Содержание
Предыдущий § Следующий

ГЛАВА ШЕСТАЯ РЕМОНТ КОЛЛЕКТОРОВ И ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЕЙ

6-1. КОММУТАЦИЯ

При вращении якоря щетки производят непрерывное переключение коллекторных пластин и связанных с ними секций, называемое коммутацией.

Если плотность тока, т. е. ток приходящийся на единицу поверхности соприкосновения щетки с коллектором, в каком-либо месте этой поверхности становится

слишком большим, материал щетки раскаляется до свечения, появляются маленькие дуговые разряды, которые мы наблюдаем в виде искрения иод щеткой. Искрение постепенно разрушает щетки и поверхность коллектора.

В зависимости от силы искрения разрушение коллектора или щетки Идет быстрее или медленнее. При очень сильном искрении вольтова дуга вытягивается вращающимся коллектором из-под щетки и перебрасывается на щетки другой полярности. Машина и сеть оказываются при этом замкнутыми через вольтову дугу накоротко. Это явление, носящее название кругового огня, сильно разрушает машину. Наиболее надежны в эксплуатации машины, имеющие безыскровую коммутацию, т. е. коммутацию без заметного искрения или с очень слабым, допустимым искрением.

У таких машин поверхность соприкосновения щетки с коллектором представляет блестящее оплошное зеркало без матовых изъеденных искрением полос.

Поверхность коллектора имеет ровный блестящий коричневый цвет, так называемую коллекторную политуру, без черных матовых пятен и подгаров краев пластин.

Условия для безыскровой коммутации

Для обеспечения безыскровой работы должен быть выполнен ряд условий, обеспечивающих надежный контакт между щеткой и коллектором и равномерную допустимую нагрузку токоад рабочей поверхности щетки.

Надежный контакт между щеткой и коллектором будет иметь место в том случае, если поверхность коллектора гладкая, без выступающей слюды или отдельных пластин, без вмятин, подгаров, без эксцентрицитета или* биения. Щетки должны свободно скользить в обоймах щеткодержателей, но без качки и с достаточной силой прижиматься к коллектору. Эта сила проверяется пружинным динамометром (безменом) и должна соответствовать данным завода-изготовителя (табл. 6-1).

Болты, траверсы, пальцы, на которых крепятся щеткодержатели, должны быть достаточно жесткими и не иметь вибраций, качки и т. п. Якорь машины должен быть отбалансирован и вращаться без вибраций. Таким образом, получение надежного контакта приводит в первую очередь к требованию механически устойчивой, спокойной работы щетки.

Щетки. Технические данные

Таблица 6-1

Равномерная допустимая нагрузка током рабочей поверхности щетки требует выбора щетки нужного размера и работы всей поверхностью. Щетки для этого должны быть тщательно притерты к коллектору.

Притирка производится стеклянной шкуркой, протягиваемой под щеткой в направлении вращения коллектора. Вначале применяется более грубая шкурка, а затем самая мелкая. После притирки обязательно следует продуть машину сжатым воздухом. Для проверки каче-

Рис 6-1. Расстановка щеток на коллекторе.

ства притирки машина запускается на холостой ход. Если притирка сделана хорошо, то после 15—30 мин работы по всей поверхности щетки появятся блестящие зеркальные следы, а после 1 — 4 ч почти вся поверхность щетки становится зеркальной. Величина рабочей поверхности щетки должна быть выбрана так, чтобы на 1 см² ток не превышал значений, указанных в табл. 6-1.

Для равномерной нагрузки щеток необходимо, чтобы ток машины распределялся на все щетки поровну. Это требование особенно важно в машинах на большие токи (генераторы для гальваностегии), где на коллекторе установлено большое количество щеток. Для выполнения этого условия нужно, чтобы щетки располагались строго по оси коллектора (рис. 6-1,а). Для равномерного износа коллектора щетки в осевом направлении должны быть сдвинуты (рис. 6-1,6). Расстояние между щеткодержателями должно быть строго одинаково (рис. 6-1,в). Все контакты в цепи тока, текущего в щетку, в особенности щеточная арматура (гибкий медный жгутик, связанный с головкой щетки), должны быть чисты, исправны и подтянуты. Нажим на все щетки должен быть одинаковым. Это обеспечивает равенство сопротивлений

всех щеточных цепей. Все щетки должны быть одной марки.

Перечисленные условия являются обязательными, и настройка коммутации искрящей машины начинается с проверки выполнения этих условий.

Однако даже в том случае, когда все указанные выше условия выполнены, искрение все же может иметь место. Причиной его является э. д. с самоиндукции секций, замыкаемых нашротко щеткой. Эта э. д с. вызывает «появление тока короткого замыкания секций, текущего поперек щетки, в отличие от рабочего тока, текущего вдоль щетки. Наложение тока короткого замыкания секции на рабочий ток приводит к разгрузке набегающего края щетки, перегрузке сбегающего и появлению искрения.

Чтобы уничтожить искрение, необходимо индуктировать в секции так называемую коммутирующую э. д. с, равную и противоположную э. д. с. самоиндукции, что достигается с помощью добавочных полюсов.

Так как э. д. с. самоиндукции пропорциональна току якоря, то и возбуждение добавочных полюсов должно быть пропорционально току якоря. Поэтому обмотка добавочных полюсов включается в цепь якоря, и никакие переключения внутри этой цепи не должны иметь места.

Весьма важными являются полярность и величина потока добавочного полюса. При неправильной полярности (перевернутая полярность) добавочный полюс будет не уничтожать э. д. с. самоиндукции, а, наоборот, усиливать ее, что приведет к сильному искрению.

Полярность добавочных полюсов генератора должна быть такой же, как полярность следующих по вращению за ними главных полюсов. Полярность добавочных полюсов двигателя должна быть такой же, как полярность предыдущих по вращению главных.

Слишком малый или слишком большой поток добавочных полюсов точно так же вызывает искрение, причем в первом случае искрит сбегающий край щетки, во втором— набегающий.

Отрегулировать величину потока можно, изменив число витков катушки добавочного полюса или зазор между добавочным полюсом и якорем. Обычно применяется последний способ регулировки. Поэтому при ремонте не

следует произвольно менять зазор между добавочным полюсом и якорем, выбрасывая или меняя прокладки между остовом и полюсом, поставленные туда ранее.

Содержание
Предыдущий § Следующий