Funkenbildung durch Bürstenverschleiß ist ein häufiges Problem beim Betrieb von Gleichstrommotoren oder Schleifringläufermotoren. 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 wie folgt:
Leistungsmerkmale: Schneller Bürstenverschleiß und häufiger Austausch; spürbare Funkenbildung während des Betriebs, die sogar die Oberfläche des Schleifrings verbrennen kann; Bürstensprung oder Vibrationen.
Die wichtigsten mechanischen Ursachen für Funkenbildung:
Schlechter Bürstenkontakt: Dies ist eine der häufigsten Ursachen.
Unzureichender Federdruck: Durch Alterung, Verformung oder zu niedrige Anfangsdruckeinstellungen der Feder kann der Kontaktdruck zwischen Bürste und Kommutator/Schleifring unzureichend werden. Dies erhöht den Kontaktwiderstand, führt zu einer Erhitzung der Kontaktpunkte und begünstigt das Auftreten von Funken während der Stromkommutierung oder von Mikrovibrationen.
Zu hoher Federdruck: Zwar kann ein zu hoher Druck den Kontakt verbessern, jedoch verschärft er die mechanische Reibung und den Verschleiß, erzeugt übermäßige Hitze und Kohlenstaub und kann die Oxidschicht auf der Kommutatoroberfläche beschädigen, wodurch die Funkenbildung zunimmt.
Im Bürstenhalter festsitzende Bürsten: Verformungen des Bürstenhalters, Ablagerungen, unpassende Bürstenabmessungen oder Verschleiß an den Seiten der Bürsten können dazu führen, dass sich diese im Bürstenhalter unflexibel bewegen und somit den geringfügigen Vibrationen oder der Exzentrizität des Kommutators/der Schleifringe nicht mehr richtig folgen können, was zu einem instabilen Kontakt führt.
Oberflächenfehler am Kommutator/Schleifring: Unebenheiten der Oberfläche (Kratzer, Vertiefungen, Brandspuren), übermäßige Elliptizität/Exzentrizität, hervorstehende Glimmerplättchen (Kommutator) oder übermäßige axiale Bewegung können den reibungslosen, kontinuierlichen Gleitkontakt zwischen der Bürste und der rotierenden Oberfläche stören.
Fehlerhafte Bürstenmontage: Die Bürsten sind nicht korrekt in der Mittelposition oder im richtigen Winkel montiert.
Übermäßige Maschinenvibrationen: Vibrationen vom Motor selbst oder der Antriebseinrichtung werden auf den Bürstenbereich übertragen und verursachen eine Bürstenbewegung.
Ungleichmäßiger Verschleiß des Kommutators/Schleifrings: Führt zu einer unebenen Oberfläche.
Veröffentlichungsdatum: 27. August 2025
