Какие причины вызывающие искрение возникают при замедленной коммутации

6.3 Причины, вызывающие искрение на коллекторе

При вращении машины коллекторные пластины поочередно вступают в соприкосновение со щетками. При этом переход щетки с одной пластины на другую сопровождается переключением секции обмотки из одной параллельной ветви в другую и изменением значения и направления тока в секции. Процесс переключения секции из одной параллельной ветви в другую называется коммутацией. Различают при этом два вида коммутации: прямолинейная коммутация, при которой ток коммутирующей секции изменяется по прямолинейному закону; криволинейная коммутация, когда процесс изменения направления тока затягивается во времени, а признаком является неодинаковая плотность тока под щеткой в периоде коммутации.

При работе машины постоянного тока щетки и коллектор образуют скользящий контакт. Площадь контакта щетки выбирают по значению рабочего тока машины, приходящегося на одну щетку, в соответствии с допустимой плотностью тока для выбранной марки щеток.

Причины, вызывающие искрение на коллекторе, разделяют на механические, потенциальные и коммутационные.

Механические причины искрения – слабое давление щеток на коллектор, биение коллектора, его эллиптичность или негладкая поверхность, загрязнение поверхности коллектора, выступление миканитовой изоляции над медными пластинами, неплотное закрепление траверсы, пальцев или щеткодержателей, а также другие причины, вызывающие нарушение электрического контакта между щеткой и коллектором.

Потенциальные причины искрения появляются при возникновении напряжения между смежными коллекторными пластинами, превышающего допустимое значение. В этом случае искренне наиболее опасно, так как оно обычно сопровождается появлением на коллекторе электрических дуг.

Коммутационные причины искрения создаются физическими процессами, происходящими в машине при переходе секций обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую.

Иногда искрение вызывается целым комплексом причин. Выяснение причин искрения следует начинать с механических, так как их обнаруживают осмотром коллектора и щеточного устройства. Труднее обнаружить и устранить коммутационные причины искрения.

При выпуске готовой машины с завода в ней настраивают темную коммутацию, исключающую какое-либо искрение. Однако в процессе эксплуатации машины, по мере износа коллектора и щеток, возможно появление искрения. В некоторых случаях оно может быть значительным и опасным, тогда машину необходимо остановить для выяснения и устранения причин искрения. Однако небольшое искрение в машинах общего назначения обычно допустимо.

Согласно ГОСТ, искрение на коллекторе оценивается степенью искрения: степень 1 – искрение отсутствует (темная коммутация); степень 1 1 / 4 – незначительное искрение под щеткой, не вызывающее почернение коллектора появление нагара; степень 1 1/2 – слабое искрение под большей частью щетки, следы почернения, которые легко устраняются путем протирания поверхности коллектора; степень 2 – искрение под всем краем щетки (приводит к появлению неустраняемых следов почернения и нагара); степень 3 – значительное искрение с появлением крупных вылетающих искр, приводящее к неустраняемому почернению коллектора.

Если в паспорте машины не указана степень искрения, то при номинальной нагрузке она не должна превышать 1 1/2 .

Причины, вызывающие искрение на коллекторе

Преимущества коллекторных электродвигателей – высокие обороты, малые габариты и масса по сравнению с асинхронными (и тем более синхронными) моторами той же мощности – определили самое широкое их применение в ручном инструменте и нестационарной бытовой технике. Но есть и недостаток.

Это щёточный механизм, который не просто подвержен ускоренному износу, требует регулярного обслуживания и замены элементов, создаёт дополнительный шум и помехи, но также может (если пренебрегать оным обслуживанием) стать причиной необратимой поломки оборудования и даже пожара.

Можно ли решать эти проблемы, не прибегая к хлопотным и недешёвым посещениям сервисных центров?

Техника безопасностиПричины искренияПоиск и устранение неисправности

Техника безопасности

Хочется верить, что описанным в данной статье ремонтом просто не станет заниматься человек, вообще не представляющий, что такое электричество и как от него не пострадать. Но поскольку пылесос – не торшер или электробритва, а один из самых «злых» бытовых приборов (хотя бы из-за мощности), напомним 3 важнейших пункта (первый справедлив для любого оборудования, а второй и третий – сугубо пылесосные):

1. Все операции (кроме испытаний, конечно) производить только при отсоединённой штепсельной вилке. Никаких надежд на выключатель (в самом приборе, в фильтре-удлинителе или еще где-то): он, во-первых, не создаёт видимого разрыва, во-вторых, разрывает не всегда фазу и, наконец, может включиться случайно. Вилка же (не «надвынутая», а лежащая на заметном расстоянии от розетки!) сама не включится никак.
2. Роторы двигателей такой мощности, как в пылесосах (обычно от 0,5 до 2 кВт), да еще и в сумме с крыльчаткой компрессора имеют немалый момент инерции. А пуск очень быстрый. Результат – сильный рывок статора в сторону, противоположную вращению, в момент включения. И тем ощутимее, чем от большего количества прочих деталей освобождён мотор. А проводники обычно короткие, могут при этом оборваться, замкнуться, хлестнуть по руке… Поэтому – никаких придерживаний пальцами за не предназначенное для этого место, с которого при резком развороте легко соскользнуть на элементы, находящиеся под напряжением или в движении. Перед испытаниями статор (остаток корпуса) должен быть надёжно закреплён – если не в тисках, то хотя бы прижат к полу через жёсткий изолятор, который не коснётся, загнувшись, подвижных деталей. И вообще, такие испытания (как и все работы без снятия напряжения вблизи токоведущих частей) даже квалифицированные электрики должны производить вдвоём.
3. Обороты коллекторного двигателя не ограничены частотой питающего напряжения или какими-то особенностями конструкции. Просто должно наступать динамическое равновесие между вырабатываемой мощностью и нагрузкой. Если же последней нет совсем, буквально за доли секунды мотор идёт вразнос в самом прямом смысле: может не просто сжечь свои подшипники и щёточный механизм, но и разлететься, как абразивный диск, с не меньшей опасностью для окружающих людей и предметов. Поэтому, если разборка продвинулась настолько, что демонтирована даже крыльчатка компрессора (трение которой о воздух и является единственной нагрузкой в пылесосе), включать двигатель НЕЛЬЗЯ ни на секунду! И даже с крыльчаткой, но полностью свободным протоком воздуха через неё (ни шланга, ни фильтров) обороты будут значительно выше номинальных, а потребляемый ток – ниже. Исследовать искрение щёток в таком режиме бессмысленно. Нужно хотя бы небольшое сопротивление воздуху обеспечить – прикрыть входное отверстие компрессора процентов на 80 плоским предметом или на 100% не очень плотным ковром, мелкой сеткой… Но всё должно быть жёстким или надёжно закреплённым в натянутом состоянии, чтобы компрессор не мог что-либо засосать: даже мягкий посторонний предмет в нём – моментальная смерть для тонкой алюминиевой крыльчатки.

Причины искрения

Ротор (якорь) коллекторного двигателя содержит несколько (от 3 до 36) обмоток, выводы которых заклёпаны и (не всегда) пропаяны тугоплавким припоем в специальных отверстиях медных контактных пластин – ламелей.

Последние устанавливаются с промежутками 0,5–1 мм по цилиндрической поверхности жаропрочного диэлектрика и образуют собственно коллектор.

Ток через диаметрально расположенные, поджатые пружинами и скользящие по ламелям щётки подаётся всегда на ту обмотку, магнитное поле которой перпендикулярно в данный момент полю статора, и обеспечивает за счёт этого наибольшую вращающую силу.

Совсем не искрить скользящий контакт не может в принципе. Особенно – при большой мощности и индуктивной нагрузке. Однако искрение не должно превышать определённых пределов, представлять которые могут, конечно, помочь фотографии, но лучше всего – опыт, когда человек видел работу массы подобных устройств или работу данного изделия в полностью исправном состоянии.

Почему искрят щетки в пылесосе?

Причин усиленного искрения довольно много:

1. Износ самих щёток.
2. Их недостаточная притёртость (у новых).
3. Их перекос из-за износа, растрескивания или смещения щёткодержателей.
4. Ослабление пружин.
5. Межвитковое замыкание в обмотках.
6. Биения якоря в связи с износом подшипников.
7. Окисление и/или загрязнение ламелей.
8. Их выработка.
9. Засорение промежутков проводящей пылью.
10. Дефекты отдельных ламелей (каверны и прожоги, шатание в диэлектрике, «зализывание» верхнего слоя в сторону следующего промежутка и прочее).

Соответственно, для устранения необходимо сначала установить, какая же из причин у нас.

Поиск и устранение неисправности

Поскольку сначала – визуальный осмотр, напомним: кто пропустил главу о технике безопасности, вернитесь! Там же и большая часть инструкции по испытаниям!

Как и во всех поисках среди большого количества вариантов, лучше всего начинать с отсечения явно неподходящих. Например, если одна из щёток искрит значительно больше другой, то проблема в ней: дефекты ламелей, обмоток и подшипников сказывались бы одинаково на обеих. То есть остаётся проверить только первые 4 пункта.

* Искры тянутся в сторону вращения. Поэтому разное искрение щёток может быть кажущимся: когда мы смотрим радиально одновременно на обе, ламели под одной из них движутся к нам, а под другой – от нас. Делать вывод о разном качестве контакта можно, только рассмотрев с обеих сторон и учитывая этот нюанс.

Искрение на коллекторе

С практической точки зрения важно, чтобы коммутация происходила без значительного искрения у контактных поверхностей щеток, так как сильное искрение портит поверхность коллектора и щеток и делает длительную работу машины невозможной.

Причины искрения на щетках можно подразделить на механические и электромагнитные.

Механические причины искрения большей частью связаны нарушением контакта между щеткой и коллектором.

Такие нарушения вызываются: 1) неровностью поверхности коллектора, 2) плохой шлифовкой щеток к коллектору, 3) боем коллектора, если он превышает 0,2 – 0,3 мм, 4) выступанием отдельных коллекторных пластин, 5) выступанием слюды между коллекторными пластинами, 6) заеданием щеток в щеткодержателях (тугая посадка), 7) вибрацией щеток (нежесткость токосъемного аппарата, плохая балансировка машины, слишком свободное расположение щеток в щеткодержателях с зазорами более 0,2 – 0,3 мм, слишком большое расстояние между обоймой щеткодержателя и коллектором – более 2 – 3 мм и так далее). Искрение может быть вызвано также неравномерным натягом щеточных пружин, несимметричной разбивкой щеточных пальцев и щеток по окружности и другими причинами механического характера.

Проверка контактов щеточно-коллекторного блока

Причиной искрения исправных деталей блока может быть плохой контакт из-за недостаточного соприкосновения с ламелями коллектора. В ходе эксплуатации пылесоса на поверхностях коммутирующих деталей двигателя образуются шероховатости, которые препятствуют необходимому контакту. Устранить бугорки, канавки и царапины на коллекторе поможет шлифовка при помощи мелкой наждачной бумаги – «нулевки».

Совет! Если щетки излишне искрят, то следует их плотнее прижать к коллектору за счет пружин. При этом нельзя нарушать свободный ход элементов блока.

Почему Сильно Искрят Щетки На Болгарке

Почему сильно искрят щетки на болгарке

Очень забавно не остроумно. Как к слову сказать не огромное количество Ваших постов с комментами ехидного нрава. Не признак мозга. Будьте проще. Про рихтовку не ратфиль: якорю тапки, ламели отклеились, притер напильничком, в чем неувязка? естественно сходу в мусор, можно не поизголяться, какая разница, если и далее труп? Для вас это покоя не дает?

Якорь в движке крутится с движением, около 20т.об/мин. Коллектор, при выполнении ремонта протачивают, притирают спец камнями на работающем инструменте, а Вы. ратфилем не супер клеем, который таких температур не выдержит. Хорошо, сходу коротыш будет. Небольшой бабах не в урну.

А вдруг покрутится! Прогары на коллекторе, заместо пластика уголь, который динамики не выдерживает не. Вы счастливый человек, коль не понимаете, как разрывает коллектор на таких оборотах, с дружеским приветом через корпус. А Вы, совета не спрашиваете, пишите как продлить жизнь инструменту.

На каждого мудреца достаточно простоты Другие, прочитав, быть то же рискнуть, а.

П.С. Реализовать, чуть ли не запамятовал. может это гнездо деформировано, по другому покрыто снутри загрязнениями, не по окончании даже новенькая щетка не способна свободно передвигаться вдоль гнезда, заедает. Осталась в полузависшем положении, не контакт с коллектором слабенький.

Последний раз правилось Alex9797; 07.09.2016 в 13:16. Почему на болгарке очень искрят щетки? Нет! я же менял на новые. Пальцем надавливал: пружина выжимает, ставил: смотрел. Там щётка в щёткодержателе, который ставится на штифты. Видно всё. Это далековато не 1-ая подмена, лет так 30 всё было нормально. Не главное. щётка там была совершенно не изношенная

Захрипела как обычно болгарка, когда стёрлись щётки, поменял поставил, включил они сгорели за 3 минутки, купил новые дороже 3.5 пары различных, тоже самое вообщем не сообразил, что случилось с якорем.

Дрель искрит на щетках — что делать?

Итак, у вас дрель искрит на щетках и вы не знаете, что делать в такой ситуации. Эта статья расскажет, из-за чего это происходит, нужно ли это исправлять, а если нужно, то как.

Сразу стоит отметить, что наличие указанного искрения во время работы — это вполне допустимое явление. Правда только в том случае, если искры небольшие и их не так уж и много. Если же они прямо сыпятся, то это может свидетельствовать о неисправности.

Заметим, что на новом исправном электроинструменте щетки могут первое время тоже сильно искрить, так как им необходимо сначала притереться. На притирку обычно хватает 10-15 минут работы. Если после этого все осталось как было, то лучше отнести инструмент обратно в магазин с претензией.

Если же ваша дрель уже негарантийная, то можно попробовать исправить все самому.

Но сначала опишем причины данного явления.

Почему искрят щетки в электродвигателе?

Искры, в том числе и на исправном движке, появляются из-за механического воздействия между щетками и коллектором. Щетка, двигаясь по коллектору от одного его контакта к другому, поочередно образует и разрывает соединение с каждым из них. А теперь вспомните, что бывает, если из розетки выдернуть любой работающий электроприбор — обычно в такой момент между вилкой и розеткой проскакивает искра. В случае щеточным двигателем это такое же явление.

Самый большой выбор электроинструмента и бензотехники по выгоднейшим ценам. Бесплатная доставка до вашего региона. Оплата онлайн либо при получении.

Поэтому небольшое искрение даже на исправном электродвигателе допустимо, поскольку соединение и разрыв здесь постоянно возникают.

Как устранить неисправность?

Изъять старые щетки и заменить их идентичными. Новые комплекты продаются в большинстве хозяйственных магазинов или на точках с электротоварами. При выборе замены стоит учитывать параметры плотности графитового вещества и конструктивные особенности конкретной болгарки. Состав и плотность щеток отличаются в зависимости от технических характеристик УШМ. Если эти параметры не совпадают, новые щетки будут также искрить и гореть.

Исследовать коллектор на предмет механических повреждений. При попадании на него пыли, грязи, песка в момент работы могут образоваться царапины, вмятины, сколы. Оценить их степень, если имеются.

При небольших повреждениях ламели коллектора можно проточить при помощи наждачки или на токарном станке. Проточка должна быть очень аккуратной, так как любые неточности приведут к большему ухудшению работы щеток.

Коммутация коллекторных машин — Причины искрения щеток

Повышенная плотность тока в сбегающем крае щетки при завершении коммутации

Объяснение искрения щеток чрезмерно повышенной плотностью тока в сбегающем крае щетки давно уже признано не соответствующим действительности, так как при спокойной работе щеток в механическом отношении плотности тока в контакте могут быть очень большими, а токосъем будет происходить без малейшего искрения. Однако следует заметить, что повышенная плотность тока в сбегающем крае щетки может приводить к искрению

при меньших токах нагрузки, влияя на искрение косвенным образом.

Так, А. П. Кучумозым [Л. 6-1] было установлено, что если в коммутируемую секцию искусственного аппарата, воспроизводящего коммутационный процесс, вводить дополнительно активное сопротивление, то искрение щеток будет обнаруживаться при токах, несколько меньших, чем без дополнительного сопротивления. Сказанное поясняет график кривых тока коммутируемой секции на рис. 6-1,а. Подобного рода кривые можно снять при помощи искусственных аппаратов, воспроизводящих коммутацию при сравнительно небольших плотностях тока в контакте и при невысоких температурах коллектора и щеток. Эти кривые достаточно хорошо описываются уравнением классической теории коммутации, в котором не учитывается э. д. с. самоиндукции коммутируемой секции, а сопротивление щеточного контакта принято постоянным вне зависимости от плотности тока:

В тех случаях, когда при данных условиях коммутации в контур секции вводится дополнительное активное сопротивление, то кривая тока секции из прямолинейной 1 превращается в кривую 2, что ведет к вытеснению тока из средней части щетки к ее краям. Поэтому, если плотность тока в сбегающем крае щетки до введения дополнительного сопротивления характеризовалась величиной tg α1, то после введения сопротивления она возрастает пропорционально увеличению tg α1. Эта повышенная плотность тока в сбегающем крае щетки не привела бы к ценообразованию, если контакт между щеткой и коллектором в механическом отношении был бы идеальным. В действительности же, как это свидетельствуют многочисленные осциллограммы токов коммутируемых секций, фактические периоды коммутаций у различных секций одного якоря несколько различны, а поэтому, если при завершении коммутации вследствие вибраций щетки контакт будет преждевременно нарушен, то разрываемые токи будут в большой степени зависеть от значенияв кривой тока секции перед нарушением контакта в конце периода коммутации. Именно этим и объясняется несколько повышенное искрение секций, если в их контур вводится дополнительное активное сопротивление.
Однако увеличению степени искрения щеток при введении дополнительных сопротивлений наступает некоторый предел, при котором дальнейшему увеличению активного сопротивления будет уже соответствовать уменьшение степени искрения щеток, что объясняется одновременным увеличением поглощения части электромагнитной энергии секции в дополнительном сопротивлении. Следовательно, при малых дополнительных сопротивлениях решающее значение имеет повышение плотности тока в сбегающем крае щетки, а при больших сопротивлениях превалирующую роль играет поглощение электромагнитной энергии, реализующейся при завершении коммутации в дополнительном сопротивлении. С точки зрения идеальных условий работы щеточного контакта желательна коммутация со ступенью малого тока при завершении коммутации, предложенная О. Г. Вегнером [Л. 4-5]. На рис. 6-1,б дана кривая тока коммутируемой секции, которой, по мнению О. Г. Вегнера, должна соответствовать безукоризненная в смысле искрения работа электрощеток. С подобного рода мнением автора вполне может согласиться. Однако, нам кажется, что такая коммутация практически неосуществима. Как известно, характер кривой тока коммутируемого контура можно изменять в очень большой степени посредством воздействия полем коммутационной зоны, температурой контакта и другими факторами, но, однако, если контакт в механическом отношении работает хорошо, то при всех воздействиях на коммутируемый контур кривые тока в нем будут плавными, т. е. без резких изменений di/dt. Следовательно, для получения кривой тока согласно рис. 6-1,б необходимо в точке С этой кривой скачкообразно изменить индукцию в коммутационной зоне, что неосуществимо. О. Г. Вегнер говорит о том, что для получения ступени малого тока в кривой тока коммутируемого контура необходимо иметь такое распределение индукции в коммутационной зоне, которое бы обеспечило эту ступень, но как это практически получить, он не указывает.
Нам кажется, что никакими средствами нельзя в точке С получить излом в кривой тока, а поэтому, начиная именно с этого момента, секция войдет в режим перекомпенсации и закончит коммутацию разрывом тока обратного направления. Если учесть, что коммутационные циклы неидентичны, то точка С в кривой тока соответствовала бы очагу искрения внутри щетки, что значительно хуже искрения на ее сбегающей кромке, а поэтому следует всеми средствами осуществлять полный реверс тока в коммутируемых секциях к моменту, когда сбегающий край щетки освобождается от контакта с коллекторными пластинами. Следует также отметить, что уменьшение действительного периода коммутации в сравнении с теоретическим, как правило, происходит за счет набегающего края щетки, а не сбегающего, так как у электрических машин с удовлетворительной коммутацией, т. е. со слабым искрением на кромке сбегающего края, окончание коммутации, несомненно, соответствует кромке сбегающего края щетки, а в набегающей части в подавляющем большинстве случаев фактическое контактирование между щеткой и коллектором происходит с некоторым запаздыванием, что в основном и вызывает уменьшение действительного периода коммутации.

Предельная мощность для 1 пог. см длины щетки

Арнольд и Лиска [Л. 6-2] для определения коммутирующей способности электрощеток использовали экспериментальную установку, представлявшую собой прерыватель тока коллекторного типа, в котором разрывался ток в цепи с переменными индуктивными и активными сопротивлениями. На основе опытных данных была найдена предельно допустимая мощность, приходящаяся на 1 см пог. длины щетки, вычисленная по формуле

На основе опытных данных Арнольд и Лиска нашли, что предельная величина мощности составляет 50 вт на 1 пог. см щетки, после чего эта цифра вошла во многие руководства по электрическим машинам.
Подобного рода заключение о предельном значении электромагнитной энергии секции для безыскровой работы щетки, исчисленной по (6-2), является сомнительным, так как искрение обусловливает не ток, входящий в (6-2), а ток разрыва, величина которого для одних и тех же условий коммутации, но для разных щеток будет далеко не одинаковой, а следовательно, искрение щеток нельзя ставить в зависимость от удельной мощности, вычисленной по (6-2).

Несоответствие форм реактивной и коммутирующей э. д. с.

В настоящее время наиболее распространенным является мнение, что основной причиной искрения щеток следует считать несоответствие форм кривых реактивной и коммутирующей э. д. с. Вот почему так много внимания в теории коммутации уделено выяснению форм кривых реактивной э. д. с., ибо согласно этой теории для полной ее компенсации коммутирующая э. д. с. должна представлять собой зеркальное отображение реактивной э. д. с.

Рис. 6-2. Кривые реактивной и коммутирующей э. д. с.

На рис. 6-2,а приведены для некоторого частного случая кривые реактивной и коммутирующей э. д. с. Так как кривая реактивной э. д. с., построенная согласно данной теории, обычно имеет довольно сложное очертание, а кривую коммутирующей э. д. с. приходится выбирать прямоугольной или трапециевидной формы (более сложное распределение коммутирующего поля практически невозможно), то остается нескомпенсированная величина ∆е, которую сторонники данной теории и считают основной причиной искрения щеток.
Вполне понятно, что по мере увеличения нагрузки будет увеличиваться и нескомпенсированная часть ∆е, поэтому с точки зрения существующей теории необходимо ограничивать до допустимых пределов величину ет. Если бы можно было выполнить коммутирующее поле машины в полном соответствии с реактивной э. д. с. и была бы обеспечена удовлетворительная работа коллектора при очень большой плотности тока в щеточном контакте, то при спокойной работе щеток без вибраций и при равномерном распределении тока (прямолинейная коммутация) в контакте щетки обеспечен был бы исключительно большой токосъем без искрообразования.
Трудности, возникающие при работе коллектора высоковольтных машин, сточки зрения данной теории объясняются тем, что реактивная э. д. с., определяемая по формуле er=2wu∆λl, получается большой из-за сравнительно большого числа витков секций якоря, а следовательно, и повышенной нескомпенсированной части ∆ е.
Такое же явление будет иметь место и при ускорении вращения якоря. На рис. 6-2,б даны кривые ет и ек для случая, когда скорость вращения якоря увеличена в 2 раза по сравнению с тем, что имело место для рис. 6-2,а. Таким образом, если при прочих равных условиях скорость вращения якоря повысится вдвое, то вдвое же увеличится и ∆е, являющаяся, как эго принято думать, основной причиной коммутационного искрения.
Нам кажется, что объяснение основной причины искрения щеток и методика определения коммутирующей э. д. с. с позиций классической теории не отвечают действительному положению вещей по следующим соображениям:
1. Трудность удовлетворительной коммутации здесь связывается лишь максимальным значением реактивной э. д. с. вне зависимости от того, на какую часть щеточного контакта она приходится, а для безыскровой работы щетки это не безразлично.

1. Уменьшение взаимоиндуктивной связи одновременно коммутируемых секций должно приводить к улучшению коммутации, а в действительности оно приводит к ухудшению работы щеточного контакта, что совершенно четко установлено практикой (наиболее сильно искрят те пластины коллектора, секции которых последними в пазах заканчивают коммутацию, а взаимоиндуктивная связь этих секций с секциями, расположенными в других пазах, много меньше).
2. Опыты по выяснению влияния добавочных полюсов на искрение щеток, проведенные с помощью прибора ИИ-1 (см. гл. 3), показали, что искрение можно прекратить на любой коллекторной пластине, но при этом общее искрение возрастет. Поэтому добавочные полюсы настраивают таким образом, чтобы общее искрение коллектора было минимальным, что опять-таки противоречит классической теории. Следовательно, искрит коллектор не потому, что форма ек не соответствует ег, так как искрение можно ликвидировать на любой пластине коллектора вне зависимости от формы кривой ек.

Неидентичность коммутационных циклов — основная причина искрения щеток

Факторы, влияющие на коммутацию, весьма многочисленны, например: марка щеток, индуктивность секций якоря, коммутирующее поле, скорость вращения коллектора, вибрации щеток, а также и другие, оказывающие меньшее, но отнюдь не малое влияние на работу щеточного контакта машин постоянного тока. Поэтому, казалось бы, что вряд ли существует основная причина искрения щеток, отдельно взятая.
Для того чтобы ответить на поставленный вопрос, рассмотрим влияние на коммутацию нескольких отдельных факторов. Представим себе, что щеточный контакт в механическом отношении работает удовлетворительно, и при таких условиях постепенно увеличивается индуктивность коммутируемых секций. Вполне понятно, что по мере увеличения индуктивности секций искрение будет возрастать, даже если при изменении индуктивности одновременно будет изменяться и поле коммутационной зоны с обеспечением наименьшего искрения в новых условиях коммутации. Однако если мы в этом случае, пользуясь каким-либо из описанных в предыдущей главе методов, развернем искрение коллектора на экране электронно-лучевой трубки, то заметим, что далеко не все коллекторные пластины подвержены искрообразованию. Отсюда можно сделать вывод, что если бы искрящие пластины контактировали с коллектором так же, как неискрящие, то была бы обеспечена темная коммутация, а следовательно, индуктивность секций якорной обмотки не может считаться основным фактором в рассмотренном нами случае. Правда, можно всегда искусственно создать условия, при которых будут искрить все пластины коллектора, но при этом они будут искрить обязательно с разной интенсивностью и, к сожалению, не всегда можно получить обратную картину.
Рассмотрим другой пример. Представим себе, что щетка в механическом отношении работает также удовлетворительно, но не обеспечивает удовлетворительную коммутацию. Эту щетку заменили другой, которая обеспечила, предположим, темную коммутацию. Из этого примера, казалось бы, можно заключить, что в данном случае основной фактор — это коммутирующая способность щетки. Такое заключение было бы верным, если бы с течением времени темная коммутация сохранилась, что в практике эксплуатации достаточно крупных машин, видимо, представляет настолько большую редкость, что автору на протяжении 25 лет работы в области коммутации ни разу не приходилось наблюдать, хотя на заводских испытательных станциях такие случаи не редки.
Спрашивается, чем же это объясняется? Основными причинами является то, что на заводских испытательных станциях при проверке коммутации машин очень часто нельзя создать производственные условия работы машин (сотрясения, характерные для работы на тепловозах и электровозах, толчкообразные нагрузки, резкие изменения режимов работы при переключениях двигателей, шунтировках поля и т. д.). Так, например, на Новосибирском турбогенераторном заводе тяговые двигатели для тепловозов испытывают без искусственной вентиляции, которая есть на тепловозах, поэтому в часовом режиме при испытаниях ток двигателя уменьшен до величины, обеспечивающей номинальную температуру к концу испытания без искусственной вентиляции. Вполне понятно, что при таких условиях коммутации на испытательной станции всегда будет удовлетворительной, чего, к сожалению, нельзя сказать о работе машин на тепловозах.
Далее настройку коммутации и установление балла искрения для крупных машин на заводских испытательных станциях часто проводят в режиме короткого замыкания. Настроенные машины в этом режиме, как правило, соответствуют настройке добавочных полюсов и при номинальном напряжении, но очень часто при режиме короткого замыкания степень искрения заметно меньше, чем при номинальном напряжении. Так, технические руководители одного судостроительного завода обратились к автору с вопросом, соответствует ли искрение в режиме короткого замыкания искрению при номинальном напряжении, причем в этом письме указывается, что машины, полученные с завода, хорошо проходят коммутационные испытания на испытательной станции завода, где они испытываются в режиме короткого замыкания, а на судовых установках при полном напряжении в смысле искрения работают не вполне удовлетворительно. Все это говорит о том, что некоторые положения ГОСТ, касающиеся испытаний коллекторных машин по коммутации, требуют пересмотра под углом зрения приближения этих испытаний к рабочим условиям работы коллекторных машин.
Эти примеры приведены здесь лишь с целью показать, что при работе крупных коллекторных машин в рабочем режиме основной причиной искрения щеток является неизбежная неидентичность коммутационных циклов, которая в той или иной степени имеет место, ибо при отсутствии этого фактора не существовала бы проблема коммутации. Так, если развернуть на экране осциллографа искрение машины с очень большой скоростью вращения коллектора, наибольшей достигнутой мощностью и прочими данными, определяющими тяжелые условия коммутации, то и в этом случае по экрану прибора можно заметить, что все пластины не будут искрить одновременно, а искрящие пластины будут иметь различную степень интенсивности искрения, причем при хорошей настройке добавочных полюсов будут секции, которые работают как с перекомпенсацией, так и с недокомпенсацией. Этот разнобой в искрении пластин коллектора не позволяет устранить искрение щеток, ибо каждая секция, обусловливающая искрение, требует соответствующего изменения коммутирующего поля, и если это поле изменить так, чтобы обеспечить ее безыскровую работу, ухудшится коммутация многих других секций. Вот почему среди главнейших причин искрения щеток неидентичность коммутационных циклов, вызванная механическими факторами, является основной.

Рис. 6-3. Схема замещения коммутируемого контура, принятая А. Н. Панфиловым.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Неудовлетворительная коммутация является электрической причиной искрения. Коммутацией в электрических машинах называется вся совокупность явлений при изменении направления тока в секциях обмотки якоря во время замыкания щетками этих секций накоротко.  [1]

Неудовлетворительная коммутация является электрической причиной искрения. Коммутацией 2 в электрических машинах называется вся совокупность явлений при изменении направления тока в секциях обмотки якоря во время замыкания щетками этих секций накоротко.  [3]

Из-за неудовлетворительной коммутации был прекращен выпуск электромашинных усилителей большой мощности ( до 100 кВт) и некоторых других машин. В тяжелых случаях при сильном влиянии главных полюсов нужно применять добавочные полюсы с наконечниками, равными по ширине всей зоне коммутации. Кроме того, в машинах, где добавочные полюсы расположены между главными полюсами одной полярности, не нужно делать второй зазор у ярма, так как через второй зазор замыкается поток рассеяния главных полюсов. Следовательно, падение магнитного потенциала во втором зазоре изменяется при изменении тока возбуждения главных полюсов.  [5]

При неудовлетворительной коммутации машины производится регулировка добавочных полюсов. При этом регулировку рекомендуется осуществлять по согласованию с заводом-изготовителем машины.  [6]

Причиной искрения может быть неудовлетворительная коммутация . Коммутацией называется процесс переключения секций обмотки якоря из одной параллельньй ветви в другую. Этот процесс совершается быстро и непрерывно с помощью неподвижных щеток и коллектора, вращающегося вместе с обмоткой якоря. Переключение секций связано с изменением направления тока в них ( рис. 16.17), причем во время коммутации щетка замыкает коммутируемую секцию накоротко. При последующем размыкании секции возможно образование искрового разряда между щеткой и коллекторной пластиной.  [8]

Таким образом, причиной неудовлетворительной коммутации в машинах постоянного тока является добавочный ток коммутации. Неудовлетворительная коммутация, сопровождаемая искрением, ведет к подгоранию щеток и появлению почернения на коллекторе, что является причиной дальнейшего усиления искрения. Кроме того, искрение является быстропротекающим электромагнитным процессом, в результате которого возникают излучения электромагнитных волн, создающие помехи радиоприему, что необходимо учитывать при работе машин постоянного тока вблизи радиоустройств.  [9]

Таким образом, причиной неудовлетворительной коммутации в машинах постоянного тока является добавочный ток коммутации. Неудовлетворительная коммутация, сопровождаемая искрением, ведет к подгоранию щеток и появлению почернения на коллекторе, что является причиной дальнейшего усиления искрения, Кроме того, искрение является быстропротекающим электромагнитным процессом, в результате которого возникают излучения электромагнитных волн, создающие помехи радиоприему. Последнее обстоятельство необходимо учитывать при работе машин постоянного тока вблизи радиоустройств.  [10]

Причиной искрения может быть, неудовлетворительная коммутация . Коммутацией называется процесс переключения секций обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую.  [12]

Другой причиной искрения может быть неудовлетворительная коммутация . Коммутацией называется процесс переключения секций обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую.  [13]

Еще более важно определение причин неудовлетворительной коммутации .  [14]

Двигатель Геиланда обладает одним весьма существенным недостатком, а именно неудовлетворительной коммутацией при пуске, так как в этот момент трансформаторная эдс имеет свое полное значение, подобно шунтовому двигателю с питанием через статор. Для уменьшения поля в момент пуска применяют переключение обмотки статора со звезды на треугольник, чем однако понижают пусковой момент.  [15]