De vanligaste felen i DC-maskiner

Borstgnistbildning av DC-maskiner.

Borstbågsbildning kan orsakas av en mängd olika orsaker som kräver att servicepersonal noggrant övervakar glidkontaktsystemet och borstapparaten. De viktigaste av dessa orsaker är mekaniska (mekanisk båge) och elektromagnetiska (elektromagnetiska bågar).

De mekaniska orsakerna till gnistbildning är oberoende av belastningen. Borstbågbildning kan minskas genom att öka eller minska borsttrycket och, om möjligt, minska periferihastigheten.

Med en mekanisk gnista sprider sig gröna gnistor över hela borstens bredd och brinner samlare inte naturligt, oordnat. Mekaniska gnistor från borstarna orsakas av: lokal eller allmän slagning, repor på uppsamlarens glidyta, repor, utskjutande glimmer, dåligt spår på uppsamlaren (skär av glimmer mellan uppsamlarplattorna), tätt eller löst passande av borstarna i borsthållarna, flexibiliteten hos klämmor som orsakar borstvibrationer, maskinvibrationer etc.

Elektromagnetiska orsaker till borstgnistor är svårare att identifiera.Gnistor orsakade av elektromagnetiska fenomen varierar i proportion till belastningen och beror lite på hastigheten.

Den elektromagnetiska gnistan är vanligtvis blåvit. Gnistorna är sfäriska eller i form av droppar. Bränningen av samlarplattorna är naturlig, genom vilken det är möjligt att fastställa orsaken till gnistbildningen.

Om en kortslutning uppstår i lindningen och utjämnaren, lödningen bryts eller ett direkt brott inträffar, kommer gnistan att vara ojämn under borstarna, och de brända plattorna kommer att placeras längs kollektorn på ett avstånd av en pol.

Om borstarna under klämmorna på en pol gnistrar mer än under klämmorna på de andra polerna, betyder det att det fanns en rotation eller kortslutning i lindningarna av enskilda huvud- eller ytterligare poler; borstarna är inte korrekt placerade eller deras bredd är bredare.

Dessutom kan ytterligare överträdelser observeras i DC-maskiner:

• förskjutning av borstens tvärhuvud från neutral orsakar gnistor och uppvärmning av borstarna och uppsamlaren;

• deformationen av kollektorns glidyta orsakar vibrationer och gnistor hos borstarna;

• magnetfältets asymmetri orsakar en minskning av den reaktiva EMF-tröskeln, försämrar maskinens växlingsförmåga, vilket i sin tur orsakar gnistor i borstarna. Maskinens magnetiska fält är symmetriskt om den korrekta cirkulära delningen mellan klackarna på huvud- och hjälppolerna följs strikt och de beräknade avstånden under polerna bibehålls.

För stora maskiner utförs justeringen av elektromagnetiska kretsar med gnistfri zonmetoden.

Ökad uppvärmning av DC-maskinen.

I en DC-maskin finns det flera värmekällor som värmer upp alla dess element.

Konceptet med ökad uppvärmning av isoleringen inkluderar att passera genom den tillåtna gränsen för värmebeständighetsklasserna för isoleringen som accepteras inom den elektrotekniska industrin.

I praktiken av elektrotekniska anläggningar i vårt land har en regel införts för att skapa en viss marginal för isoleringens värmebeständighet genom att ta arbetstemperaturer med en klass lägre än den isolering som används. De flesta maskiner tillverkas nu med klass F termisk isolering; detta innebär att de tillåtna temperaturhöjningarna för lindningarna måste vara desamma som för klass B, d.v.s. cirka 80 ° C. Denna regel introducerades på grund av oavsiktlig förstörelse av isoleringen av lindningarna på rullmaskiner på grund av höga temperaturer.

Överhettning av DC-maskiner kan orsakas av olika orsaker.

När maskiner är överbelastade uppstår allmän överhettning på grund av värmen som genereras av ankarlindningen, extra poler, kompenserande lindning och fältlindning. Belastningen på stora maskiner övervakas av en amperemeter, och uppvärmningen av lindningarna styrs av enheter som är anslutna till sensorer monterade i olika isolerade delar av maskinen - armaturlindning, extra poler, kompenserande lindning, excitationslindning. För särskilt kritiska storcylindriga motorer som arbetar under svåra förhållanden visas signaler i förarens kontrollrum och i maskinrummet som varnar om att maskinens temperatur har stigit till gränsvärdet.

Överhettning kan orsakas av den höga temperaturen i rummet där maskinerna är installerade.Detta kan bero på felaktig ventilation i maskinrummet. Alla luftkanaler måste vara servicebara, rena och transporterbara. Filtren måste rengöras systematiskt genom att dra silarna genom mineralolja.

Luftkylare är ibland igensatta med mikroorganismer som hindrar vattenflödet. Periodvis backspolas luftkylarna.

Smuts (damm) som kommer in i maskinen bidrar till uppvärmningen. Så de genomförda studierna av elmotorer visade att koldamm med ett lager på 0,9 mm som faller på lindningarna bidrar till en temperaturökning på 10 ° C.

Igensättning av lindningarna, ventilationskanaler av aktivt stål, maskinens yttre skal är oacceptabelt, eftersom detta skapar värmeisolering och stimulerar en ökning av temperaturen.

Överhettning av ankarlindningen på DC-maskinen.

Den största mängden värme kan frigöras i armaturen. Orsakerna kan vara olika.

Överbelastning av hela maskinen, inklusive armaturen, kommer att värmas upp. Om maskinen arbetar i låga hastigheter, men är gjord som självventilerad, försämras ventilationsförhållandena, ankaret överhettas.

Samlaren, som en integrerad del av fixturen, hjälper till att värma upp maskinen. Kollektortemperaturen kan stiga avsevärt under följande omständigheter:

• konstant drift av maskinen vid maximal effekt;

• felaktigt valda borstar (hårda, hög friktionskoefficient);

• i maskinrummet, där de elektriska maskinerna är installerade, är luftfuktigheten låg. I detta fall ökar borstarnas friktionskoefficient, borstarna accelererar och värmer upp kollektorn.

Kravet på att upprätthålla tillräcklig luftfuktighet i maskinrum dikteras av behovet av att säkerställa närvaron av en våt film mellan borsten och kollektorns glidyta som ett smörjelement.

Ett ojämnt luftgap kan vara en av orsakerna till överhettning av ankarlindningen. Med ett ojämnt luftgap i delen av ankarlindningen induceras en emk, vilket resulterar i att utjämningsströmmar uppstår i lindningen. Med betydande ojämnheter i mellanrummen orsakar de uppvärmning av spolen och gnistor i borstapparaten.

Förvrängning av magnetfältet hos en likströmsmaskin uppstår, som noterat, på grund av ojämnheten i luftspalterna under polerna, och även när lindningarna på huvud- och hjälppolerna är felaktigt påslagna, en rotation av kretsen i spolarna av huvudpolerna, vilket orsakar utjämnande strömmar, som orsakar uppvärmning av spolen och gnistor från borstarna vid en pol är starkare än den andra.

I fallet med en spinnkrets i ankarlindningen kan maskinen inte arbeta under lång tid, eftersom den kortslutna sektionen och det aktiva stålet på grund av överhettning kan brinna ut i centrum av utvecklingen av spinnkretsen.

Kontaminering av ankarlindningen isolerar den, försämrar värmeavledning från lindningen och bidrar som ett resultat till överhettning.

Generatoravmagnetisering och magnetiseringsomkastning. En parallellt exciterad likströmsgenerator kan avmagnetiseras innan dess första start efter installation.En löpande generator avmagnetiseras om borstarna förskjuts från neutral i ankarrotationsriktningen.Detta minskar det magnetiska flödet som genereras av parallellfältspolen.

Avmagnetisering, och sedan omkastning av magnetiseringen av den parallellt exciterade generatorn, är möjlig när maskinen startas, när ankarets magnetiska flöde vänder på magnetiseringen av huvudpolerna och ändrar dess polaritet. excitationsspole. Detta händer när generatorn är ansluten till elnätet vid uppstart.

Generatorns restmagnetism och polaritet återställs genom att magnetisera excitationsspolen från en extern reducerad spänningskälla.

När motorn startas ökar dess varvtal för mycket. De huvudsakliga felen i DC-maskiner som gör att hastigheten ökar för mycket inkluderar följande:

• blandad excitation — parallella och seriella excitationslindningar är anslutna i motsatt riktning. I det här fallet, när elmotorn startas, är det resulterande magnetiska flödet litet. I det här fallet kommer hastigheten att öka kraftigt, motorn kan växla till "annorlunda". Införandet av parallell- och serielindningar måste koordineras;

• blandad excitation — borstarna skiftas från neutral till rotation. Detta verkar på avmagnetiseringen av motorn, det magnetiska flödet försvagas, hastigheten ökar. Borstar bör ställas in på neutral;

• seriemagnetisering — obelastad start av motorn är tillåten. Motorn kommer att ta slut;

• i parallelllindning, vridkrets - motorvarvtalet ökar. Ju fler varv av fältet som slingrar sig nära varandra, desto mindre blir det magnetiska flödet i motorns exciteringssystem.Slutna spolar måste lindas tillbaka och bytas ut.

Andra fel är också möjliga, till exempel.

Borstarna är förskjutna från neutral i motorns rotationsriktning. Maskinen är magnetiserad, det vill säga magnetfältet ökar, motorvarvtalet minskar. Tvärhuvudet ska ställas i neutralläge.

Öppna eller kortslut ankarlindningen. Motorhastigheten minskas drastiskt eller så vrider inte ankaret alls. Borstar lyser starkt. Man måste komma ihåg att om det blir ett avbrott i lindningen kommer kollektorplattorna att brinna ut efter två poldelningar. Detta beror på det faktum att när det är ett brott i lindningen på ett ställe fördubblas spänningen och strömmen under borsten när kretsen bryts. Om det är ett brott på två ställen bredvid tredubblas spänningen och strömmen under borsten etc. En sådan maskin måste omedelbart stoppas för reparation, annars skadas kollektorn.

Motorn "gungar" när det magnetiska flödet i fältspolen försvagas. Motorn arbetar tyst upp till en viss hastighet, sedan när hastigheten ökar (inom passdatan) på grund av försvagningen av fältet i excitationsspolen börjar motorn "pumpa" kraftigt, det vill säga det finns starka fluktuationer i ström och hastighet. I det här fallet är ett av flera fel möjligt:

• borstarna är förskjutna från neutral till rotationsriktningen. Detta ökar, som nämnts ovan, ankarets rotationshastighet.Det försvagade flödet av excitationsspolen påverkas av reaktionen från ankaret, i detta fall sker en ökning, sedan en försvagning av det magnetiska flödet, och följaktligen ändras rotationsfrekvensen för ankaret i "swing" -läget;

• med blandad excitation slås serielindningen på antiparallellt, vilket resulterar i att maskinens magnetiska flöde kommer att försvagas, rotationshastigheten blir hög och ankaret går in i "swing" -läget.

För 5000 kW-maskinen har avstånden för huvudstolparna från fabriksformen ändrats från 7 till 4,5 mm. Den maximala hastigheten som används är 75% av den nominella. Sedan ökar rotationsfrekvensen efter några år till 90-95% jämfört med den nominella, vilket gör att ankaret börjar "svinga" kraftigt vad gäller ström och rotationsfrekvens.

Det är möjligt att återställa normalläget för en stor maskin endast genom att återställa luftgapet under huvudpelarna, enligt formen, från 4,5 mm till 7 mm. Vilken maskin som helst, särskilt en stor sådan, bör inte tillåtas att "vaja".