Bürstenfeuer

Bürstenfeuer bezeichnet die Entstehung von Funken am Kommutator von Elektromotoren oder an den Schleifringen von Synchrongeneratoren mit statischer Erregung.

In Elektromotoren mit Kommutatoren werden zum Einspeisen des Ankerstroms bei elektrischen Gleichstromgeneratoren zum Abgreifen des Stroms Kohlebürsten verwendet. Diese Bürsten stellen den Kontakt zum rotierenden Teil der Maschine, dem Rotor, her. Wegen der zum Teil hohen Drehzahlen kommt es in den kurzen Momenten, in denen die Bürsten vom Kommutator galvanisch getrennt sind oder zwei unterschiedlich geladene Lamellen kurzschließen, zu elektrischen Überschlägen, die als Funken sichtbar werden.

Da sich unter Belastung die neutrale Zone aus der Mitte der Pollücke dreht, ist zum Zeitpunkt der Stromwendung die Induktionsspannung ungleich null. Dadurch entstehen Abreißfunken, die Bürstenfeuer genannt werden. Des Weiteren gibt es Motoren, bei denen für kurze Zeit die Bürsten zwei Lamellen des Kommutators berühren und somit einen kurzzeitigen Kurzschluss verursachen, der auch ein Bürstenfeuer nach sich zieht. Dies verursacht eine Verschmutzung der Lamellen und führt zur Abnutzung der Kohlebürsten.

Bei Drehstrom-Synchrongeneratoren mit statischer Erregung können Bürstenfeuer und hoher Bürstenverschleiß auftreten, wenn die Stromverteilung der parallel geschalteten Bürsten gestört ist. Dies kann sowohl durch die falsche Anzahl von Bürsten, als auch durch klimatische Bedingungen verursacht werden.^[1]

Bürstenfeuer an Kommutatoren stellt außerdem eine breitbandige Störquelle dar. Der Stromabriss hat ein großes dI/dt, also eine große Stromänderung in kurzer Zeit und damit eine hohe Selbstinduktionsspannung nach $U_L = L\cdot \frac{\rm{d}I}{\rm{d}t}$ zur Folge. Diese Spannung kann unter ungünstigen Umständen, wie z. B. bei fehlender Filterung, eine Störspannung in benachbarte Stromkreise speisen.^[2]

Literatur

• Gregor D. Häberle, Heinz O. Häberle: Transformatoren und Elektrische Maschinen in Anlagen der Energietechnik. 2. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 1990, ISBN 3-8085-5002-3

Einzelnachweise

1. ↑ http://books.google.de/books?id=FGaEKQEEVbEC&pg=PA245&dq=Schleifring+B%C3%BCrstenfeuer&hl=de&ei=tjpoTJTOBYOR4Abp1JyZBA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=3&ved=0CEEQ6AEwAg#v=onepage&q=B%C3%BCrstenfeuer&f=false
2. ↑ http://www.hst.tu-darmstadt.de/uploads/media/emv_v_10.pdf