Funkenbildung durch Bürstenverschleiß ist ein häufiges Problem beim Betrieb von Gleichstrommotoren oder Asynchronmotoren mit gewickeltem Rotor. Funken beschleunigen nicht nur den Verschleiß von Bürsten und Kommutatoren/Schleifringen, sondern erzeugen auch elektromagnetische Störungen und können sogar Sicherheitsrisiken darstellen. Morteng analysiert die Ursachen des Problems anhand der folgenden Punkte:
Leistung: Schneller Bürstenverschleiß und häufiger Austausch; spürbare Funken während des Betriebs, sogar Verbrennen der Oberfläche des Schleifrings; Bürstenspringen oder Vibration.
Die wichtigsten mechanischen Ursachen für Funken:
Schlechter Bürstenkontakt: Dies ist eine der häufigsten Ursachen.
Unzureichender Federdruck: Durch Alterung, Verformung oder zu niedrige Anfangsdruckeinstellungen der Feder kann es zu einem unzureichenden Kontaktdruck zwischen Bürste und Kommutator/Schleifring kommen, wodurch der Kontaktwiderstand steigt, die Kontaktstellen sich erhitzen und die Wahrscheinlichkeit von Funkenbildung bei der Stromkommutierung oder Mikrovibrationen steigt.
Übermäßiger Federdruck: Übermäßiger Druck kann zwar den Kontakt verbessern, verstärkt jedoch die mechanische Reibung und den Verschleiß, erzeugt übermäßige Hitze und Kohlenstaub und kann den Oxidfilm auf der Kommutatoroberfläche beschädigen und dadurch die Funkenbildung verstärken.
Im Bürstenhalter festsitzende Bürsten: Verformungen des Bürstenhalters, Ablagerungen, nicht übereinstimmende Bürstenabmessungen oder Verschleiß an den Seiten der Bürsten können dazu führen, dass sich diese im Bürstenhalter unflexibel bewegen und so den geringen Vibrationen oder der Exzentrizität des Kommutators/der Schleifringe nicht mehr richtig folgen können, was zu einem instabilen Kontakt führt.
Oberflächendefekte am Kommutator/Schleifring: Oberflächenunregelmäßigkeiten (Kratzer, Löcher, Brandflecke), übermäßige Elliptizität/Exzentrizität, hervorstehende Glimmerplatten (Kommutator) oder übermäßige axiale Bewegung können den reibungslosen, kontinuierlichen Gleitkontakt zwischen der Bürste und der rotierenden Oberfläche stören.
Falsche Bürsteninstallation: Bürsten nicht richtig in der Mittelposition oder im richtigen Winkel installiert.
Übermäßige Maschinenvibration: Vibrationen vom Motor selbst oder der Antriebsausrüstung werden auf den Bürstenbereich übertragen und verursachen Bürstenbewegungen.
Ungleichmäßiger Verschleiß des Kommutators/Schleifrings: Führt zu einer unebenen Oberfläche.
Veröffentlichungszeit: 27. August 2025
