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技術者ノート
技術者ノート No.5 U･D･C･る2】.3.047.2:る21.3.047.4 一 木 TosbirlObu 利 Ichiki (前号より続く) 5.ブラシの摩耗 一般にブラシの摩耗には(a)純機械的摩耗,(b) 電流作用の影響下における電気的 耗,(c)純電気的 摩耗があるものと考えられている｡一般に電流の流れな い場合の純機械的摩耗は電流の通る場合に比し少ない｡ しかし,整流子表面から酸化皮膜がとれるとか,塵芥の ため整流子表面の平滑度が乱されるとか,あるいほ空気 中の湿度が非常に低下した場合iこは電 第8図 高速度直流機に使用して摺動面に生じた巣 が流れていなく ても非常に摩耗する｡機械的摩耗を伴わない電気的摩耗 は,たとえばブラシが保持器ケース内において運動を妨 げられたときにブラシ面と整流子面との間に空隙がで き,その間に電流が孤光となって通るためブラ が起る場合(弟7図),またほブラシがハイマイカ上を走 るときのような場合である｡ 整流子の周速速度が非常に大きい場合とかブラシが高 い周波数で振動する場合にはブラシ面から粒子が脱落し て摺動面iこ巣のできることがある(弟8図参照)｡これと 同じような現象はミルモータのような急激な尖頭負荷の 第9図 チャックリングを起した場合の側面摩耗の例 かかる機械においても起る｡ ブラシが激しく振動したり,衝 を受ける場合,ある いはチャツタリングを起す場合にはブラシがケースの角 に触れるところにおいて深い刻み目を生じ側面摩素毛を起 す(策9図)｡ビッグテールとの結合がゆるむような場 合にはケースに電流が通るからこの刻み日はいつそう増 第'7国 * 電狐によって摺動画の崩壊したブラシ 日立製作所日立研究所 工博 第10図 ブラシからケースへ電流が流れたために 起ったブラシ側面摩耗の例 信* 整流用ブラシの動作 不良の原因と対策〔2〕 431 しLノ 整流子 整流子のサソドペーパかけ 第13図 第11図 ブラシとケースの問をこ砂などが入った まま振動したために電光状の傷がついた例 d.1サンドペーパかけ 整流子両が汚択した場合や後に る整流子の切削, 整流子片の面とり後あるいほブラシのす アンダカット り合せを行った後にほサンドペーパかけを行って整流子 面を研摩する必要がある｡使用するサンドべ【バは0番 程度のもので,あまり粗くないものを使用するのがよい｡ サンドペーパかけをする場合にほサンドペーパを大体同 程度の寸法を有し整流子面の円弧に等しい弧の末座ある いはストーンを用い弟】3図のような方法で行うものが よい｡サンドペーパかけを行った後ほ整流子面,整流子 満,保持器,ブラシなどに付着している銅粉そのほかの 第12図 塵境による側面摩耗を防止するために 斜溝を付けたブラシ 鮭攻を圧縮空気などで除去することが必要であるこ る.2･ストーンかけ 大される｡ブラシからケースに電流が流れる場合にほ弟 托が起る.二,この種の側面摩耗はピ 10図のような側面 盤流子片の焼損,フラットスポット ブラ､1′クバー 条痕などが発生した場合荒損の程度がわずかのときは旋 ッグテールのないブラシに起りやすいが,ビッグテール 盤削りを行わなくてもストーソかけを行うことによって のある場合でも起ることがある｡ 修正できる｡ス1､-ン方､けは一見簡単のようであるがす ブラシとケースの間に砂などの炊が入った場合にほブ こぶる熟練を要する仕事で,まず第一にストーンの大き ラシの振動によって弟】1図のような電光状の満ができ さの選定に留意せおばならぬ｡一般に小さすぎるものを る｡このような例は市街電一車の.主電動機用ブラシによく 使用している傾向があるが,■可及的大なるものがよく, 見られる弟12図のようにブラシの側面に斜購を付けて 少なくとも長さにおいて整流子面の長さの鴇以上,また おくと塵妖による側面 止できる｡ 編もブラシ保持器間隔の%以上のものがよい｡ストーソ をかける る.整流子の保守 整流子の 面を良好な状態に保指しておくことは良好 にはだいたんにかつ一定の力で押しつけるこ とが大切であり,また機械自身の惰力で研摩する場合に はその 度が鴇以下になったときほふたたび起動回転し な運転を保持するうえに絶対に必要である｡したがって て研摩することが必要である｡ストーンで削り得る凹凸 整流子表面に溝状の凹lナ1,ハイ々イカ,ローバー,ハイ の程度ほ大体0.3mmである｡ 旋 盤 削 パー整流子ノートの焼損,フラットスポッ1､,ブラックバー る.3 偏心などの欠陥が生じたならすみやかに整流子面を修正 整流子面の凹凸の程度が大きいときはストーンでは修 することが必要である｡ 正できず旋盤削りを行う必要があるが,二れは機械の製 432 技術者ノート No.5 良好なアンタ｣プ1リト 不正 第14図 木正 Ⅴ字型アンダーカ ット と面月東リ 第15図 U字型アソ ダーカ 第16図 アンダーカ ット用工具 第17図 アンダーカット用工具 第18図 ア ット 造会社に連絡して削ってもらうのがよい｡ d.4 アンダーカット 整流子が摩耗したり,旋盤判りを行って溝が浅くなつ た場合には整流子片間にあるマイカの切り下げ(アンダ ーカッり を行う必要がある｡ アンダーカットの方法に第14図のようなⅤ字塾と舞 15図のU字型とがあり,前者は絶縁に関する障害が少 ン ダー カ ット 用工具 ないとされている｡しかし,前者ほアンダーカットをた びたび行わねばならぬため,一般にほ後者を採用してい グラインダで研磨すぎ るようである｡小型の整流子の場合には第1d図(金切 鋸の双を細工したもの)のような工具を使用する｡初め はできるだけ力を入れずに溝を掘り起し,ある程度の探 さに した後に本別りをすれば比較的好結果が得られ る｡大きな整流子または数多くの手入れを要するときは 機械的に行うのが普通で,弟け囲および弟18図のよう 爪ガβ仰のハクソ一つレート･のないものを ′使用す石とよい 第19図 整流･1■･片面取り t共 な工具を使用する｡弟】8図で6はカッターであり,5は ガイドでセグメソIピッチおよぴアンダーカットの深さ はならぬことはもちろんであるが,アンダーカットした に応じてこれを調節するようになっている｡ 後のマイカフィンを除くためにも整流子片の面取りを行 アンダーカットを行うに当ってほ整流子面を損傷Lた う必要がある｡整流子片の面取りほ現在すべて手作業で り,マイカが残ったりすることがないように注意するこ 行っている｡金切鋸の匁を弟】9図のように加工した工 とが大切である(弟14図および弟15図参照)｡ 具を使用して第20図のように作 d.5 整流子片の面月更り 萎流子を旋盤かけした後は整流子片の面取りを行わね すればよい｡ しかし,この作業は相当熟練を要するもので作業に当 ってほ整流子画を傷つけないよう注意せねばならぬ｡ 整流用ブラシの動作 不良の原因と対策〔2〕 第20図 433 整流子片面取り作業 面とり作業が終ったら前に述べたように整流子を回転 しサンドペーパかけを行い,次に削りくず,銅粉,その ほかの塵芥を除去する｡ 7.ブラシ保持器の点検 長期間使用しているとブラシと保持器ケースの間に塵 第21図 ブラシ押え圧力測定 芥が付着し,ブラシの白由の運転を妨たげることがある｡ このような状態で運転を続けると火花が発生するのみで ある場合(たとえば整流子の荒損を防止するためあるい なく,電流がブラシとケースの間に流れ,ブラシの側面 は潤滑作用を与えるため正負で異なった材質のブラシを およぴケースの内面が電蝕される｡したがって時々ブラ 使用したり,クリーナーブラシを混用することがあるが, シを動かしてみて,ブラシが自由に動くかどうかを点検 これもやむを得ざる場合のほかは避けた方がよい)のほ するとともにケースとブラシの間に付着した塵芥を除く かは避けるべきである｡ 8.3 ように心がけることが必要である｡ ブラシ押えスプリングほ酸化,加 流の不平衡, ブラシのすり合せ 最も普通に行われる方法は,ブラシに所定の圧力より プラッシオーバ),チャツタリング,腐蝕化学工場などに いくぶん高い圧力を加え荒目のサンドペーパを整流子と ょって疲労劣化するので,点検に際してはこの点によく ブラシの問に挿入し,可及的ペーパを整流子面に押付け 留意する必要がある｡またスプリングがブラシの中心を て引き,すり合せを行う｡次に中日のペーパを使用し, 押しているか否かもよく注意して点検することが肝要で 最後に細目のペーパを回転方向にのみ引いて仕上げを行 う｡ブラシのすり合せで最も技術を要するのは端面のす ある｡ ブラシの押え圧力,ブラシの配列,保持器と整流子の り合せである｡ 無負荷運転および負荷運転 間隙などについては3,3.4に述べた点に留意して点検す 8.4 ることが必要である｡なおブラシ押え圧力の測定ほスプ ブラシのすり合せが終ったらよく掃除をした後ブラシ リングバランスを用いて舞21図のような方法で測定す 押え圧力を調整し,まず無負荷で運転を行う｡ブラシに るとよい｡ 通電しないときほ一般にブラシの摩擦係数ほ大きいため したりチャツタリングを起しやすいので十分注意し 8.ブラシの取り扱いおよび取り付け■ あまり長時間無負荷運転をしないように心が 8.1軍り扱い上の注意 け長くとも数時間で止め,以後軽負荷をかけてすり合せ すでに述べたようにブラシに油の付着することは絶体 運転を行う｡運転開始より に避けねばならないので,油のついた手で作 したり, 20∼30時間までは整流子面 の酸化皮膜の生成に要する期間であり,後にブラシに良 ブラシを油が付着する恐れのある場所に置くことのない 好な特性を出さしめるのに大切な時期であるので十分注 ように注意することが肝要である｡ 意して運転する｡この期問が過ぎた後ほ様子を見ながら 8.2 ブラシの混用 異なった品種のブラシを混用することは特殊の目的が 徐々に負荷を増していき,最後に全負荷をかけるよにす る｡ 434 技術者ノート No.5 9･ブラシ動作不良とその対策 刷 子 刷 緑 は 刷 刷 が刷 整 刷 可 子 色 ち 子 子 欠子 流 子 の の の は の の 扱が 作 の 後 操 前 縁 劇 ち 後 先 す騒 用 い と 端 端 る音 は 磨 耗 擁 導 線 で で 火 が が の 火 花 花 焼 焼 好 不 損 損 で 均 を す す る あ る る す を 発 生 す を 発 生 0を 発 す 良 火 花 火 花 る る 凝 生 を 発 生 す る ヤ た ツ り ク 四 整 ソ 流 子 グ ､1 周 辺 竺 _邑 整 整 流 ん 流 子 だ の の 面 焼 損 半 と 異 常 暦 托 な 整 流 整 整 刷 流 面 上 子 面 上 糀 子 面 ｣二 子 保 持 に i･こ に 隆 非 対 動 環 及 橿 称 ぴ 的 子 田 て 及 及 対 称 つ 子 滑 器 の 準 刷 子 接 触 整 流 子 方 極 に 性 面 上 縞 の に 粂 銅 製･ 滑 動 機 の 小 が の 汚 た が 刷 均 四 ぴ 的 な 入 ぴ が 昇 を が 子 躯: 磨 を 流 溝 な 汚 の と 千 を 汚 耗 け の を 温 度 生 ず る 衷 流 子 が 電 流 分 生 ず る 磨 托 過 大 非 布 電 常 而 上 常 の 流 に 不 大 均 を 生 ず る 不 遠 度 ず 麿 生 ず ご 亀 Q 過 布 耗 異 る 回 製 大 分 常 転 と ク な す な る ラ 準 る 不 け る 均 る る 裂 て け 火 行 を 生 ず 花 田 る ツ ク 及 び 小 を 端 孔 が 生 ず る 郡 A B C 1 1 1 〉く × 2 2 D E 1 5 G H 田 K L M N 0 1 P Q 1 R S T U Ⅴ W Ⅹ Y 4 × 1 2 2 2 3 6 F に 沢 国 る る に あ の 側 面 る じ す あ 上 昇 の 子 田 生 で 生 で を は 刷 拝 ず を 生 す 発 保 十 分 7子 な る 面 及 式 不 グ リ 檻 ぴ 励 刷 グ 整 子 側 び に 付 自 ン' 田 及 刷 竃 圧 が ソ る 生 同 期 環 上 孔 チ し 黒 ず 2 3 )く 4 6 4 5 5 6 2 × × × × × 〉く 1 × 5 3 × × 4 5 × × × × × × × × × × × × × 7 3 6 1 × 8 X 9 10 × × 田 田 × × × 12 × 13 円 × 6 3 2 × × × × 1 14 × + 15 × 16 3 17 × 7 × 3 × 3 2 〉く × × 〉r × 2 3 2 × 1 円 × × × × X 3 × × × × 2 1 X 2 19 2 20 3 2 3 2 4 X 2 21 3 22 23 l 田 口 2 2 × × リ5 26 × 27 ノ､ リ8 )く リ9 × 2 + × × 十 3▲1 × × + × 8 × × × × × × + × × × × × × × )く X × × 4 + 穴 35 36 37 × × × × 〉〈 38 39 × 40 × 41 メ: × 2 × 4 メ: 〕〈 3 42 ン 43 44 × 45 4 4 × × × × × + )く × × × × × × × )〈 × × × × × × 3 l 2 × × 32 4 × 4 〉く 33 × 3 31 × × + メ: + × 1 30 X × ‡＼ 21 8 + )く × B 二く × × 18 ノく 5 3 × × 〉く 2 4 ヽ × 2 1 X 由 X × )く × )( 5 4 5 3 46 × × 47 5 48 49 4 50. 整流用ブラシの動作 435 不良の原因と対策〔2〕 芳 参 (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) 献 文 Brunt&R.H.Savage:G･E･Rev･, (1)C.Van 47,16(1944) (2)C.VanBrunt:G.E.Rev.,47,28(1944) 〈3)R.M.Baker:El.Jl.,31,359(1934) (4)RM.Baker:El.Jl.,31,448(1934) (5)R.M.Baker:E.E.,55,94(1936) D.Cook:Iron&SteelEng･,30,74 ･(7)Leond (1953) J.Ⅴ.I)obson:El.Jour.,14,527(1935) E.F.Bracken:El.World,102(1935) ｣一隅▼ヽ 一司月 る 刷子保持器の取付位置を調節する 補極電流を減少させる 補極電流を増加させる 空隙を無火花整流の限既まで大にしてやる 空隙を無火花整流の限度まで小にしてやる 械 ナ 新しく整流子をみがく､刷子を揚げ清削こする 捺城据付の基艶文夫にする､Ⅹは冤磯子のバランスをとり或は軸雛直す 抹 原因か複雑であるから電機の製造所に相談する 1 た･∠ uS ar の日の 汎 ￡ 急赫け電気的尖頭氏荷 -lp .ヨ 空気の湿度が高すぎる 空気の湿度が低すぎる 空気中に塵挨がありすぎる 2l ナ虫ナス又ほ酸性諾気が含まれている スプリングの張力が低すぎる スプリソグの張力が高すぎる スプリソグの張力が不均一である ■元の､ノー 狂 裾に､1さの ･派 の･ め 各極性のスピソドル間の接続を良好にする 環の極性を逆にする 更に研磨性のある刷子を使用する 渥度を調節する 湿度を調節する 票諾慧茎芸警芸詰警を讐差なb慧禦諾箆訂る スブリノダの圧力を調節する 電 如こ怪擦の少い刷子を使用する 刷子の研磨作用過大 票警讐話芸蓋蓬髪讐子に取換える 利子の重なりが不十分である 刷子のリード線及金具の欠陥 掲蝕作用(使用していない時に汚点を生ずる) 小過当な刷子の位置 垂1自二型朋子保持器が正しく装旧されていない 反動型刷子保持器の傾斜角度虻正しくない 刷子保持舘が刷子の動きをさまたげる 欠陥のある刷子保持器､刷子函が大きすぎる 刷子保持滑腕の強度が十分でない ねじとリード線との接続がゆるんでいる 刷子保持器が｣直線に正しく装置されていない 刷子保持器函が整流子付から離れ過ぎている 垂直型保持器が進み(又は遅れ)すぎている 保持器の装置位置が片寄っている マイカが切込んでない マイカ切込みが探すぎる 大 気 刷千の摩擦が大きすぎる 刷子の研磨性不足 刷子が油で汚れている 異なる桂規の炭素刷- 戸を平行して使用している 刷子の整流子への重なり(Brush-Lap)が大きすぎる 及 ぴ 機械の負荷を減少させる と､ けj蒜ト｣こ折 挽 整流子を清浄にする､隈淡等故障の原因となるものと除去する 摺救援触中に於ける環材質の電気的な移行(良陸側兎の異常磨凝) 如 策 r工n ユk ヨ 刷子の端子と刷子保持器の腕との聞の抵抗の不均一 ⊥lし No.2 Pyramids 対 電機子巻線の欠陥 □の 電気学会連合大会予稿,135(昭32-11) R.H.Savage:G.E.Rev.,48,13(1945) H.M.EIsey:A.Ⅰ.E.E,Trans,64,576(1945) R.F.Sims:P.Ⅰ.E.E.,100,183(1953) (22)N.C.C.Modern 機械の負荷が大きすぎる 親株に振動がある l 一木,花園 一木,花園 因 刷1一保持器の腕(rm)の､位 不均一な刷子の位置 補極電流過大 補睡電流不足 補極の空隙が′トさすぎる 縮極の空隙が大きすぎる 魔境 又ほ炭素の粉 整流子上の油 刷子摺動画上の金剛砂の粉 siemens,7,217(1929) 電気学会連合大会予稿,91(昭31-11) C.J.Herman:A.Ⅰ.E.E.Trans,63929(1944) (17) 高橋,武政:目立評論,30,5号(昭23-12) (18) 一木 日立評論々文集,9号,48(1949) (19) 一木 日立評論,33,1(1951) (20) 一木 日立評論,33,57(1951) (21)一木,花園:電気30学会連合大会予稿283(昭30) &D.L.Schaefer:Jl･Appl･ (6)RH.Savage Phys.,27,136(1956) 原 Ver6ff R.Holm:Wiss 整流子又ほ環を削り離し､更に研磨性のある刷子を使用する 刷 同一碗机の品種の刷-r･を用いる 刷十及び刷子保持器の厚み寸法を適当に薄くする 子 嘉諾謡妄警霹実さ､著さ讐表芸羞芸芸孟左諾附る 機械を運転してない時は刷千を揚げておく 正負荷刷千が正しく同一な所を通るようにする 整流千から2Tnmの距離を保って放射状にある如く保持器を調節する 刷 荒警旨違羞孟漂高書豊篤志琵琶≡芳志浮雲謡を除 新しく刷千保持器を装置するか保持函を新しくする 子 芸 芸喜葦筆書莞琵蓋≡志≡芸特 整流子面から2皿皿の間隔を保って保持器を装置する 刷子保持器を遅らせ(又は進め)る 環の周辺上に適当な場所に刷子保持器を位置させる 許 諾票宗悪賢蒜簑誤票詔語法===二=ニト 整流子片の銅表面が引き延ばされ整流子片間隔が狭くなっている 整流子片の引き延ばきれた部分を東去り必要あれは刷子の品質の臭ったものを使用する 整流子又は項が貰円でない 茎葉書芸票等量畠姦淫暮雲す､グライパする) 整流子の接続が切れている 整流子に高低がある 流 整流子を削り直し又は研磨する 整流子Iこ平坦になっている部分がある 整流子を研磨し又は切削して落す 整流子が緩んでいる 整流子を調節する若し必要ならは新しいマイカの縫稜をする 子 (昭和32年12月受付分) 寄 The 執 American ChemicalSociety 電 協 日 立工場 軟鋼管および低合金銅管の初層ヘリアーク熔接 日 イ ツ ト ワ の ノ ロ l イ ヤ に よ .nノ -刀 巻 胴 色 有 工 場 亀 有 工 場 弾と き 場場場 国 工工工 て 須 分分分 整圧 調変断 圧殊 電特遮 多 層 章章 第第気 受 け る 外 圧 す 大 多 賀 工 場 緩 速 起 動 亀 戸 工 場 工 の 鎖状 高 新 し 非 の こ ､ と 能 用 使 用 書 実 て の 点 同位元素電磁分離装置 (製 品 紹 Relation between Mechanism the Electrode Reaction and Structure Materials of Electrode Electromic 例 研究(2) 差 収 補 償 12月号学会ニュース."新強誘電体4種類発見さる" と の 各 種 放 電 管 そ 応 用 装 い 途 法 戸塚工場 戸塚工場 絶縁物工場 絶縁物工場 中央研究所 中央研究所 中央研究所 置 中央研究所 介) 中央研究所 中央研究所 of the 質量分析計によるウラン同位体存在比の測定につい ー 聞 社 ム 港湾荷役機械化協会 社 中央研究所 半 導 体 に 関 す る 海 外 ニ ュ ー ス 中央研究所 充 元 望一雄芳郎実子夫果実嵐彦 オ 刊工業新 男 勉 潤康一文章正正 日 芳 戸本島山村田貫井比野山田 て(第1報) 信二郎 純之助 森岡中津大角小武日伴徳黒 中央研究所 小山大長山古上川原片古中大及 FRP 正 場場場 性 の On the Hydrogen 質量分析研究会 ーレ つ 工工工 American ChemicalSociety に 戸塚塚 気 書 書 査 亀戸戸 電 学 の クロスバー交換機の話クロスバー交換機の接続原理 の 線 矯 器ト 気 理 交 換 機 電分 物 全会院院 本 電 The 会堂杜社会 工工 日日高 干 通養 道K 鉄K 日 干 信 さ て械て 小峰電子工業KK 機換 硫計自 東洋経済新報社 松 大鈴高 関機 の 注 意 る 田 上生田谷山下和木木倉野内野庭県賀山松田桐畑村倉川 種 枚 に紡 啓誉 安河内 麻 理験動 原す よ 祈る 一ス rシ スター 森 井 タ レス 小仲 種 カ の関機 機工 刊本峰 本 織 につい レ 日 nH 設巻 プ の る ･¶〃 よ ロ日現ポ圧ラ 会化会社社会術会全会 本木 精日日鉄日日小工応日 に 4 物維 用 ‖ソ (電動工具) 3 編編 l 誇 の 立工場 徳暗敬 わ カ 社 国国国 の 器器器 年 度 中 hりノ 32 第第日 社杜院 一一気 オオ電 械業 最近の大型船に使用される蒸気タービンについて 会社 工業 論 会 Spectra the of Salt Systems‥.... 郎一雄二威義雄造毅毅郎一 発 者 一英文昭 力 The Ultraviolet Absorption Moltenand SolidifiedMixed NaNo2……NaNo3,Nacl=‥‥Cdcl2 筆 田梅村田本賀井山川川林野 火 稿