Шунтовая обмотка двигателя для чего

Шунтовая обмотка двигателя для чего

Реле-регулятор

Для автоматического включения и отключения генератора от сети, предохранения генератора от перегрузок, автоматического регулирования напряжения и силы зарядного тока в заданных пределах на автомобилях установлены трехэлементные реле-регуляторы. Типы реле-регуляторов указаны в таблице 17.

Электрические схемы реле-регуляторов показаны на фиг. 265 и фиг. 266. На автомобилях ГАЗ-12, М-13 и М-20 реле-

регулятор установлен в моторной части, на левом брызговике крыла, на автомобиле М-21— на правом брызговике крыла, а на автомобилях ГАЗ-51А и ГАЗ-63 —на панели щитка передка кабины.

Состоят реле-регуляторы из трех независимо работающих автоматов: реле обратного тока, ограничителя тока и регулятора напряжения, смонтированных на одном основании и закрытых общей крышкой (фиг. 267 и 268). На основании реле-регулятора имеются три клеммы для присоединения проводов.

Реле обратного тока автоматически включает генератор в сеть, когда его напряжение превысит напряжение аккумуляторной батареи на определенную величину, а также отключает генератор от сети, когда его напряжение ниже напряжения аккумуляторной батареи.

Реле обратного тока (фиг. 265 и 266) состоит из катушки с сердечником, на которой намотаны две обмотки: шунтовая 7, состоящая из большого количества витков тонкой проволоки, и сериесная 8, состоящая из небольшого количества витков толстой проволоки, ярма и

якоря 5 с контактной системой. Контакты в разомкнутом состоянии удерживаются цилиндрической пружиной 3.

Шунтовая обмотка реле включена так, что она все время находится под напряжением генератора, а сериесная обмотка включена последовательно в цепь (генератор—аккумуляторная батарея).

При небольшом числе оборотов двигателя, когда напряжение генератора ниже напряжения батареи, магнитный поток, создаваемый током шунтовой обмотки, сравнительно мал для того, чтобы притянуть якорь к сердечнику, а следовательно, и контакты остаются разомкнутыми под действием пружины.

По мере увеличения числа оборотов двигателя повышается напряжение генератора, а следовательно, и магнитный поток шунтовой обмотки.

Как только напряжение генератора достигнет величины 12—13 в, определяемой регулировкой реле, действие шунтовой обмотки увеличится настолько, что сила пружины будет преодолена, якорь притянется к сердечнику, и контакты замкнутся, включив генератор в сеть.

Направление витков шунтовой и сериесной обмоток таково, что при питании сети от генератора магнитные потоки обеих обмоток складываются, и якорь притягивается сильнее.

При снижении числа оборотов двигателя напряжение генератора уменьшается, и, когда оно станет ниже напряжения аккумуляторной батареи, ток от батареи пойдет в генератор. Так как в этом случае ток будет проходить по сериесной обмотке в обратном направлении, магнитный поток будет уменьшаться. Следовательно, уменьшится и сила притяжения якоря.

Когда обратный ток достигнет величины 0,5—6 а, контакты под действием пружины разомкнутся, и генератор будет отключен от сети.

Якорь реле установлен на плоской пружине,

изготовленной из термобиметалла. При изменениях температуры пружина изгибается, за счет чего компенсируется влияние температуры на сопротивление обмоток реле. С этой же целью часть шунтовой обмотки реле выполнена из константановой проволоки.

Напряжение включения реле всегда должно быть не менее чем на 0,5 в ниже напряжения, поддерживаемого регулятором напряжения.

Регулятор напряжения вибрационного типа поддерживает напряжение генератора в заранее заданных пределах.

Регулятор напряжения (фиг. 265 и 266) состоит из катушки с сердечником 23, на которой имеется обмотка 22, ярма 17, якоря 18 с контактной системой 20, магнитного шунта 19 и цилиндрической пружины, а в регуляторе напряжения реле-регулятора РР101 имеется дополнительная выравнивающая обмотка 31 (фиг. 266). Обмотка катушки 22 одним концом соединена с массой, а другим, через сопротивление , ярмо ограничителя тока 15, обмотку 9 и обмотку ограничителя тока 10, -с клеммой Я генератора.

Таким образом, ток, а следовательно, и магнитный поток сердечника зависит от напряжения, развиваемого генератором.

При небольшом числе оборотов генератора, когда напряжение его ниже 13,8 в, ток в обмотке регулятора напряжения 22, а следовательно, и притягивающая сила сердечника мала и не в состоянии притянуть якорь. Поэтому контакты регулятора напряжения под действием пружины остаются замкнутыми, и ток в цепи обмотки возбуждения генератора проходит, минуя сопротивления и 24, которые включены параллельно контактам. Как только напряжение генератора превышает величину 13,8 в, притягивающая сила сердечника увеличивается настолько, что якорь 18, преодолевая силу натяжения пружины, притягивается-к сердечнику и контакты 20 размыкаются. При этом в цепь обмотки возбуждения генератора будут включены сопротивления и 24, что резко снизит силу тока в обмотке возбуждения, а последнее приведет к снижению напряжения генератора. Снижение напряжения генератора вызывает уменьшение тока в обмотке 22, и пружина, преодолев силу притяжения, возвращает якорь в исходное положение, а контакты замыкаются, выключив из цепи возбуждения генератора сопротивления 24 и 25.

Напряжение генератора повышается, а якорь, притягиваясь к сердечнику, опять размыкает контакты, включив в цепь обмотки возбуждения сопротивления 11 и 24. Процесс размыкания и замыкания контактов повторяется много раз с большой частотой При этом регулятор поддерживает напряжение генератора в заданных пределах.

Напряжение генератора, поддерживаемое регулятором, изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Это достигается благодаря магнитному шунту 19, который меняет магнитную проводимость в зависимости от температуры. При понижении температуры регулируемое напряжение увеличивается, а при повышении температуры снижается. Повышение регулируемого напряжения увеличивает силу зарядного тока батареи в холодную погоду. Это весьма желательно в связи с увеличением зимой расхода электроэнергии.

При работе регулятора напряжения автоматически регулируется сила зарядного тока. При разряженной батарее зарядный ток увеличивается и в конце заряда уменьшается до 1—3 а. Эта регулировка получается за счет изменения разности между напряжением аккумуляторной батареи и напряжением генератора, регулируемым регулятором напряжения.

Ограничитель тока предохраняет генератор от перегрузок. Ограничитель (фиг. 265 и 266) состоит из катушки с сердечником 13, на которой имеется обмотка из толстого провода 10, обмотки сопротивления (1 ом) 9, ярма 15 и якоря 12 с контактной системой 14.

Ограничитель тока работает по тому же принципу, что и регулятор напряжения, включая в цепь обмотки возбуждения генератора сопротивление 16 и параллельно ему включенные сопротивления 11 и 24 при увеличении нагрузки свыше допустимой. Весь ток нагрузки генератора проходит через обмотку ограничителя, и когда нагрузка его превышает установленную величину, притягивающее действие сердечника увеличивается настолько, что, преодолев натяжение пружины, якорь 12 притягивается к сердечнику и контакты 14 размыкаются. При этом в цепь обмотки возбуждения включаются сопротивления , 16 и 24, которые резко снижают ток в цепи возбуждения, а следовательно, снижается напряжение, что в свою очередь снижает ток отдачи. В результате этого уменьшается притягивающая сила сердечника, и якорь возвращается в исходное положение, замкнув контакты. Замыкание и размыкание контактов происходит с большой частотой и будет продолжаться, пока не устранится причина, вызвавшая перегрузку.

Нормальная работа реле-регулятора определяется по амперметру щитка приборов и по состоянию аккумуляторной батареи. На автомобиле М-13 для этой цели необходимо включать контрольный амперметр.

Стрелка амперметра при работающем двигателе и заряженной батарее (через несколько минут после запуска двигателя) и включенных фарах должна находиться вблизи нулевого деления, несколько правее его. Если амперметр постоянно показывает большой зарядный ток, несмотря на хорошее состояние аккумулятора, то это свидетельствует о работе регулятора напряжения на завышенном напряжении. Кипение электролита в элементах аккумулятора и необходимость частой доливки дистиллированной воды, а также недозаряд аккумуляторной батареи указывает на ненормальную работу регулятора напряжения.

Реле-регулятор — сложный прибор, требующий умелого обращения и точной регулировки. Следует учесть, что регулировка реле-регулятора без контрольных приборов, на глаз, может привести к выходу из строя всего электрооборудования и поэтому категорически запрещается.

Снимать пломбу с реле-регулятора можно только в случае полной уверенности в его неисправности и разрешается только специалисту-электрику.

Портал о домашнем оборудовании

Наличие обмотки возбуждения (ОВ) у двигателя постоянного тока позволяет осуществлять различные схемы подключения. В зависимости от того как включена ОВ, различают двигатели с независимым возбуждением, с самовозбуждением, которое делится на последовательное, параллельное и смешанное.

Читать еще:  Что происходит с двигателем когда выжимаешь сцепление

Двигатель с независимым возбуждением

В ДПТ с независимым возбуждением обмотку возбуждения подключают к отдельному источнику питания (рис. 1). Это может быть связано с различными напряжениями возбуждение Uв и напряжения цепи якоря U. При данной схеме подключения ОВ не имеет электрической связи с обмоткой якоря. Для уменьшения потерь в ОВ, и создания необходимой МДС необходимо уменьшить ток возбуждения, увеличив число витков. Обмотку возбуждения выполняют из малого числа витков, так чтобы ток Iв составлял 2…5% от Iя. Выбор данной схемы возбуждения для двигателя зависит от свойств электропривода.

ДПТ с параллельным возбуждением

По сути, схема подключения ОВ с параллельным возбуждением(рис.2) аналогична схеме с независимым возбуждением. Свойства двигателя при подключении по обеим схемам одинаковы. Плюсом данного вида подключения является то, что отпадает необходимость в отдельном источнике питания.

ДПТ с последовательным возбуждением

При подключении по данной схеме ОВ соединена последовательно цепи якоря (рис.3), при этом ток якоря равен току возбуждения. В связи с этим ОВ изготавливают из провода толстого сечения. Данную схему используют, если требуется обеспечить большой пусковой момент. При уменьшении нагрузки на валу меньше 25% от номинальной, частота вращения резко увеличивается и достигает опасных для двигателя значений. Характеристика ДПТ с последовательным возбуждением “мягкая”.

ДПТ со смешанным возбуждением

ДПТ со смешанным возбуждением (рис.4) имеет две ОВ, одна из которых соединена последовательна, а другая параллельно якорной цепи. При согласном соединении обмоток с увеличением нагрузки на валу растёт магнитный поток, что приводит к уменьшению частоты вращения. При встречном соединении суммарный магнитный поток с увеличением нагрузки уменьшается, что приводит к резкому увеличению частоты вращения. Это приводит двигатель к нестабильному режиму работы, поэтому последовательную обмотку выполняют из малого числа витков, чтобы при увеличении нагрузки магнитный поток снижался незначительно, тем самым стабилизируя работу двигателя.

Рассмотрим более подробно характеристики двигателя параллельного возбуждения, которые определяют его рабочие свойства.

Скоростная и механическая характеристики двигателя определяются равенствами (7) и (9), представленными в статье » «, при U = const и i в = const. При отсутствии дополнительного сопротивления в цепи якоря эти характеристики называются естественными .

Если щетки находятся на геометрической нейтрали, при увеличении I а поток Ф δ несколько уменьшится вследствие действия поперечной реакции якоря . В результате этого скорость n , согласно выражению (7), представленному в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «, будет стремится возрасти. С другой стороны, падение напряжения R а × I а вызывает уменьшение скорости. Таким образом, возможны три вида скоростной характеристики, изображенные на рис. 1: 1 – при преобладании влияния R а × I а; 2 – при взаимной компенсации влияния R а × I а и уменьшения Ф δ ; 3 – при преобладании влияния уменьшения Ф δ .

Ввиду того что изменение Ф δ относительно мало, механические характеристики n = f (M ) двигателя параллельного возбуждения, определяемые равенством (9), представленным в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «, при U = const и i в = const совпадают по виду с характеристиками n = f (I а) (рисунок 1). По этой же причине эти характеристики практически прямолинейны.

Характеристики вида 3 (рисунок 1) неприемлемы по условиям устойчивой работы (смотрите статью » «). Поэтому двигатели параллельного возбуждения изготавливаются со слегка падающими характеристиками вида 1 (рисунок 1). В современных высокоиспользованных машинах ввиду довольно сильного насыщения зубцов якоря влияние поперечной реакции якоря может быть настолько большим, что получить характеристику вида 1 (рисунок 1) невозможно. Тогда для получения такой характеристики на полюсах помещают слабую последовательную обмотку возбуждения согласного включения, намагничивающая сила которой составляет до 10% от намагничивающей силы параллельной обмотки возбуждения. При этом уменьшение Ф δ под воздействием поперечной реакции якоря частично или полностью компенсируется. Такую последовательную обмотку возбуждения называют стабилизирующей , а двигатель с такой обмоткой по-прежнему называется двигателем параллельного возбуждения.

Изменение скорости вращения Δn (рисунок 1) при переходе от холостого хода (I а = I а0) к номинальной нагрузке (I а = I ан) у двигателя параллельного возбуждения при работе на естественной характеристике мало и составляет 2 – 8% от n н. Такие слабо падающие характеристики называются жесткими. Двигатели параллельного возбуждения с жесткими характеристиками применяются в установках, в которых требуется, чтобы скорость вращения при изменении нагрузки сохранялась приблизительно постоянной (металлорежущие станки и прочее).

Рисунок 2. Механические и скоростные характеристики двигателя параллельного возбуждения при разных потоках возбуждения

Регулирование скорости посредством ослабления магнитного потока

Регулирование скорости посредством ослабления магнитного потока производится обычно с помощью реостата в цепи возбуждения R р.в (смотрите рисунок 1, б в статье » » и рисунок 1 в статье «Пуск двигателей постоянного тока «). При отсутствии добавочного сопротивления в цепи якоря (R ра = 0) и U = const характеристики n = f (I а) и n = f (M ), определяемые равенствами (7) и (9), представленными в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «, для разных значений R р.в, i в или Ф δ имеют вид, показанный на рисунке 2. Все характеристики n = f (I а) сходятся на оси абсцисс (n = 0) в общей точке при весьма большом токе I а, который, согласно выражению (5), представленному в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «, равен

I а = U / R а.

Однако механические характеристики n = f (M ) пересекают ось абсцисс в разных точках.

Нижняя характеристика на рисунке 2 соответствует номинальному потоку. Значения n при установившемся режиме работы соответствуют точкам пересечения рассматриваемых характеристик с кривой M ст = f (n ) для рабочей машины, соединенной с двигателем (жирная штриховая линия на рисунке 2).

Точка холостого хода двигателя (M = M 0 , I а = I а0) лежит несколько правее оси ординат на рисунке 2. С увеличением скорости вращения n вследствие увеличения механических потерь M 0 и I а0 также увеличиваются (тонкая штриховая линия на рисунке 2).

Если в этом режиме с помощью приложенного извне момента вращения начать увеличивать скорость вращения n , то E а [смотрите выражение (6) в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «] будет увеличиваться, а I а и M будут, согласно равенствам (5) и (8), представленным в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «, уменьшаться. При I а = 0 и M = 0 механические и магнитные потери двигателя покрываются за счет подводимой к валу механической мощности, а при дальнейшем увеличении скорости I а и M изменят знак и двигатель перейдет в генераторный режим работы (участки характеристик на рисунке 2 левее оси ординат).

Двигатели общего применения допускают по условиям коммутации регулирование скорости ослаблением поля в пределах 1: 2. Изготавливаются также двигатели с регулированием скорости таким способом в пределах до 1: 5 или даже 1: 8, но в этом случае для ограничения максимального напряжения между коллекторными пластинами необходимо увеличить воздушный зазор, регулировать поток по отдельным группам полюсов (смотрите статью «Регулирование скорости вращения и устойчивость работы двигателей постоянного тока «) или применить компенсационную обмотку. Стоимость двигателя при этом увеличивается.

Регулирование скорости сопротивлением в цепи якоря, искусственные механическая и скоростная характеристики

Если последовательно в цепь якоря включить добавочное сопротивление R ра (рисунок 3, а ), то вместо выражений (7) и (9), представленных в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «, получим

(1)
(2)

Сопротивление R ра может быть регулируемым и должно быть рассчитано на длительную работу. Цепь возбуждения должна быть включена на напряжение сети.

Рисунок 3. Схема регулирования скорости вращения двигателя параллельного возбуждения с помощью сопротивления в цепи якоря (а ) и соответствующие механические и скоростные характеристики (б )

Характеристики n = f (M ) и n = f (I а) для различных значений R ра = const при U = const и i в = const изображены на рисунке 3, б (R ра1

Способ управления пуском электродвигателя постоянного тока

Владельцы патента RU 2322750:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системе тягового электропривода электроподвижного состава. Способ управления пуском электродвигателя постоянного тока с сериесной и шунтовой обмотками возбуждения состоит в том, что при пуске электродвигателя сначала шунтовую обмотку кратковременно включают встречно сериесной, а затем шунтовую и сериесную обмотки включают согласно и производят пуск. В результате обеспечивается плавное нарастание момента на валу электродвигателя и значительно увеличивается срок службы исполнительного механизма — механического дифференциала. 2 ил.

Читать еще:  Ваз 21043 какое масло лить в двигатель

Изобретение относится к области регулируемого электропривода и может использоваться в системе тягового электропривода электроподвижного состава.

Сущность изобретения: способ управления двигателем постоянного тока смешанного возбуждения, содержащего обмотки сериесного и шунтового возбуждения, работающего на исполнительный механизм — механический дифференциал, позволяющий получить плавное нарастание момента на валу двигателя.

Изобретение предназначено для использования на подвижном составе горэлектротранспорта, имеющего один тяговый двигатель, связанный через редуктор или дифференциал с ведущими колесами.

Известны способы управления тяговым электродвигателем, применяемым, например, на троллейбусах (комплект электрооборудования тягового «КР-3001» для троллейбуса типа ЗИУ-682Г-012 и его модификаций ТУ 3456-011-41104970-01, комплект электрооборудования тягового «Динас-29М» руководство по эксплуатации ИДБМ.566441.029РЭ лист 16, 17 ТУ 16-99 ИДБМ.566441.020ТУ).

Из известных способов управления тяговым двигателем наиболее близкой по технической сущности является способ, описанный в ИДБМ. 566441.029РЭ лист 16, 17. Способ пуска электродвигателя смешанного возбуждения состоит в том, что для получения максимального пускового момента устанавливают максимальный ток в шунтовой обмотке возбуждения и максимальный ток в сериесной обмотке возбуждения, а сами обмотки включают согласно. Недостатком такого способа является скачкообразное изменение момента на валу двигателя, прикладываемого к шестерням дифференциала, что в течение достаточно короткого срока эксплуатации приводит к выкрашиванию зубьев шестерен дифференциала. Специфической особенностью тягового привода является то обстоятельство, что режим торможения всегда следует за режимом пуска или выбега, а следовательно, дифференциал представляет собой реверсивный редуктор, в котором при перемене знака момента происходит ударное включение шестерен.

Недостатком известного способа является как раз скачкообразное приложение тягового момента при переходе из режима торможения в режим пуска.

Предлагаемый способ управления пуском электродвигателя состоит в том, что при пуске электродвигателя сначала создается плавный пусковой момент на валу электродвигателя, для чего шунтовую обмотку кратковременно включают встречно сериесной, а затем шунтовую и сериесную обмотки включают согласно и производят пуск.

Данный способ может быть реализован с помощью устройства, изображенного на фиг.1, где:

2 — пусковой реостат;

3 — шунтовая обмотка возбуждения;

4 — сериесная обмотка возбуждения;

5 — реверсивный транзисторный преобразователь;

Н и К — обозначение начала и конца соответствующих обмоток.

Устройство работает следующим образом.

Движок пускового реостата 2 ставится в положение, когда величина сопротивления 2 максимальна. Подается напряжение на клеммы «+» и «-». Начинает протекать ток якоря по цепи: «+», 2, 1, начало обмотки возбуждения 4-Н, конец обмотки возбуждения 4-К, «-», а также ток возбуждения шунтовой обмотки 3 по цепи: «+», преобразователь 5, конец обмотки возбуждения 3-К, начало обмотки возбуждения 3-Н, преобразователь 5, «-».

При этом потоки, создаваемые сериесной и шунтовой обмотками, вычитаются, что позволяет сформировать небольшой отрицательный момент на валу двигателя 1 (фиг.2 — пунктирная линия) до времени t1.

По мере пуска двигателя 1 ток в шунтовой обмотке 3 уменьшается за счет изменения скважности работы транзисторов преобразователя 5, плавно увеличивая момент на валу двигателя 1, обеспечивая его плавный пуск, несмотря на скачкообразное изменение тока якоря (фиг.2 — сплошная линия).

Таким образом, решена задача обеспечения плавного нарастания момента на валу электродвигателя.

Способ управления пуском электродвигателя постоянного тока, содержащего обмотки сериесного и шунтового возбуждения, путем выведения токоограничивающего реостата, отличающийся тем, что обмотку шунтового возбуждения сначала включают встречно с сериесной обмоткой, устанавливают ток обмотки шунтового возбуждения максимальным и производят пуск, в процессе которого плавно уменьшают ток шунтовой обмотки до нуля, а затем обе обмотки включают согласно и устанавливают максимальный ток в обеих обмотках.

Неисправности электрооборудования и способы их устранения — Неисправности машин постоянного тока и способы их устранения

Содержание материала

  • Неисправности электрооборудования и способы их устранения
  • Устройство силового трансформатора
  • Принцип действия трансформатора, хх и кз
  • Пускорегулирующая аппаратура
  • Устройство электрических машин постоянного тока
  • Принцип действия генератора и двигателя постоянного тока
  • Двигатели постоянного тока с различными системами возбуждения
  • Устройство синхронных машин
  • Низкое сопротивление изоляции обмоток электрических машин
  • Пропитка и сушка обмоток электрических машин
  • Сушка обмоток силовых трансформаторов
  • Способы сушки обмоток силовых трансформаторов
  • Определение качества трансформаторного масла
  • Механические неисправности электрических машин
  • Работа асинхронного двигателя при неноминальных условиях
  • Внутренний обрыв одной фазы статора асинхронного двигателя
  • Другие неисправности асинхронного двигателя
  • Неисправности обмоток статора и ротора асинхронного двигателя
  • Соединение обмотки асинхронного двигателя с корпусом
  • Междуфазное замыкание двигателя
  • Маркировка выводных концов электрических машин переменного тока
  • Определение паспортных данных асинхронного электродвигателя
  • Установки повышенной частоты из двух асинхронных машин и их неисправности
  • Неисправности машин постоянного тока и способы их устранения
  • Маркировка выводных концов машин постоянного тока, паспортные данные
  • Неисравности синхронных машин и способы их устраненияе
  • Неисправности силовых трансформаторов и способы их устранения
  • Разборка и сборка, маркировка выводных концов трансформатора
  • Неисправности пускорегулирующей аппаратуры и способы их устранения
  • Вопросы по технике безопасности при испытаниях и ремонте электрооборудования

Обрыв в обмотке якоря

Если обмотка якоря имеет обрыв, то коллекторные пластины, между которыми произошел обрыв, чернеют, изоляция между ними выгорает, после чистки пластины снова чернеют. В момент прохождения коллекторных пластин, между которыми разорвана обмотка, под щеткой наблюдается сильное искрение.
При нескольких обрывах в обмотке якоря чернеют несколько пластин, коллектор сильно искрит, обмотка якоря и коллектор перегреваются, в отдельных случаях генератор не возбуждается, двигатель не разворачивается.
Определить место обрыва можно при помощи амперметра и милливольтметра (рис. 78). При наличии обрыва обмотки между пластинами показания амперметра на этих пластинах резко уменьшается по сравнению с показаниями на других пластинах.

Рис. 78. Определение замыкания коллекторных пластин на корпус.
Для устранения этой неисправности снимают бандаж с лобовой части обмотки, обращенной к коллектору, изолируют отпаявшийся конец обмотки, припаивают его к коллекторной пластине. Затем вновь проверяют и при положительном результате наматывают бандаж на лобовую часть обмотки.

Соединение обмотки якоря с корпусом

Однократное замыкание обмотки якоря на корпус может проявить себя лишь в том случае, если один из полюсов сети имеет заземление.

Рис. 79. Определение повреждения в обмотке якоря.

В этом случае наблюдается значительное увеличение тока и могут сгореть плавкие вставки или сработает другая защита.
Наличие замыкания на корпус определяется контрольной лампой или мегомметром. На рисунке 79 приведена схема для определения секции, Соединенной с корпусом. В этом случае одним щупом милливольтметра касаются корпуса, а другим — коллекторных пластин. Находят две пластины с минимальным напряжением. Затем меняют точки приложения напряжения к коллектору и повторяют опыт. Если на одной из пластин минимум напряжения остается, то к этой пластине и подключена секция, соединенная с корпусом.
Аналогичный результат получается при соединении коллекторной пластины с корпусом. Если с корпусом соединена коллекторная пластина, то после распайки и отсоединения концов обмотки от этой пластины соединение ее с корпусом остается.
При соединении обмотки с корпусом замыкание пластины на корпус после отключения обмотки исчезает.
Данную неисправность устраняют так же, как и в асинхронном двигателе. Исключение из схемы обмотки поврежденной секции нежелательно. Если принято решение об исключении поврежденной секции из схемы, то следует исключить еще секции из других параллельных ветвей. Коллекторные пластины, к которым были подключены исключенные секции, необходимо соединить между собой при помощи проводников и пропаять.

Витковое замыкание в обмотке якоря


Рис. 80. Раздвижной электромагнит для определения витковых замыканий в обмотках якорей: 1 — неподвижный Г-образный сердечник; 2 — намагничивающая обмотка; 3— подвижный сердечник; 4 — гайка; 5 — винт с рукояткой; 6 — направляющая полоса; 7 — стяжные изолированные шпильки.

При этой неисправности замкнутые витки чрезмерно перегреваются, машина искрит, обмотка дымит, появляется характерный запах горячей изоляции, генератор плохо возбуждается, двигатель плохо разворачивается. Кроме повреждений в самой обмотке, указанные признаки могут возникнуть из-за соединения коллекторных пластин между собой на рабочей поверхности коллектора и в петушках. Витковое замыкание в обмотке якоря можно найти с помощью раздвижного магнита переменного тока (рис. 80). Центры полюсов магнита устанавливают так, чтобы они приближались к точкам якоря, отстоящим один от другого на величину полюсного деления. В обмотку электромагнита включают ток, к пазам якоря, находящимся сверху электромагнита, подносят стальную линейку или ножовочное полотно, при наличии виткового замыкания линейка притягивается к пазу. Витковое замыкание может быть определено и методом милливольтметра. К коллекторным пластинам (рис. 79) подводят ток и замеряют между ними напряжение милливольтметром. При петлевой обмотке меньшие показания прибора соответствуют поврежденным секциям, а при волновой— дефектам в секциях одного обхода по якорю. Следовательно, в этом случае нужно присоединять щупы к пластинам, отстоящим одна от другой на шаг по коллектору. Если шаг по коллектору неизвестен, его можно определить по наименьшему показанию милливольтметра между коллекторными пластинами на расстоянии двойного полюсного деления. Проводя опыт, необходимо вначале присоединять щупы питания и наблюдать за показанием амперметра, а потом искать повреждение щупами милливольтметра.
При малых показаниях амперметра милливольтметр присоединять нельзя. Витковое замыкание имеют те секции, на которых милливольтметр дает минимальные показания.
Неисправность устраняется по аналогии с соответствующей неисправностью в обмотке статора асинхронного двигателя.

Читать еще:  Что такое двигатель сихронный

Генератор с самовозбуждением не возбуждается

Генератор при правильном направлении вращения и исправных обмотках может не возбуждаться, если остаточный поток и поток, созданный током возбуждения, не совпадают; сопротивление цепи возбуждения чрезмерно велико (выше критического); машина потеряла остаточный магнетизм, а генераторы последовательного возбуждения не возбуждаются при отсутствии нагрузки.
Если остаточный поток и поток, созданный током возбуждения, не совпадают, то достаточно поменять местами концы параллельной обмотки возбуждения; в генераторе последовательного возбуждения надо менять местами концы последовательной обмотки возбуждения.
При большом сопротивлении в цепи обмотки возбуждения необходимо провести ремонт регулировочного реостата или уменьшить его сопротивление. Если машина потеряла остаточный магнетизм, то отсоединяют обмотку возбуждения от якоря и подключают ее к постороннему источнику постоянного тока (соблюдая полярность) на некоторое время. После проведенных операций исправная машина должна возбудиться.
Следует отметить, что при разборке машины могут быть неправильно соединены обмотки главных полюсов между собой. В этом случае машина возбуждаться не будет. Проверку правильности соединения обмоток главных полюсов между собой можно сделать следующим образом: отсоединить обмотку возбуждения от якоря; подвести к ней постоянный ток от какого-нибудь источника питания; подносить к болтам, крепящим главные полюсы к станине, швейную иглу, повешенную на нитке за центр; при правильном соединении обмоток главных полюсов к соседним болтам будут притягиваться разные концы иглы (ушко-острие).

Генератор смешанного возбуждения резко уменьшает напряжение под нагрузкой, двигатель сильно искрит при пуске

Последовательная обмотка возбуждения включена встречно параллельной.
Неисправность легко устраняется путем перемены концов последовательной обмотки возбуждения.
Обрыв в обмотке возбуждения. При обрыве параллельной обмотки возбуждения генератор на холостом ходу дает 2-5% номинального напряжения, а двигатель не берет с места или при большом пусковом токе идет «вразнос» (набирает очень большие обороты).
При обрыве последовательной обмотки генератор не дает напряжения, двигатель не берет с места и ток совершенно отсутствует. Обрыв обмотки дополнительных полюсов дает такие же результаты, что и обрыв последовательной обмотки.
Наиболее вероятен обрыв в шунтовой обмотке, что определяют контрольной лампой или вольтметром.
При последовательном соединении обмоток полюсов дефектную катушку находят без разъединения схемы обмотки. При наличии параллельных ветвей схема должна быть рассоединена.
Неисправность устраняют путем полной или частичной перемотки катушки.
Витковое замыкание в обмотке возбуждения. Если замкнуть витки в обмотке главных полюсов, то якорь машины перегревается от уравнительных токов, напряжение генератора и частота вращения двигателя не номинальные, машина склонна к искрению, при надежном замыкании одной катушки она остается холодной. Межвитковое соединение и короткое замыкание одной или нескольких катушек дополнительных полюсов приводят к тому, что машина при незначительных нагрузках работает нормально, а при увеличении нагрузки начинает искрить.
Витковые замыкания чаще встречаются в обмотках параллельного возбуждения. Наличие виткового замыкания можно определить при подаче переменного тока в цепь возбуждения машины. Катушка с витковым замыканием будет сильно нагреваться. Долго держать обмотку возбуждения под переменным током нельзя, так как возможен чрезмерный нагрев станины.
При наличии большого числа замкнутых витков дефектную катушку находят вольтметром: на обмотку возбуждения подают напряжение от источника постоянного тока и измеряют напряжение на всех катушках. На дефектной катушке напряжение будет меньше, чем на остальных. Неисправность устраняют путем полной или частичной перемотки катушки.

Неправильное чередование главных и дополнительных полюсов

Машина при холостом ходе работает нормально за исключением пуска двигателя в ход, а под нагрузкой сильно искрит.
Неисправность легко устраняется путем перемены концов дополнительных полюсов.

Щетки сдвинуты с линии геометрической нейтрали

При сдвиге щеток по направлению вращения якоря генератор уменьшает напряжение, двигатель уменьшает частоту вращения и сильно искрит.
При сдвиге щеток против направления вращения якоря генератор несколько увеличивает напряжение и сильно искрит, а двигатель увеличивает частоту вращения.
Указанные явления отчетливо видны при работе машины под нагрузкой. В двигателях изменение частоты вращения в зависимости от положения щеток можно наблюдать при холостом ходе.
Геометрическую нейтраль можно определить несколькими способами: индуктивным, наибольшего напряжения, двигателя.
Индуктивный способ. Геометрическую нейтраль определяют при неподвижном якоре. Обмотку возбуждения отсоединяют от якоря и к ней подводят напряжение от постороннего источника постоянного тока через рубильник. К зажимам якоря подключают милливольтметр.
Если щетки находятся точно на геометрической нейтрали, то при включении и выключении тока в обмотке возбуждения прибор не дает отклонений. Перед началом проверки щетки ставят против середины главных полюсов. В обмотку возбуждения при помощи реостата дают маленький ток. Включая и выключая рубильник, прерывают ток в обмотке возбуждения и отмечают показания прибора в цепи якоря. Меняют положение щеток и снова отмечают показания прибора при включении и выключении рубильника.
Постепенно увеличивают величину тока в обмотке возбуждения. Наконец находят такое положение щеток, при котором показания милливольтметра будут минимальными. Следует отметить, что ток в обмотке возбуждения не должен быть больше 0,1 номинального.
Способ наибольшего напряжения. Испытуемая машина работает на холостом ходу в режиме генератора, желательно проводить испытание при токе возбуждения 0,75 номинального. К якорю генератора подключают вольтметр и двигают щетки, добиваясь наибольших показаний вольтметра.
Способ двигателя. Машина работает при холостом ходе в режиме двигателя, замеряют частоту вращения двигателя тахометром, не изменяя подводимого напряжения, тока возбуждения и положения щеток, изменяют ток в якоре — реверсируют двигатель; вновь измеряют частоту вращения якоря. Двигают щетки, добиваясь равной частоты вращения при разных направлениях вращения.

Неисправности коллекторов

Поверхность коллектора изношена и не имеет правильной цилиндрической формы; миканитовые прокладки выступают или находятся на одном уровне с рабочей поверхностью коллекторных пластин; замкнуты-затянуты медью коллекторные пластины; ослабло крепление пластин, они перемещаются в радиальном направлении; пластины перекошены под некоторым углом к образующей цилиндра рабочей поверхности коллектора; разрушены миканитовые манжеты, изолирующие коллектор от нажимных конусов; ось вращения цилиндрической поверхности коллектора не совпадает с осью вала машины.
При износе рабочей поверхности коллектора поступают следующим образом. Коллектор обертывают слоем миканита или асбеста, наматывают на него спираль из нихрома, пропуская по спирали ток, нагревают коллектор до температуры 100° С. В нагретом состоянии осторожно подтягивают нажимной конус коллектора, вращая резьбовые гайки или нажимные болты. Чрезмерная подтяжка конусов опасна, так как возможно повреждение ласточкиных хвостов коллекторных пластин. После подтяжки конусов коллектору дают остыть и на токарном станке его протачивают. Частота резания при проточке должна быть порядка 50 м/мин.
После проточки коллектор шлифуют стеклянной шкуркой, затем выбирают миканит между коллекторными пластинами на глубину 0,8—1,0 мм.
Продорожить коллектор можно ножовочным полотном или специальной фрезой, толщина которых должна быть равна толщине миканитовой прокладки между коллекторными пластинами. После продороживания коллектор окончательно шлифуют на станке.
При более сложных неисправностях коллектор приходится полностью разбирать, предварительно отпаяв его от обмотки.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector