮為1770mm。通過本次改進，采用滾動軸承后的兩軸承中心的軸向距離壓縮到了1297mm。

2．2集電環(huán)

1機型基本參數(shù)對比分析

小龍水電站最大水頭6．31m，額定水頭5．0m，最小水頭3．0m，根據(jù)運行水頭適合的機型有豎井貫流式和燈泡貫流式，但是，豎井貫流機組與燈泡貫流機組各具有其特點。小龍水電站工程在初步設(shè)計中推薦采用燈泡貫流式機組。但在施工設(shè)計階段，遇到了諸多困收稿日期:2015-03-16難，比如:水輪發(fā)電機組采購時，由于機組運行水頭超低、轉(zhuǎn)速低、發(fā)電機尺寸大、生產(chǎn)周期長、制造難度大、交貨時間不能滿足電站的施工工期要求，同時大件運輸也較困難等。于是對豎井貫流式和燈泡貫流式兩種機型主要性能參數(shù)進行比較。由表1參數(shù)可知，在超低水頭、相同同出力條件下，燈泡貫流式轉(zhuǎn)輪直徑比豎井貫流式大0．3m，轉(zhuǎn)速低15%，水輪機重量多12%，水輪機流道尺寸也略大。水輪機最大起吊重量多12%，廠房起吊高度增加5%。而豎井貫流式發(fā)電機增加了一套變速系統(tǒng)，但發(fā)電機的重量僅是燈泡機的1/4，故機組重量輕。對發(fā)電機而言，若選用燈泡貫流式機型，按照水輪機參數(shù)，發(fā)電機轉(zhuǎn)速為65．22r/min，轉(zhuǎn)子磁極數(shù)為92個。根據(jù)電磁計算，發(fā)電機定子需選擇450槽，發(fā)電機結(jié)構(gòu)尺寸相對而言較大，其經(jīng)濟性指標明顯下降，隨之帶來的是運輸難度增大，發(fā)電機無法整體運輸，燈泡頭、錐體、定子機座等部件均需分瓣才能完成。同時，定子還需要在工地完成疊片、下線等工作，轉(zhuǎn)子要采用疊片磁軛結(jié)構(gòu)，也需在工地現(xiàn)場進行組裝。從表中可以看出豎井貫流式機型，通過增設(shè)一個增速齒輪箱將發(fā)電機轉(zhuǎn)速提高到750r/min，發(fā)電機結(jié)構(gòu)尺寸大為減小，定子槽數(shù)減為了108槽，轉(zhuǎn)子磁極數(shù)僅為8個，發(fā)電機可實現(xiàn)在制造廠總裝配后整體運至工地。顯然，給制造和運輸都帶來極大的方便。

2機型安裝調(diào)試、周期的對比分析

由于燈泡貫流式機組結(jié)構(gòu)緊湊，故安裝工作要在狹小的空間里進行。而總體上這種機型，特別是對于尺寸較大的機組，其大部件剛性又相對較弱，這樣，要滿足機組重要部位設(shè)計精度的需要，其安裝難度、調(diào)整工作量大、工作周期長是顯而易見。但對豎井貫流式發(fā)電機組而言，情況則完全不一樣，豎井貫流機組的發(fā)電機部分可在制造廠內(nèi)進行總裝，并在完成轉(zhuǎn)動部件的靜、動平衡試驗后，如齒輪箱一樣，整體運至工地可直接吊入豎井內(nèi)就位后安裝。另外，直錐尾水管的里襯在第一階段安裝，并作為后續(xù)工程的基準和支持面，導(dǎo)水機構(gòu)在安裝場預(yù)組裝，待廠房土建工作結(jié)束后整體吊裝就位，接著是安裝主軸、轉(zhuǎn)子、增速器和發(fā)電機，仔細地對中調(diào)直，使其在一條直線上，這樣可大大減小安裝場地，縮短安裝周期。

3機型維護檢修的對比分析

一般豎井外形除了迎水面做成圓弧形外，沿水面均為平面。燈泡貫流式機組發(fā)電機部分的維護工作較少，但維護操作則較為困難，發(fā)電機大修時流道需要進行排水，所需維修所需的時間較多。豎井貫流式機組發(fā)電機部分的維修操作則較為方便，不需要對流道部分實行排水。當然，增加了一個齒輪箱的維護，增速器一般指齒輪傳動，需要我們對齒輪箱的選擇給予足夠重視，選用可靠的、高質(zhì)量的產(chǎn)品，就完全可以將齒輪箱的故障率和機組總體噪音降到很低程度。由此看來，豎井機組也可以提高設(shè)備的運行可靠性和安全性，減少維護工作和費用。

1三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)

三相異步電動機是由固定不動的定子和饒軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩部分組成。

（1）定子的結(jié)構(gòu):三相異步電動機的定子由機座、定子鐵芯和定子繞組構(gòu)成。

（2）轉(zhuǎn)子的構(gòu)成：三相異步電動機的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)子軸等部件組成。

（3）三相異步電動機由軸承蓋、接線盒、端蓋、定子鐵心、定子繞組、轉(zhuǎn)軸、軸承、轉(zhuǎn)子、風(fēng)扇、罩殼組成。

2三相異步電動機的工作原理

實習(xí)單位：電氣公司

實習(xí)科目：電動機與變壓器的檢測維修管理

實習(xí)時間：11月13日—12月8日上班時間：上午，8點-11點下午，12點40分-4點

進廠對自己的要求：

進廠要穿工作服，穿防電絕緣鞋，戴安全帽

不要走近觸摸機器設(shè)備，同學(xué)間不可開玩笑，工作認真，嚴格遵守紀律

1碼頭門機效率存在問題

1．1碼頭情況概述

自2012年始，梅鋼公司鋼鐵產(chǎn)能大幅提升，對應(yīng)的大宗原燃料進廠增加，特別是廢鋼、鐵精礦等作業(yè)量也在增加，因此對于運翔碼頭而言，在并入原料碼頭后，需要盡可能地配合承擔原燃料進廠的卸船工作。但在現(xiàn)有的人員及設(shè)備條件下，按照傳統(tǒng)的模式將會較難滿足顧客的需求，且資源較難發(fā)揮綜合應(yīng)用能力，而一味地增加投入必然將導(dǎo)致大量的浪費，組織調(diào)度不當也必然將造成委外費用的增加。在前期的溝通中發(fā)現(xiàn)梅鋼公司制造部、采購部及礦業(yè)分公司、資源分公司的需求就是協(xié)同原料碼頭承擔部分原燃料的卸船任務(wù)及鐵精礦、水渣的裝船任務(wù)，但由于碼頭沒有堆場，且卸船及裝船貨物在運翔碼頭僅以汽車作為駁進駁出的運輸工具，因此解決好這兩方面的問題就必然能提升碼頭門機的作業(yè)效率。

1．2門機效率水平確認

由于碼頭門機效率受不同物資運輸效率的影響，故以綜合臺班產(chǎn)量作為衡量碼頭門機效率的統(tǒng)一模式。通過運籌學(xué)等相關(guān)工具和算法，在統(tǒng)一了標準后，將2012年的數(shù)據(jù)進行了比例換算，得到了碼頭門機效率，7～12月累計平均臺班產(chǎn)量為617t/臺班。

1．3過程分析

一、故障調(diào)查

當工業(yè)機械發(fā)生電氣故障后，切忌盲目隨便動手檢修。在檢修前，通過問、看、聽、摸來了

解故障前后的操作情況和故障發(fā)生后出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，以便根據(jù)故障現(xiàn)象判斷出故障發(fā)生的部位，進而準確地排除故障。問：詢問操作者故障前后電路和設(shè)備的運行狀況及故障發(fā)生后的癥狀，故障是經(jīng)常發(fā)生還是偶爾發(fā)生；是否有響聲、冒煙、火花、異常振動等征兆；故障發(fā)生前有無切削力過大和頻繁啟動、停止、制動等情況；有無經(jīng)過保養(yǎng)檢修或改動線路等?？矗翰炜垂收习l(fā)生前是否有明顯的外觀征兆,如各種信號；有指示裝置的熔斷器的情況；保護電器脫扣動作；接線脫落；觸頭燒毛或熔焊；線圈過熱燒毀等。聽：在線路還能運行和不損壞設(shè)備的前提下，可通電試車，細聽電動機接觸器和繼電器等電器的聲音是否正常。摸：在剛切斷電源后，盡快觸摸檢查電動機、變壓器、電磁線圈及熔斷器等，看是否有過熱現(xiàn)象。

二、檢查是否存在機械、液壓故障

在許多電氣設(shè)備中，電器元件的動作是由機械、液壓來推動的或與它們有著密切的聯(lián)動關(guān)系，所以在檢修電氣故障的同時，應(yīng)檢查、調(diào)整和排除機械、液壓部分的救故障，或與機械維修工配合完成。

三、電氣故障的分析

一、故障調(diào)查

當工業(yè)機械發(fā)生電氣故障后，切忌盲目隨便動手檢修。在檢修前，通過問、看、聽、摸來了

解故障前后的操作情況和故障發(fā)生后出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，以便根據(jù)故障現(xiàn)象判斷出故障發(fā)生的部位，進而準確地排除故障。問：詢問操作者故障前后電路和設(shè)備的運行狀況及故障發(fā)生后的癥狀，故障是經(jīng)常發(fā)生還是偶爾發(fā)生；是否有響聲、冒煙、火花、異常振動等征兆；故障發(fā)生前有無切削力過大和頻繁啟動、停止、制動等情況；有無經(jīng)過保養(yǎng)檢修或改動線路等。看：察看故障發(fā)生前是否有明顯的外觀征兆,如各種信號；有指示裝置的熔斷器的情況；保護電器脫扣動作；接線脫落；觸頭燒毛或熔焊；線圈過熱燒毀等。聽：在線路還能運行和不損壞設(shè)備的前提下，可通電試車，細聽電動機接觸器和繼電器等電器的聲音是否正常。摸：在剛切斷電源后，盡快觸摸檢查電動機、變壓器、電磁線圈及熔斷器等，看是否有過熱現(xiàn)象。

二、檢查是否存在機械、液壓故障

在許多電氣設(shè)備中，電器元件的動作是由機械、液壓來推動的或與它們有著密切的聯(lián)動關(guān)系，所以在檢修電氣故障的同時，應(yīng)檢查、調(diào)整和排除機械、液壓部分的救故障，或與機械維修工配合完成。

三、電氣故障的分析

摘要：應(yīng)用智慧管理系統(tǒng)可以充分提升水利水電項目的施工管理水平，降低失誤概率，提升水利水電施工質(zhì)量。文章介紹工程施工智慧管理系統(tǒng)，闡述智慧管理系統(tǒng)的建立以及應(yīng)用效果，結(jié)合工程案例分析水利水電項目中智慧管理系統(tǒng)的功能，旨在為相關(guān)單位與工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：水利水電項目；智慧化管理；系統(tǒng)功能設(shè)計

水利水電項目具有管理內(nèi)容多、投資高、規(guī)模大、技術(shù)復(fù)雜以及建設(shè)周期長等特點。基于監(jiān)理制、項目法人制以及招投標制等體制，水利水電項目施工建設(shè)管理呈現(xiàn)管控要求高、內(nèi)容多、參建方多、協(xié)調(diào)量大等特點，使水利水電項目施工管理單位選擇呈現(xiàn)金字塔形行政式、多專業(yè)、多層級管理模式[1]。在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)快速發(fā)展的背景下，智慧城市、智慧中國、智慧地球以及其他概念不斷誕生，共同促進智慧化發(fā)展。新技術(shù)不斷發(fā)展為管理模式創(chuàng)新提供技術(shù)保障。因此，研究水利水電項目施工智慧管理系統(tǒng)具有重要意義。

1工程施工智慧管理系統(tǒng)

1.1智慧管理概念

智慧管理將各種生產(chǎn)要素的智能調(diào)控、施工風(fēng)險全方位預(yù)判以及全生命周期管控作為主要目標，充分融合施工管理和信息技術(shù)，借助研發(fā)決策指揮系統(tǒng)、施工管控系統(tǒng)以及施工數(shù)據(jù)中心等，實現(xiàn)自動感知、預(yù)判以及自主決策[2]。