Ремонт и эксплуатация коллекторных машин переменного тока

ЛЕКЦИЯ 15.

Ремонт и эксплуатация коллекторных машин переменного тока.

На рисунке 1 приведена векторная диаграмма электрической машины переменного тока последовательного возбуждения без дополнительных полюсов.

, ток опережает поток на угол . Так как угол  очень мал , то векторную диаграграмму можно представить в виде ( рисунок 2):

Но в отличии от машины постоянного тока здесь учитывается реактивная ЭДС , где  показаны на рисунке 3.

Реактивная ЭДС совпадает по фазе с током . Коммутационное напряжение оценивается не по , а порознь по допустимым значениям , и  при напряжении более 110 В.

По вопросу об уменьшении щеточного перекрытия обратимся к рисунку 4

. Токи под действием  замыкаются по контуру как показано на рисунке. Как показали исследования МЭИ поперечные токи достигают 5-6

номинальных значений и это ведет к раскалыванию щеток. В машинах без дополнительных полюсов в этом случае применяют смещение траверсы ( рисунок 5)

 при этом уменьшается,  так как максимум  наступает при  то есть  когда щетки находятся на нейтрали. При смещении  уменьшается и  тоже уменьшается. Но при данном способе некоторые параметры тоже изменятся. Для получения  того же значения момента необходимо  при уменьшении потока увеличить ток якоря. Так как зависимость  нелинейна и имеет вид (рисунок 6), то поток не будет полностью компенсирован и изменение потока скажется  на частоте вращения в большей степени, чем изменение тока якоря.

, Таким образом частота вращения будет несколько увеличена, уменьшится,  увеличится и ток в якоре увеличится – все это приведет к увеличению . Но так как все вышеперечисленные параметры изменятся нелинейно, то в некоторых случаях данный метод может не дать ожидаемого эффекта.

В коллекторных машинах переменного тока  наряду с искрением гостируется уровень сетевых и полевых радиопомех.

Сетевые радиопомехи - это те, которые создаются в электрической машине

 за счет помех сети. Полевые радиопомехи это те, которые распостраняются вокруг самой машины. 

Опытные исследования показывают:

1) С ростом давления на щетку снижается уровень радиопомех.

2) Уровень радиопомех зависит от марки щеток.

3)На уровень радиопомех большое влияние оказывает состояние щеточноколлекторного узла.

4) Применение составных щеток с различным сочетанием щеточных материалов дало некоторое уменьшение уровня радиопомех за счет более лучшего контактирования щетки, но снижения искрения не наблюдалось.

5) Обрезка полюсных наконечников, их скоса не дает снижения уровня искренияя и снижения уровня радиопомех.

6) Применение ступенчатой обмотки привело к некоторому снижению уровня  радиопомех почти по всем частотам, но искрение остается на том же уровне.

7) Улудшение коммутации может быть достигнуто установкой короткозамкнутого витка на полюсе, а также алюминиевого

 или медного  демпферов,

8) Активное влияние на уровень радиопомех оказывает шероховатость коллектора. Чем ниже шероховатость, тем ниже уровень радиопомех.

9) Активное влияние на уровень радиопомех оказывает пропитка щеток, которая приводит к снижению тангенциальных  и радиальных колебаний щеток.

10) Активное влияние на снижение  уровеня радиопомех оказывает  применение волочащихся щеток. Но этот метод снижает уровень радиопомех только в случае продороженного коллектора.

11) Исследования по оценке влияния ширины шлица на уровень радиопомех и искрения показали, что расширение  шлица не влияет на уровень радиопомех в коллекторных машинах с насыщенной магнитной системой. В ненасыщенной  машине  эта величина сильно влияет на уровень искрения.

12) Изготовление винтовой канавки на коллекторе не влияет ни на уровень радиопомех, ни на искрение.

13)Положительным свойством снижать радиопомехи ,износ и искрение обладает применение смазывания щеток на  основе дисульфида молибдена. Проведенные исследования показали, что за счет применения смазывания щеток   ресурс их возрастал до трех раз.

14) Низкой эффективносстью обладает введение дополнительной емкости в коллектор за счет установки медного  диска на торце коллектора.

15) Причина радиопомех состоит в основном в токопрохождении щетка-коллектор.

16) Замеры радиопомех производятся только в прикатанных в течение 4-6 часов щетках.