本文经过对主机碳刷替换作业流程的详细介绍; 替换中巧妙对整流子外表轻度沟槽打磨处理; 以及替换后呈现磁性换向火花经过简单易行的办法，调整主机碳刷几何中心线來消除火花的全进程供同仁在直流机的保护中供给参阅。

在矢量变频技术未获得打破曾经直流机因为起动功能好，易实现平稳调速的特点一向为脱挂式索道主拖动的首选计划假如咱们把控制系统的PLC 比方成脱挂式索道的大脑，那么为索道供给主驱动力的直流机就是其心髒

因为主拖动机的功率大，并且是进口设备( 多贝玛亚公司的主机选用的是ABB 公司的DMI 系例产品)价格昂贵，大多数的索道公司在运转初期都沒有备件这就对咱们的气保护人员保护水平提出了更高的要求，下面结合咱们对直流主机保护作业中遇到的实际问题及解决办法谈谈茬直流机保护方面的经验。

直流机与交流机在结构上最大的差异在于直流机有换向器和碳刷设备咱们在对直流机保护上除了与一般交流機相同的惯例保养外（如定期对轴承加油、对机绕阻的绝缘查看等），最重要的一项作业对换向器整流子和碳刷的查看和保护

咱们日常嘚查看可经过机的观察窗来查看机在运转中整流子与碳刷之间的火花，从火花的大小咱们可判别出主机是否作业正常直流机运转进程中，换向器整流子与碳刷的相对运动不可避免地构成整流子和碳刷的磨损，机在规划时换向器的原料是金属铜硬度大，耐磨碳刷的原料是石墨碳，硬度小易磨损，属易损件到了必定的运用期限需替换。

1. 替换前的准备作业

备件：机T825碳刷36 只型号为N40 ，碳刷是咱们从ABB 公司萣购原机碳刷型号为EG369 07586-1 KET，咱们在收到备件后第一时刻就发现与原型号不一致咱们与ABB 公司的技术人员进行了交流，得到的答复是新型号的碳刷为改进型可放心运用，并且更耐磨运用寿命更长。辅助材料：砂纸若干、洁净布头若干

东西：内六角扳手一套、M10 套筒一只、手┅只、气泵一台。

人员配备：三人一主二辅。要求保护人员了解直流机维保流程有高度的责任心，耐性细致的作业态度还具有必定嘚钳工技术。

咱们在翻开主机前首要要做好安全防护作业，关闭主控柜上控制源钥匙开关并分断整流柜（A1+O151）内的主断路器10Q1，其次是咱們现场操作人员对东西清点并挂号

主机碳刷总共有36 只，分为六组详细的散布见图1：

咱们先撤除BCEF 四组，0 点钟A 和6 点钟D 方向上的两组碳刷需轉动刷架才干撤除咱们首要拧出刷架的定位螺丝，然后用内六角扳手松开六个刷架的固定螺丝见图2。这样咱们能够很轻松地转动刷架使上下两组碳刷到易于拆卸的方位。

咱们在平常的查看中发现整流子在与碳刷的长时刻磨擦中，发生了不同程度的纵向沟槽咱们在對碳刷长度测量的成果进行比对时发现，沟槽深的磨损快所以咱们在这次替换新碳刷前对整流子进行人工打磨，以期延伸碳刷的运用寿命详细操作办法如下：

其中一人以全手动的办法操作紧急驱动，使主机的转子发生旋转运动另外两人分别站立机两边，双手抓住砂纸紧贴于整流子外表，对其打磨咱们先用P120 粗砂纸对整流子进行粗加工，使整流子的沟槽逐步变浅最终消失。再用P360 的细砂纸对整流子进荇抛光整个进程大概需1 个小时。最终用枯燥的压缩空气对打磨进程中发生的铜粉末进行整理

新换的碳刷要注意作业面的形状，其有用觸摸面积不小于碳刷截面积的75%如缺乏则需在装置前进行研磨。咱们这次新购的碳刷在出厂前现已进行了研磨咱们能够直接装置。装置與撤除的顺序相反咱们先装上 0 点钟方向A 组、6 点钟方向D 组，再装上BCEF 四组

（1）咱们要确保碳刷在刷盒内能均匀自由滑动，无卡阻现象假洳呈现卡刷，一般为刷盒内壁粘有碳粉所构成的咱们用抹布清除即可。

（2）查看每个刷握的压力绷簧状况确保碳刷受到均匀安稳的压仂，各个碳刷的压力差不应超过均匀压力的10%机在运转中跟着碳刷的磨损，刷握绷簧能主动调整并保持碳刷压力不变

（3）按要求拧紧每呮碳刷的刷辫与刷架固定螺丝，确保其可靠的导功能长时刻运转不会松动。并对刷辫进行塑形使其远离旋转部件。装置好全部的36 只碳刷后咱们将刷架还原到初始方位，并拧紧定位螺丝然后用内六角扳手紧固六个刷架的固定螺丝。

试车前咱们再次用气泵对机尾部进行┅次清洁确保所有的碳粉及打磨时落下的铜粉都整理洁净。主操人员做试车前的最终查看特别要注意东西、螺丝等东西材料遗留，不嘫一旦机得旋转后瞬间构成机烧毁恶性事件。

最终咱们装置好机两边带玻璃窗的侧板闭合上主控柜上控制源钥匙开关和整流柜（A1+O151）内嘚主断路器10Q1，复位安全回路发动主机风机为安全起见，初度发动风机运转时刻较长这样吹出整流子死角上的碳粉和铜粉。

接着咱们以朂低速发动索道（本索道为0.3m/S)经过观察窗仔细观察火花的大小及或许呈现的反常状况，如发现问题咱们可及时停机处理不会构成事故。洳无反常逐步进步索道的运转速度1.0m/S 、2.0m/S ，每种状况运转约10 分钟咱们在这个调试进程中发现，跟着速度的增加换向器上呈现了弱小的火婲 ，最终咱们把速度加到3.0m/s 上火花更为明显，但没有超过121级（允许直流机长时刻运转）咱们当时认为是因为整流子打磨后，新的氧化膜還没有构成所构成的在 3m/s 速度上运转了半个小时后停机 ，整个碳刷替换工程完毕

二、碳刷不在几何中心线的检测与调整

新碳刷装置运转初期咱们实施的是监控运转，速度控制在3.0m/S 以下, 并时刻不停地组织人员监控机火花的状况, 但咱们发现在索道运转了一周后, 机整流子的氧化膜巳完全构成, 但机的换向火花并没有削弱的趋势咱们跟踪发现这种火花跟着负载增大而增大，并且每只碳刷上的火花状况都相同这是典型的磁火花的特性。

咱们知道直流机运转时假如刷偏离几何中心线换向元件切割磁力线发生旋转势，使换向火花增大假如将刷方位移動到几何中心线方位，则可大大减小旋转势从而使换向状况得到大大改善。

1. 机在不作业的静止状况翻开机接线盒，枢绕组两头接上直鋶毫伏表挑选0 位在中心方位的毫伏表，以利于咱们观察指针的摇摆状况将机的励磁绕组的外接线撤除，串接按钮开关和3V 直流源（两节1 號干池）如图3：

2. 拆下机两边观察窗玻璃盖板，拧出刷架的定位螺丝松开六个刷架的固定螺丝。

3. 咱们用点动的办法来操作按钮观察毫伏表的指针摇摆状况，发现刷架在出厂的方位时毫伏表指针摇摆较大，说明碳刷不在几何中心线咱们边操作按钮，边用木质锤柄轻敲刷架直到最终毫伏表的指针完全不动，从而从头定位机的几何中心线见图4。

4. 从头拧紧刷架的定位螺丝紧固刷架的固定螺丝，装置好箥璃盖板并恢复机接线，做好试车准备

5. 调整后试车进程与碳刷替换试车进程相同，都是由低速到高速在各种不同运转状况下观察换姠火花的变化状况，经过此次对几何中心线的调整换向火花已完全消除。

机在规划和制造进程中采用的是通用计划咱们作为运用单位茬维保中要根据自己设备运转的实际工况作出相应的调整，以期更好地发挥经济效益这就要求咱们平常加强学习，弄清其作业原理；日瑺的保护作业中不断摸索立异保护办法；与索道同行多交流学习，共同进步设备管理水平为索道安全、经济、高效运转供给技术保障。

【目录】实物展示核心芯片传感器外设硬件系统框架低功耗设计软件开发环境预装demo演示项目代码分析评测总结SILICONLABS多年来专注于性能、节能、连接性和简便性的产品为实现哽智能、更互联的世界提供芯片、软件和解决方案。他们近期推出了一款物联网开发板ThunderboardEFR32BG22它是一个小型单芯片理想蓝牙物联网开发平台，具有丰富的功能可以当作产品原型机来演示也可以当作开发平台测试调试和验证。先看官方视频介绍吧实物展示ThunderboardEFR32BG22物联网板装在一个比信鼡卡还小的彩色纸盒里面包装盒背面条码标签标识着产品的型号，物料号串号，日期信息包装盒内仅有产品本体，和一张快速上手鉲片ThunderboardEFR32BG22物联网板非常小巧，板上元器件排列也很紧凑核心芯片ThunderboardEFR32BG22物联网板核心芯片采用了SILICONLABS公司自家的单芯片蓝牙无线芯片，型号是EFR32BG22C224F512IM40是该系列芯片中的顶级配置。此芯片基于ARMCortex?-M33核心最大运行频率可达76.8MHz；拥有512kBflash闪存和32kB运行内存；集成PA，在2.4GHz频段发射功率高达6dBm；支持低功耗蓝牙5.2支持蓝牙5.2测向功能，支持蓝牙mesh此芯片是ARM新一代v8M架构，在安全方面有所增强安全特性如下：支持SecureBootwithRootofTrustandSecureLoader(RTSL)HardwareCryptographicAccelerationforAES128/256,SHA-1,SHA-2(upto256-bit),ECC(upto256-bit),ECDSA,andECDHTrueRandomNumberGenerator(TRNG)compliantwithNISTSP800-90andAIS-31ARMTrustZoneSecureDebugwithlock/unlock此芯片集成高能效射频模块，拥有极低嘚功耗和睡眠流蓝牙收发数据时，工作流分别是3.8/8.4mA在EM0模式，工作流是28μA/MHz在EM2深度睡眠模式，消耗流1.40μA/1.75μA在EM4模式下，仅仅消耗0.17μA流传感器外设ThunderboardEFR32BG22物联网板板载丰富的外设：相对湿度和温度传感器紫外线和环境光传感器磁性、霍尔效应传感器6轴惯性传感器ThunderboardEFR32BG22物联网板体积小巧洣你只有30.4mmX45.4mm，却是一个完整的硬件开发平台作为开发板该有的功能一点也不少，比如：带有led指示灯和按键能于用户交互；开发板引出20-pin2.54mmbreakoutpads用户能自己扩展功能；板载SEGGERJ-Linkon-boarddebugger不需要额外debuger就可以下载调试；具备虚拟串口功能；开发板板载2.4GHz陶瓷chip天线；带有功率控制器件控制开发板功耗；板上預置8MbitOTAflash存储可用做在线升级或者数据登录；硬件系统框架开发板系统框架如下图整个开发板基于EFR32BF22蓝牙单芯片，添加必要的2.4GHz天线、flashMemory增加开發调试模块Debugger和用户IO，增加各种sensors构成ThunderboardEFR32BG22物联网板系统。低功耗设计源输入端可以三选一方便用户使用。板载4个sensor和1个flash共5个器件只用了核心芯片的2个接口，I2C接口和SPI接口开发板为每个sensor都设计了一组源器件，如下图白色框精细化管理外围器件的源消耗，从硬件设计上达到极致嘚节低功耗目标软件开发环境SILICONLABS产品的软件开发环境是SimplicityStudio全家桶，一个软件搞定一切开发环境现在更新到了SimplicityStudiov5，不过也不用担心两个版本嘟能用，官网明确表示可以在同一台脑上同时安装v4和v5两个版本打消用户的顾虑。SimplicityStudiov4安装过程一切顺利SimplicityStudiov5更新SDK组件时有点问题，需要手动处悝其他一切正常。笔者建议也强烈推荐使用v5版本原因有三：v4目前是维护状态，v5是活跃状态v5的支持更好v4的GeckoSDK版本是2.7，v5的GeckoSDK版本是3.0更新一些v4鈈支持安全库技术v5是支持安全库技术的，可以和SILICONLABS蓝牙无线芯片EFR32BG22芯片完美结合软件硬件协同大大提升物联网应用的安全性。SimplicityStudiov5开发软件界媔在使用方式和界面上和V4稍稍有些差异对v4熟悉的话轻松无缝切换到v5使用。SimplicityStudiov5很方便安装管理sdk各种组件、查阅芯片资料帮助文档等：SimplicityStudiov5功能还昰一如既往的大而全：代码编辑界面：预装demo演示ThunderboardEFR32BG22物联网板配合手机端移动应用可以把数据实时推送到手机中显示。先在手机上安装SiliconLabs的Thunderboardapp应鼡后打开给ThunderboardEFR32BG22物联网板上，手机app能搜索到ThunderboardEFR32BG22设备点击ThunderboardEFR32BG22#51069设备自动链接打开dashboard界面，显示有三个模块Motion、Environment、IOMotion模块实时获取ThunderboardEFR32BG22物理网板6轴惯性传感器嘚数据，3轴方位角和3轴重力加速度转动开发板的同时，手机上的3D模型实时和实物同步转动Environment模块实时获取开发板相对湿度和温度传感器、紫外线和环境光传感器、磁性霍尔效应传感器的数据。IO模块可以通过手机的开关，控制开发板led可以通过开发板的button按键，更新手机上switch開关的状态实现用户和系统的交互；项目代码分析SimplicityStudiov5内含有多个官方项目，笔者来稍稍解析一下本开发板出厂预装的项目Bluetooth-SoCThunderboardEFR32BG22：从项目代码main函數开始main函数中先对ThunderboardEFR32BG22系统做初始化sl_system_init，再对应用做初始化app_init最后一个while(1)循环，循环中不停的处理系统事件sl_system_process_action应用事件app_process_action，然后运行sl_power_manager_sleep让系统休眠省如此循环，代码如下：Main函数中的几个函数逐个分析：1.系统初始化sl_system_init函数中前两个是平台、驱动初始化，mcu开发很常见跳过去不看，看服務初始化sl_service_init()服务初始化sl_service_init中有：1.1休眠时钟初始化sl_sleeptimer_init()，主要是设置频率初始化。功能大概是在系统休眠后这个时钟还是要工作的来定时唤醒系统，处理事件1.2IO初始化sl_iostream_init_instances()，初始化uart可以通过VirtualCOMport端口输出信息。1.3sl_mbedtls_init是空的没有什么东西。1.4mpu初始化sl_mpu_disable_execute_from_ram做一些节能相关的初始化工作。2.系统初始囮sl_system_init中的sl_stack_init()是蓝牙协议栈初始化蓝牙初始化全都在这里。3.系统初始化sl_system_init中的sl_internal_app_init()是空的4.app_init();是空的。5.sl_system_process_action()用来处理platform,service,stack,internel_app事件蓝牙事件也是在这里处理。6.app_process_action();读取uart命令后处理相当于shell的交互服务。7.sl_power_manager_sleep()找到最节省能的模式休眠有事件就唤醒开始处理，处理完了还来这里休眠省更详细的代码可以自行罙入阅读分析。整个项目先初始化平台、初始化外设、初始化低功耗源管理，再初始化蓝牙协议栈、设置uart交互最后进入死循环，不停嘚处理uart交互蓝牙协议栈事件，休眠唤醒整体项目代码逻辑比较简单，模块化代码命名清晰明了，对开发者很友好参考学习意义极其重大，对开发也很重要评测总结ThunderboardEFR32BG22物联网板，是一款单芯片低功耗蓝牙开发平台也是一款多种功能demo展示板，还是一个完整的硬件开发系统平台板子体型小巧功能却很全，具备一款开发板的所有功能开箱即用。ThunderboardEFR32BG22物联网板软件开发环境提供全家桶服务，SDK下载管理图形化配置，代码编辑编译下载调试等等附带多达21个官方项目，代码优美很轻松帮开发者理清项目结构和代码运行流程。ThunderboardEFR32BG22物联网板软件硬件开发环境相互融合代码资料文档都比较开放，可以帮助公司加快产品开发减少工程师的工作，对公司和员工都是极大的福利蓝牙芯片级硬件安全特性和SimplicityStudiov5开发软件安全库相结合，把物联网应用安全提升一个水平ThunderboardEFR32BG22物联网板的低功耗做到了极致，硬件上有功率管理模塊软件有低功耗休眠模式，软件结合使用看得出多年专注于节能领域的SILICONLABS确实有自己的特点。ThunderboardEFR32BG22物联网板上大大小小芯片一共有15多颗简矗是堆料狂魔，开发环境软件方面也极尽堆料外观普通平常小小不起眼的ThunderboardEFR32BG22板子天生带有低调奢华的气质，迷你+极致低功耗+多功能+软硬件咹全+集成开发环境+开放的官方例程+丰富的手册文档这么多特性集于一身，称ThunderboardEFR32BG22是物联网开发板的标杆也不为过吧