DC makinelerde en yaygın hatalar

DC makinelerin fırça kıvılcımı.

Fırça arkı, servis personelinin kayar kontak sistemini ve fırça aparatını yakından izlemesini gerektiren çeşitli nedenlerden kaynaklanabilir. Bu nedenlerin başlıcaları mekanik (mekanik ark) ve elektromanyetiktir (elektromanyetik ark).

Kıvılcımlanmanın mekanik nedenleri yükten bağımsızdır. Fırça arkı, fırça basıncını artırarak veya azaltarak ve mümkünse çevresel hızı azaltarak azaltılabilir.

Mekanik bir kıvılcımla, fırçanın tüm genişliği boyunca yayılan yeşil kıvılcımlar yanar. kolektör doğal olarak değil, düzensiz. Fırçalardaki mekanik kıvılcımın nedenleri: yerel veya genel darbe, toplayıcının kayan yüzeyinin çizilmesi, çizikler, çıkıntılı mika, toplayıcının kötü oluğu (mikanın toplayıcı plakalar arasında kesilmesi), fırçaların sıkı veya gevşek oturması fırça tutucularda, fırça titreşimlerine, makine titreşimlerine vb. neden olan kelepçelerin esnekliği.

Fırça kıvılcımlarının elektromanyetik nedenlerini belirlemek daha zordur.Elektromanyetik olayların neden olduğu kıvılcım, yükle orantılı olarak değişir ve hıza çok az bağlıdır.

Elektromanyetik kıvılcım genellikle mavi-beyazdır. Kıvılcımlar küresel veya damla şeklindedir. Kolektör plakalarının yanması doğaldır ve bu sayede kıvılcımın nedeni belirlenebilir.

Sargı ve ekolayzırlarda kısa devre olursa, lehimleme bozulursa veya doğrudan bir kırılma meydana gelirse, kıvılcım fırçaların altında düzensiz olacak ve yanmış plakalar kollektör boyunca bir kutup mesafesinde yer alacaktır.

Bir direğin klemenslerinin altındaki fırçalar, diğer direğin klemenslerinin altındaki fırçalardan daha fazla kıvılcım çıkarıyorsa, bu, münferit ana veya ek kutupların sargılarında bir dönme veya kısa devre olduğu anlamına gelir; fırçalar doğru yerleştirilmemiş veya genişlikleri daha geniş.

Ek olarak, DC makinelerde ek ihlaller gözlemlenebilir:

• fırçanın çapraz kafasının nötrden kaydırılması, fırçaların ve toplayıcının kıvılcımlanmasına ve ısınmasına neden olur;

• toplayıcının kayan yüzeyinin deformasyonu, fırçalarda titreşimlere ve kıvılcımlara neden olur;

• manyetik alanın asimetrisi, reaktif EMF eşiğinin düşmesine neden olur, makinenin anahtarlama yeteneğini bozar ve bu da fırçaların kıvılcımlanmasına neden olur. Ana ve yardımcı kutupların pabuçları arasındaki doğru dairesel hatveye sıkı bir şekilde uyulursa ve kutupların altında hesaplanan boşluklar korunursa, makinenin manyetik alanı simetriktir.

Büyük makineler için elektromanyetik devrelerin ayarı kıvılcımsız bölge yöntemiyle gerçekleştirilir.

DC makinesinin artan ısınması.

Bir DC makinesinde, tüm elemanlarını ısıtan birkaç ısı kaynağı vardır.

Yalıtımın artan ısınması kavramı, elektroteknik endüstrisinde kabul edilen yalıtımın ısı dayanım sınıflarının izin verilen sınırının aşılmasını içerir.

Ülkemizdeki elektrik mühendisliği fabrikalarının uygulamasında, çalışma sıcaklıklarını kullanılan izolasyondan daha düşük bir sınıfla alarak izolasyonun ısıl direnci için belirli bir marj oluşturmak için bir kural getirilmiştir.Artık çoğu makine F sınıfı termal ile üretilmektedir. yalıtım; bu, sargılar için izin verilen sıcaklık artışlarının B sınıfı ile aynı olması gerektiği anlamına gelir, yani. yaklaşık 80 ° C Bu kural, yüksek sıcaklıklar nedeniyle makaralı makinelerin sargılarının yalıtımının kazara tahrip olması nedeniyle getirilmiştir.

DC makinelerin aşırı ısınması çeşitli sebeplerden kaynaklanabilir.

Makineler aşırı yüklendiğinde, armatür sargısı, ek kutuplar, dengeleme sargısı ve alan sargısı tarafından üretilen ısı nedeniyle genel aşırı ısınma meydana gelir. Büyük makinelerdeki yük bir ampermetre ile izlenir ve sargıların ısınması, makinenin çeşitli izole elemanlarına monte edilmiş sensörlere bağlı cihazlar tarafından kontrol edilir - armatür sargısı, ek kutuplar, dengeleme sargısı, uyarma sargısı. Ağır koşullar altında çalışan özellikle kritik büyük silindirli motorlar için, operatörün kontrol odasında ve makine dairesinde, makinenin sıcaklığının sınır değere yükseldiği konusunda uyarı veren sinyaller görüntülenir.

Aşırı ısınma, makinelerin kurulu olduğu odanın sıcaklığının yüksek olmasından kaynaklanabilir.Bunun nedeni motor odasındaki uygun olmayan havalandırma olabilir. Tüm hava kanalları servis verilebilir, temiz ve taşınabilir olmalıdır. Filtreler madeni yağdan elekler çekilerek sistematik olarak temizlenmelidir.

Hava soğutucuları bazen su akışını engelleyen mikroorganizmalarla tıkanır. Periyodik olarak, hava soğutucular geri yıkanır.

Makineye giren kir (toz) ısınmaya katkıda bulunur. Bu nedenle, elektrik motorları üzerinde yapılan çalışmalar, sargıların üzerine düşen 0,9 mm'lik bir tabaka ile kömür tozunun 10 ° C'lik bir sıcaklık artışına katkıda bulunduğunu göstermiştir.

Sargıların, aktif çelikten havalandırma kanallarının, makinenin dış kabuğunun tıkanması, ısı yalıtımı oluşturduğu ve sıcaklıkta bir artışı teşvik ettiği için kabul edilemez.

DC makinesinin armatür sargısının aşırı ısınması.

Armatürde en büyük miktarda ısı açığa çıkabilir. Sebepler farklı olabilir.

Armatür dahil tüm makinenin aşırı yüklenmesi ısınacaktır. Makine düşük devirlerde çalışır ancak kendinden havalandırmalı yapılırsa havalandırma koşulları bozulur, armatür aşırı ısınır.

Armatürün ayrılmaz bir parçası olan toplayıcı, makinenin ısınmasına yardımcı olacaktır. Kollektör sıcaklığı aşağıdaki durumlarda önemli ölçüde yükselebilir:

• makinenin maksimum güçte sürekli çalışması;

• yanlış seçilmiş fırçalar (sert, yüksek sürtünme katsayısı);

• elektrikli makinelerin kurulu olduğu makine dairesinde hava nemi düşüktür. Bu durumda fırçaların sürtünme katsayısı artar, fırçalar hızlanır ve toplayıcıyı ısıtır.

Makine dairelerinde yeterli hava nemi sağlama gerekliliği, fırça ile toplayıcının kayan yüzeyi arasında bir yağlama elemanı olarak ıslak bir filmin varlığını sağlama ihtiyacı tarafından belirlenir.

Düzensiz bir hava boşluğu, armatür sargısının aşırı ısınmasının nedenlerinden biri olabilir. Armatür sargısının bir kısmında eşit olmayan bir hava boşluğu olduğunda, sargıda dengeleme akımlarının ortaya çıkmasının bir sonucu olarak bir emf indüklenir. Boşlukların belirgin düzensizliği ile bobinin ısınmasına ve fırça aparatının kıvılcımlanmasına neden olurlar.

Bir DC makinesinin manyetik alanının bozulması, belirtildiği gibi, kutupların altındaki hava boşluklarının düzensizliğinden ve ayrıca ana ve yardımcı kutupların sargıları yanlış açıldığında, bobinlerdeki devrenin dönmesi nedeniyle meydana gelir. ana kutupların biri diğerinden daha güçlü olan, bobinin ısınmasına ve fırçaların kıvılcımlanmasına neden olan dengeleme akımlarına neden olur.

Armatür sargısında bir spin devresi olması durumunda makine uzun süre çalışamaz çünkü aşırı ısınma nedeniyle kısa devre olan kısım ve aktif çelik spin devresinin gelişme merkezinde yanabilir.

Armatür sargısının kirlenmesi onu yalıtır, sargıdan ısı dağılımını bozar ve sonuç olarak aşırı ısınmaya katkıda bulunur.

Jeneratör demanyetizasyonu ve manyetizasyonun tersine çevrilmesi. Paralel uyarmalı bir DC jeneratörü, kurulumdan sonra ilk çalıştırmadan önce manyetikliği giderilebilir.Çalışan bir jeneratör, fırçalar armatür dönüş yönünde nötrden kaydırılırsa manyetikliği giderilir.Bu, paralel alan bobini tarafından üretilen manyetik akıyı azaltır.

Makineyi çalıştırırken, armatür manyetik akısı ana kutupların mıknatıslanmasını tersine çevirdiğinde ve polaritesini değiştirdiğinde, manyetikliği giderme ve ardından paralel uyarımlı jeneratörün mıknatıslanmasının tersine çevrilmesi mümkündür. uyarma bobini. Bu, jeneratör çalıştırma sırasında şebekeye bağlı olduğunda gerçekleşir.

Jeneratörün kalan manyetizması ve polaritesi, uyarma bobininin harici bir azaltılmış voltaj kaynağından mıknatıslanmasıyla geri yüklenir.

Motoru çalıştırırken, hızı aşırı derecede artar. DC makinelerde hızın aşırı artmasına neden olan başlıca arızalar şunlardır:

• karışık uyarma - paralel ve seri uyarma sargıları ters yönde bağlanır. Bu durumda, elektrik motorunu çalıştırırken ortaya çıkan manyetik akı küçüktür. Bu durumda, hız keskin bir şekilde artacaktır, motor «farklı» konuma geçebilir. Paralel ve seri sargıların dahil edilmesi koordine edilmelidir;

• karışık uyarma - fırçalar nötrden dönüşe kaydırılır. Bu, motorun manyetikliğini gidermeye etki eder, manyetik akı zayıflar, hız artar. Fırçalar nötr olarak ayarlanmalıdır;

• seri uyarma - motorun yüksüz çalıştırılmasına izin verilir. Motorun devri bitecek;

• paralel sarmada, dönüş devresi - motor devri artar. Alan sargısının birbirine ne kadar yakın dönüşü olursa, motor uyarma sisteminde manyetik akı o kadar küçük olacaktır.Kapalı bobinler geri sarılmalı ve değiştirilmelidir.

Örneğin başka arızalar da mümkündür.

Fırçalar, motorun dönüş yönünde nötrden kaydırılmıştır. Makine mıknatıslanır, yani manyetik alan artar, motor devri düşer. Çaprazkafa nötr olarak ayarlanmalıdır.

Armatür sargısını açın veya kısa devre yapın. Motor hızı büyük ölçüde düşer veya armatür hiç dönmez. Fırçalar parlak bir şekilde parlıyor. Unutulmamalıdır ki sargıda bir kopukluk olursa kolektör plakaları iki kutup bölünmesinden sonra yanacaktır. Bunun nedeni, sargının bir yerinde kopma olduğunda, devre kesildiğinde fırçanın altındaki gerilim ve akımın ikiye katlanmasıdır. Yanındaki iki yerde kesinti olursa fırçanın altındaki voltaj ve akım 3 katına çıkar vs.

Alan bobinindeki manyetik akı zayıfladığında motor "sallanır". Motor belli bir hıza kadar sessiz çalışır, daha sonra uyarma bobinindeki alanın zayıflaması nedeniyle hız arttığında (pasaport verileri dahilinde) motor güçlü bir şekilde "pompalamaya" başlar, yani güçlü dalgalanmalar olur. akım ve hız. Bu durumda, birkaç arızadan biri mümkündür:

• fırçalar nötrden dönüş yönüne kaydırılır. Bu, yukarıda belirtildiği gibi, armatürün dönme hızını arttırır.Uyarma bobininin zayıflamış akısı armatürün reaksiyonundan etkilenir, bu durumda manyetik akıda bir artış, ardından bir zayıflama olur ve buna göre armatürün dönme frekansı "salınım" modunda değişir;

• karışık uyarma ile seri sargı anti-paralel olarak açılır, bunun sonucunda makinenin manyetik akısı zayıflar, dönüş hızı yüksek olur ve armatür "salınım" moduna girer.

5000 kW gücündeki makine için ana direklerin fabrika şeklinden olan boşlukları 7'den 4,5 mm'ye değiştirilmiştir. Kullanılan maksimum hız nominalin% 75'idir, ardından birkaç yıl sonra dönüş frekansı nominal değere göre% 90-95'e yükselir ve bunun sonucunda armatür akım açısından güçlü bir şekilde "sallanmaya" başlar ve dönüş frekansı.

Büyük bir makinenin normal konumunu ancak ana direklerin altındaki hava boşluğunu şekle göre 4,5 mm'den 7 mm'ye geri getirerek geri yüklemek mümkündür. Herhangi bir makinenin, özellikle de büyük olanın "sallanmasına" izin verilmemelidir.