Morteng-Erdungskohlebürsten sind Schlüsselkomponenten in rotierenden Motoren (wie Generatoren und Elektromotoren) und werden hauptsächlich zur Ableitung von Wellenströmen, zum Schutz der Anlagensicherheit und zur Unterstützung von Überwachungssystemen eingesetzt. Ihre Anwendungsbereiche und Funktionen sind wie folgt:
I. Kernfunktionen und -effekte
Beim Betrieb eines Generators oder Motors kann eine Asymmetrie des Magnetfelds (z. B. durch ungleichmäßige Luftspalte oder Unterschiede in der Spulenimpedanz) eine Wellenspannung in der rotierenden Welle induzieren. Durchbricht diese Wellenspannung den Lagerschmierfilm, kann ein Wellenstrom entstehen, der zu Elektrolyse im Wellenlager, Schmierstoffverschlechterung und sogar zum Lagerausfall führen kann.
Morteng-Erdungskohlebürsten schließen die Rotorwelle kurz und verbinden sie mit dem Maschinengehäuse. Dadurch werden Wellenströme gegen Erde abgeleitet und ein Durchfließen der Lager verhindert. Beispielsweise werden bei großen Generatoren typischerweise Erdungskohlebürsten am Turbinenende installiert, während die Lager am Erregerende mit Isolierpads ausgestattet sind. Dies ergibt die klassische Konfiguration „Erregerseitige Isolierung + turbinenseitige Erdung“.
II. Typische Anwendungsszenarien
- Thermische Generatoren/Wasserkraftgeneratoren: Am Turbinenende werden Morteng-Erdungskohlebürsten zusammen mit isolierten Lagern am Erregerende installiert, um die durch magnetische Induktion verursachte Wellenspannung zu eliminieren. Beispielsweise beruhen die Isolationseigenschaften von Axiallagern in Wasserkraftgeneratoren ausschließlich auf einem dünnen Ölfilm. Durch die Erdung der Kohlebürsten kann die Elektrolyse der Lagerschalen verhindert werden.
-Windkraftanlagen: Für Generatorrotoren oder Überspannungsschutzsysteme werden häufig Werkstoffe aus metallischem Graphit (auf Kupfer-/Silberbasis) verwendet, der eine hohe Leitfähigkeit, Verschleißfestigkeit und Beständigkeit gegen transiente Ströme bietet.
Hochspannungs-/Frequenzumrichtermotoren: Diese bergen ein höheres Risiko von Wellenströmen. Beispielsweise installierte die Tonghua Power Generation Company geerdete Kohlebürsten am Antriebsende des primären Lüftermotors und nutzte Konstantdruckfedern, um ein Nullpotential aufrechtzuerhalten. Dadurch wurde das Problem behoben, dass die ursprünglich isolierten Lager den Wellenstrom nicht vollständig abschirmen konnten.
-Eisenbahnverkehr: Bei Fahrmotoren von Elektrolokomotiven oder Diesellokomotiven verhindern geerdete Kohlebürsten die Ansammlung statischer Elektrizität während des Betriebs, schützen die Lager und erhalten die Stabilität des elektrischen Systems aufrecht.
Veröffentlichungsdatum: 01.08.2025
