Durch die Laserreinigung werden Schleifringe wieder in den {{0}Neuzustand versetzt

Schleifringe (auch Schleifringe genannt) übertragen Erregerstrom und Steuersignale zwischen den stationären Kohlebürsten und der rotierenden Wicklung eines Generators oder großen Industriemotors. Es handelt sich um kleine Komponenten mit übergroßen Folgen: Ein dünner Schmutzfilm auf der Ringoberfläche kann den Kontaktwiderstand so stark ansteigen lassen, dass es zu örtlicher Erwärmung, Bürstenfunkenbildung und -, wenn nichts unternommen wird, - einem ungeplanten Ausfall von mehreren Tagen kommt.

Die gepulste Laserreinigung hat die Art und Weise verändert, wie Wartungsteams mit diesem Fehlermodus umgehen. Anstatt den Rotor herauszuziehen und ihn zur Nachbearbeitung in eine Maschinenwerkstatt zu schicken, stellen Techniker jetzt während eines geplanten Wartungsfensters verunreinigte Ringoberflächen wieder her, ohne Schleifmittel oder Chemikalien. Eine umfassendere Übersicht darüber, wie dieselbe Technologie Windkraftanlagen, Batterieproduktionslinien und Wärmekraftwerken dient, finden Sie in unserer Übersicht überLaserreinigung für Energieanlagen.

Bei einem Synchrongenerator erhält die Rotorwicklung ihren Erregerstrom über die Schleifringe. In doppelt gespeisten Windkraftanlagen übertragen Schleifringe sowohl die Leistung als auch die Rotorstromsteuerung zwischen dem Konverter und der rotierenden Wicklung. In jedem Fall handelt es sich bei der elektrischen Schnittstelle um einen Schleifkontakt zwischen der präzisionsbearbeiteten Ringoberfläche und den federbelasteten Kohlebürsten -, ein Kontakt, der nur dann zuverlässig bleibt, wenn die Oberfläche sauber bleibt.

Drei Schadstoffe wirken dagegen:

• Kohlebürstenstaub.Jede Bürste nutzt sich ab, während sie auf dem Ring läuft. Der feine Graphitstaub vermischt sich mit Luftfeuchtigkeit und Ölnebel und bildet eine hartnäckige schwarze Kruste, die sich durch normales Abwischen nicht entfernen lässt.
• Oxidfilme.Kupfer- und Stahlringoberflächen oxidieren kontinuierlich, insbesondere in feuchter oder küstennaher Umgebung. Oxide sind schlechte Leiter und erhöhen den Übergangswiderstand, lange bevor die Verschmutzung sichtbar wird.
• Öl- und Fettfilme.Schmiermittel aus benachbarten Lagern wandert entlang der Welle. Der Ölfilm bindet Kohlenstoffstaub in einer Schleifpaste, die den Verschleiß von Bürste und Ring beschleunigt.

Der folgende Fehlerablauf ist jedem Kraftwerksingenieur bekannt: Der Kontaktwiderstand steigt, die Hitze konzentriert sich unter der Bürstenbahn, der Bürstenverschleiß wird ungleichmäßig, Funken bilden Löcher auf der Ringoberfläche und eine routinemäßige Reinigung führt zu einem Notausstieg des Rotors. Frühzeitig erkannt, kann die gesamte Kette beim Reinigungsschritt unterbrochen werden.

• Demontieren-und-maschinell bearbeiten.Die traditionelle „richtige“ Lösung besteht darin, den Rotor zu ziehen und die Ringe in einer Maschinenwerkstatt zu drehen oder zu polieren. Das Ergebnis ist eine wirklich wiederhergestellte Oberfläche -, allerdings mit tagelangen Ausfallzeiten, Transportrisiken und erheblichem Arbeitsaufwand.
• Manuelles Schleifen und Steinen.An zugänglichen Ringen können Schleifpapier und Ölsteine ​​verwendet werden, das Ergebnis hängt jedoch ganz vom Bediener ab. Die Oberflächenrauheit ist am Ende ungleichmäßig, was den ordnungsgemäßen Sitz der Bürste verhindert und oft die Lebensdauer der Bürste eher verkürzt als verlängert.
• Abwischen mit Lösungsmittel.Lösungsmittel lösen frische Ölfilme auf, haben jedoch keinen Einfluss auf karbonisierte Krusten oder Oxidschichten -, die beiden Verunreinigungen, die für den Kontaktwiderstand am wichtigsten sind. Sie führen auch den Umgang mit VOC in einem Elektrofach ein.

Jede Methode erfordert entweder eine Demontage oder es gelingt nicht, den gesamten Kontaminationsstapel zu entfernen. Genau in diese Lücke passt die gepulste Laserreinigung.

Der Prozess beruht auf einer selektiven Ablation. Kurze Laserpulse werden stark von der Kohlenstoffkruste, Oxiden und Ölrückständen - absorbiert, nicht jedoch vom Grundmetall des Rings, das eine viel höhere Ablationsschwelle aufweist. Die Schmutzschicht wird verdampft und ausgestoßen, während die bearbeitete Oberfläche darunter, einschließlich ihres kontrollierten Rauheitsprofils, intakt bleibt. Die Erhaltung dieses Profils ist wichtig: Die Bürsten liegen daran an, und eine nachbearbeitete Oberfläche benötigt eine neue Abnutzungsphase, die durch die Laserreinigung vermieden wird.

Da der Reinigungskopf in der Hand gehalten und über ein leichtes Glasfaserkabel verbunden ist, wird die Arbeit mit angebrachtem Ring erledigt. Es gibt keinen Rotorzug, keine Lagerdemontage und keine anschließende Neuausrichtung. Die Leistungsdichte ist einstellbar, sodass dieselbe Maschine starke Kohlenstoffablagerungen -an einer Standby-Einheit entfernen oder einen sanften Wartungsdurchgang an einem Ring durchführen kann, der sich noch im Betriebszustand befindet.

In der Praxis a200 W gepulster Laserreinigerist zur Standardwahl für diese Anwendung geworden: genügend Pulsenergie, um Kohlenstoffkruste und Oxid in einem einzigen Durchgang zu entfernen, mit dem Parameterfenster, das zum Schutz der Ringoberfläche erforderlich ist.

• Turbinengeneratoren in Wärmekraftwerken.Bei geplanten Ausfällen reinigen die Teams nacheinander die Schleifringe mehrerer Generatoren. - Arbeiten, die früher rund um den Rotorausbau geplant waren, passen jetzt in das reguläre Wartungsfenster. In der gesamten Anlage gilt die gleiche Ausfalllogik: Lasersysteme werden auch für Kessel-, Schaufel- und Wärmetauscheroberflächen eingesetzt, wie in unserem Leitfaden beschriebenReinigung von Wärmekraftwerken.
• Schleifringe für Windkraftanlagen.Bei doppelt gespeisten Generatoren äußert sich die Verschmutzung des Schleifrings durch Wandlerfehler und Bürstenalarme. Ein tragbares Reinigungssystem, das auf den -Turm getragen wird, stellt die Ringe wieder her, ohne den Rotor aus der Gondel zu entfernen.
• Industrielle Gleichstrom- und Mühlenmotoren.Stahlwerke und Papierfabriken betreiben große Motoren, deren Kommutatoren und Schleifringe schnell durch Graphit und Öl verschmutzen. Die Laserreinigung vor Ort sorgt dafür, dass diese Maschinen ihren Produktionsplan einhalten.

Wartungsteams, die auf die Laserreinigung von Schleifringen umgestiegen sind, berichten typischerweise über Folgendes:

• Kontaktwiderstand auf Spezifikation zurückgesetzt, direkt am Bürstenhalter vor und nach der Reinigung gemessen - Der Reinigungsschritt wird zu einem dokumentierten, wiederholbaren QS-Vorgang.
• Längere Lebensdauer der Bürste, weil Bürsten nicht mehr auf einer abrasiven Paste aus Staub und Öl laufen.
• Wartungsfenster werden in Stunden und nicht in Tagen gemessen, da der Rotor an Ort und Stelle bleibt.
• Kein Sekundärabfall- Keine zu entsorgenden Lösungsmittel, keine Lappen, keine Scheuermittelrückstände im Elektrofach.

Die Verunreinigung des Kollektorrings ist eine langsame, vorhersehbare Fehlerart - und damit eines der am wenigsten zu verhindernden Probleme in einem Kraftwerk. Die gepulste Laserreinigung unterbricht die Fehlerkette bereits am ersten Glied: Sie entfernt Kohlenstoff, Oxid und Öl an Ort und Stelle, konserviert die bearbeitete Oberfläche und verwandelt eine mehrtägige Rotorarbeit in ein paar Stunden geplante Wartung.

Um den Prozess an Ihren eigenen Komponenten zu sehen, senden Sie uns einen Ringabschnitt oder eine kontaminierte Probe. - Wir führen kostenlose Reinigungstests durch und senden einen Bericht mit empfohlenen Parametern und Maschinenkonfiguration zurück.