Vonkvorming door slijtage van de koolborstels is een veelvoorkomend probleem bij gelijkstroommotoren of asynchrone motoren met gewikkelde rotor. Vonken versnellen niet alleen de slijtage van koolborstels en commutatoren/sleepringen, maar genereren ook elektromagnetische interferentie en kunnen zelfs veiligheidsrisico's opleveren. Morteng analyseert de oorzaken van dit probleem aan de hand van de volgende punten:
Prestaties: Snelle slijtage van de borstels en frequente vervanging; merkbare vonken tijdens gebruik, zelfs verbranding van het oppervlak van de sleepring; borstels die overslaan of trillen.
De belangrijkste mechanische oorzaken van vonken:
Slecht borstelcontact: Dit is een van de meest voorkomende oorzaken.
Onvoldoende veerdruk: Veroudering, vervorming of een te lage initiële veerdruk kunnen leiden tot onvoldoende contactdruk tussen de borstel en de commutator/sleepring. Dit verhoogt de contactweerstand, waardoor de contactpunten oververhit raken en de kans op vonkvorming tijdens stroomomschakeling of microtrillingen toeneemt.
Overmatige veerdruk: Hoewel overmatige druk het contact kan verbeteren, verergert het de mechanische wrijving en slijtage, genereert het overmatige hitte en koolstofstof, en kan het de oxidefilm op het commutatoroppervlak beschadigen, waardoor vonkvorming toeneemt.
Borstels die vastzitten in de borstelhouder: Vervorming van de borstelhouder, ophoping van afzettingen, niet-overeenkomende borstelafmetingen of slijtage aan de zijkanten van de borstels kunnen ertoe leiden dat ze stug in de borstelhouder bewegen, waardoor ze de kleine trillingen of excentriciteit van de commutator/sleepringen niet goed kunnen volgen en er een instabiel contact ontstaat.
Oppervlaktedefecten op de commutator/sleepring: Onregelmatigheden in het oppervlak (krassen, putjes, brandplekken), overmatige ellipticiteit/excentriciteit, uitstekende mica-platen (commutator) of overmatige axiale beweging kunnen het soepele, continue glijdende contact tussen de borstel en het roterende oppervlak verstoren.
Onjuiste borstelmontage: De borstels zijn niet correct in het midden of onder de juiste hoek gemonteerd.
Overmatige machinevibratie: Trillingen van de motor zelf of de aandrijfapparatuur worden overgebracht op het borstelgebied, waardoor de borstels gaan bewegen.
Ongelijkmatige slijtage van de commutator/sleepring: Dit leidt tot een oneffen oppervlak.
Geplaatst op: 27 augustus 2025
