Τα πιο συνηθισμένα σφάλματα σε μηχανές συνεχούς ρεύματος

Σπινθήρας βούρτσας μηχανών συνεχούς ρεύματος.

Το τόξο της βούρτσας μπορεί να προκληθεί από διάφορους λόγους που απαιτούν από το προσωπικό σέρβις να παρακολουθεί στενά το σύστημα συρόμενων επαφών και τη συσκευή της βούρτσας. Τα κυριότερα από αυτά τα αίτια είναι τα μηχανικά (μηχανικό τόξο) και τα ηλεκτρομαγνητικά (ηλεκτρομαγνητικό τόξο).

Οι μηχανικές αιτίες του σπινθήρα είναι ανεξάρτητες από το φορτίο. Το τόξο της βούρτσας μπορεί να μειωθεί αυξάνοντας ή μειώνοντας την πίεση της βούρτσας και, εάν είναι δυνατόν, μειώνοντας την περιφερειακή ταχύτητα.

Με έναν μηχανικό σπινθήρα, οι πράσινοι σπινθήρες απλώνονται σε όλο το πλάτος της βούρτσας και καίγονται συλλέκτης όχι φυσικά, άτακτα. Ο μηχανικός σπινθήρας των βουρτσών προκαλείται από: τοπικό ή γενικό χτύπημα, γρατσουνιές της ολισθαίνουσας επιφάνειας του συλλέκτη, γρατσουνιές, προεξέχουσα μίκα, κακή αυλάκωση του συλλέκτη (κόψιμο της μαρμαρυγίας μεταξύ των πλακών συλλέκτη), σφιχτή ή χαλαρή εφαρμογή των βουρτσών στις βάσεις της βούρτσας, η ευελιξία των σφιγκτήρων που προκαλούν κραδασμούς βούρτσας, κραδασμούς μηχανής κ.λπ.

Οι ηλεκτρομαγνητικές αιτίες του σπινθήρα βούρτσας είναι πιο δύσκολο να εντοπιστούν.Ο σπινθήρας που προκαλείται από ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα ποικίλλει ανάλογα με το φορτίο και εξαρτάται ελάχιστα από την ταχύτητα.

Ο ηλεκτρομαγνητικός σπινθήρας είναι συνήθως μπλε-άσπρος. Οι σπινθήρες είναι σφαιρικοί ή σε μορφή σταγόνων. Το κάψιμο των πλακών συλλογής είναι φυσικό, με το οποίο είναι δυνατό να προσδιοριστεί η αιτία του σπινθήρα.

Εάν συμβεί βραχυκύκλωμα στην περιέλιξη και τους ισοσταθμιστές, η συγκόλληση σπάσει ή συμβεί ένα άμεσο σπάσιμο, ο σπινθήρας θα είναι ανομοιόμορφος κάτω από τις βούρτσες και οι καμένες πλάκες θα βρίσκονται κατά μήκος του συλλέκτη σε απόσταση ενός πόλου.

Εάν οι βούρτσες κάτω από τους σφιγκτήρες ενός πόλου ανάβουν περισσότερο από ότι κάτω από τους σφιγκτήρες των άλλων πόλων, αυτό σημαίνει ότι υπήρξε περιστροφή ή βραχυκύκλωμα στις περιελίξεις μεμονωμένων κύριων ή πρόσθετων πόλων. οι βούρτσες δεν έχουν τοποθετηθεί σωστά ή το πλάτος τους είναι μεγαλύτερο.

Επιπλέον, πρόσθετες παραβιάσεις μπορούν να παρατηρηθούν σε μηχανές DC:

• Η μετατόπιση του σταυροειδούς κεφαλής της βούρτσας από το ουδέτερο προκαλεί σπινθήρα και θέρμανση των βουρτσών και του συλλέκτη.

• η παραμόρφωση της ολισθαίνουσας επιφάνειας του συλλέκτη προκαλεί κραδασμούς και σπινθήρες των βουρτσών.

• η ασυμμετρία του μαγνητικού πεδίου προκαλεί μείωση του κατωφλίου αντιδραστικού EMF, βλάπτει την ικανότητα μεταγωγής του μηχανήματος, το οποίο με τη σειρά του προκαλεί σπινθήρα στις βούρτσες. Το μαγνητικό πεδίο του μηχανήματος είναι συμμετρικό εάν τηρείται αυστηρά το σωστό κυκλικό βήμα μεταξύ των ωτίδων του κύριου και του βοηθητικού πόλου και διατηρούνται τα υπολογιζόμενα διάκενα κάτω από τους πόλους.

Για μεγάλα μηχανήματα, η ρύθμιση των ηλεκτρομαγνητικών κυκλωμάτων πραγματοποιείται με τη μέθοδο της ζώνης χωρίς σπινθήρες.

Αυξημένη θέρμανση της μηχανής DC.

Σε μια μηχανή DC, υπάρχουν πολλές πηγές θερμότητας που θερμαίνουν όλα τα στοιχεία της.

Η έννοια της αυξημένης θέρμανσης της μόνωσης περιλαμβάνει τη διέλευση από το επιτρεπόμενο όριο των κατηγοριών θερμικής αντίστασης της μόνωσης που είναι αποδεκτές στην ηλεκτροτεχνική βιομηχανία.

Στην πρακτική των εργοστασίων ηλεκτρολογίας στη χώρα μας έχει εισαχθεί ένας κανόνας για τη δημιουργία ενός ορισμένου περιθωρίου για τη θερμική αντίσταση της μόνωσης λαμβάνοντας θερμοκρασίες εργασίας με κατηγορία χαμηλότερη από τη μόνωση που χρησιμοποιείται. Τα περισσότερα μηχανήματα κατασκευάζονται πλέον με θερμική κλάση F μόνωση; Αυτό σημαίνει ότι η επιτρεπόμενη άνοδος της θερμοκρασίας για τις περιελίξεις πρέπει να είναι η ίδια με την κατηγορία Β, δηλ. περίπου 80 ° C. Αυτός ο κανόνας εισήχθη λόγω της τυχαίας καταστροφής της μόνωσης των περιελίξεων των μηχανών κυλίνδρων λόγω υψηλών θερμοκρασιών.

Η υπερθέρμανση των μηχανών συνεχούς ρεύματος μπορεί να προκληθεί από διάφορους λόγους.

Όταν τα μηχανήματα υπερφορτώνονται, συμβαίνει γενική υπερθέρμανση λόγω της θερμότητας που παράγεται από την περιέλιξη του οπλισμού, τους πρόσθετους πόλους, το τύλιγμα αντιστάθμισης και το τύλιγμα πεδίου. Το φορτίο σε μεγάλα μηχανήματα παρακολουθείται από ένα αμπερόμετρο και η θέρμανση των περιελίξεων ελέγχεται από συσκευές συνδεδεμένες με αισθητήρες τοποθετημένους σε διάφορα απομονωμένα στοιχεία της μηχανής - περιέλιξη οπλισμού, πρόσθετοι πόλοι, αντισταθμιστική περιέλιξη, περιέλιξη διέγερσης. Για ιδιαίτερα κρίσιμους μεγάλους κυλίνδρους κινητήρες που λειτουργούν υπό δύσκολες συνθήκες, εμφανίζονται σήματα στο δωμάτιο ελέγχου του χειριστή και στο μηχανοστάσιο, προειδοποιώντας ότι η θερμοκρασία του μηχανήματος έχει ανέλθει στην οριακή τιμή.

Η υπερθέρμανση μπορεί να προκληθεί από την υψηλή θερμοκρασία του δωματίου όπου είναι εγκατεστημένα τα μηχανήματα.Αυτό μπορεί να οφείλεται σε ακατάλληλο αερισμό στο μηχανοστάσιο. Όλοι οι αεραγωγοί πρέπει να είναι επισκευάσιμοι, καθαροί και μεταφερόμενοι. Τα φίλτρα πρέπει να καθαρίζονται συστηματικά τραβώντας τα κόσκινα μέσα από ορυκτέλαιο.

Οι ψύκτες αέρα μερικές φορές φράσσονται από μικροοργανισμούς που εμποδίζουν τη ροή του νερού. Περιοδικά, οι ψύκτες αέρα υποβάλλονται σε αντίστροφη πλύση.

Η βρωμιά (σκόνη) που εισέρχεται στο μηχάνημα συμβάλλει στη θέρμανση. Έτσι, οι διενεργηθείσες μελέτες ηλεκτρικών κινητήρων έδειξαν ότι η σκόνη άνθρακα με ένα στρώμα 0,9 mm που πέφτει στις περιελίξεις συμβάλλει σε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 10 ° C.

Το φράξιμο των περιελίξεων, οι αγωγοί αερισμού από ενεργό χάλυβα, το εξωτερικό κέλυφος του μηχανήματος είναι απαράδεκτο, καθώς αυτό δημιουργεί θερμομόνωση και διεγείρει την αύξηση της θερμοκρασίας.

Υπερθέρμανση της περιέλιξης του οπλισμού της μηχανής DC.

Η μεγαλύτερη ποσότητα θερμότητας μπορεί να απελευθερωθεί στον οπλισμό. Οι λόγοι μπορεί να είναι διαφορετικοί.

Η υπερφόρτωση ολόκληρου του μηχανήματος, συμπεριλαμβανομένου του οπλισμού, θα θερμανθεί. Εάν το μηχάνημα λειτουργεί σε χαμηλές ταχύτητες, αλλά είναι κατασκευασμένο ως αυτοαεριζόμενο, οι συνθήκες εξαερισμού επιδεινώνονται, ο οπλισμός θα υπερθερμανθεί.

Ο συλλέκτης, ως αναπόσπαστο μέρος του εξαρτήματος, θα βοηθήσει στο ζέσταμα του μηχανήματος. Η θερμοκρασία του συλλέκτη μπορεί να αυξηθεί σημαντικά στις ακόλουθες περιπτώσεις:

• σταθερή λειτουργία του μηχανήματος στη μέγιστη ισχύ.

• εσφαλμένα επιλεγμένες βούρτσες (σκληρές, υψηλός συντελεστής τριβής).

• στο μηχανοστάσιο, όπου είναι εγκατεστημένα τα ηλεκτρικά μηχανήματα, η υγρασία του αέρα είναι χαμηλή. Σε αυτή την περίπτωση, ο συντελεστής τριβής των βουρτσών αυξάνεται, οι βούρτσες επιταχύνουν και θερμαίνουν τον συλλέκτη.

Η απαίτηση διατήρησης επαρκούς υγρασίας αέρα στα μηχανοστάσια υπαγορεύεται από την ανάγκη διασφάλισης της ύπαρξης υγρής μεμβράνης μεταξύ της βούρτσας και της επιφάνειας ολίσθησης του συλλέκτη ως λιπαντικό στοιχείο.

Ένα ανομοιόμορφο διάκενο αέρα μπορεί να είναι μία από τις αιτίες υπερθέρμανσης της περιέλιξης του οπλισμού. Με ένα ανομοιόμορφο διάκενο αέρα στο τμήμα της περιέλιξης του οπλισμού, προκαλείται emf, ως αποτέλεσμα του οποίου προκύπτουν ρεύματα εξισορρόπησης στην περιέλιξη. Με σημαντική ανομοιομορφία των κενών, προκαλούν θέρμανση του πηνίου και σπινθήρα της συσκευής της βούρτσας.

Η παραμόρφωση του μαγνητικού πεδίου μιας μηχανής συνεχούς ρεύματος συμβαίνει, όπως σημειώθηκε, λόγω της ανομοιομορφίας των κενών αέρα κάτω από τους πόλους, καθώς και όταν οι περιελίξεις των κύριων και βοηθητικών πόλων είναι εσφαλμένα ενεργοποιημένες, μια περιστροφή του κυκλώματος στα πηνία των κύριων πόλων, που προκαλεί εξισορροπητικά ρεύματα, που προκαλούν θέρμανση του πηνίου και ο σπινθήρας των βουρτσών στον έναν πόλο είναι ισχυρότερος από τον άλλο.

Στην περίπτωση ενός κυκλώματος περιστροφής στην περιέλιξη του οπλισμού, το μηχάνημα δεν μπορεί να λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα, επειδή λόγω υπερθέρμανσης, το βραχυκυκλωμένο τμήμα και ο ενεργός χάλυβας μπορεί να καούν στο κέντρο της ανάπτυξης του κυκλώματος στυψίματος.

Η μόλυνση του τυλίγματος του οπλισμού το μονώνει, μειώνει την απαγωγή θερμότητας από το τύλιγμα και, ως εκ τούτου, συμβάλλει στην υπερθέρμανση.

Απομαγνητισμός γεννήτριας και αντιστροφή μαγνήτισης. Μια γεννήτρια συνεχούς ρεύματος με παράλληλη διέγερση μπορεί να απομαγνητιστεί πριν από την πρώτη της εκκίνηση μετά την εγκατάσταση. Μια γεννήτρια που λειτουργεί απομαγνητίζεται εάν οι βούρτσες μετατοπιστούν από το ουδέτερο προς την κατεύθυνση της περιστροφής του οπλισμού.Αυτό μειώνει τη μαγνητική ροή που δημιουργείται από το πηνίο παράλληλου πεδίου.

Ο απομαγνητισμός και στη συνέχεια η αντιστροφή της μαγνήτισης της παράλληλης διεγερμένης γεννήτριας είναι δυνατή κατά την εκκίνηση της μηχανής, όταν η μαγνητική ροή του οπλισμού αντιστρέφει τη μαγνήτιση των κύριων πόλων και αλλάζει την πολικότητα της. πηνίο διέγερσης. Αυτό συμβαίνει όταν η γεννήτρια είναι συνδεδεμένη στο ρεύμα κατά την εκκίνηση.

Ο υπολειπόμενος μαγνητισμός και η πολικότητα της γεννήτριας αποκαθίστανται με μαγνήτιση του πηνίου διέγερσης από μια εξωτερική πηγή μειωμένης τάσης.

Κατά την εκκίνηση του κινητήρα, η ταχύτητα του αυξάνεται υπερβολικά. Τα κύρια σφάλματα σε μηχανές συνεχούς ρεύματος που προκαλούν την υπερβολική αύξηση της ταχύτητας περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

• μικτή διέγερση — οι παράλληλες και σειριακές περιελίξεις διέγερσης συνδέονται σε αντίθετη κατεύθυνση. Σε αυτήν την περίπτωση, κατά την εκκίνηση του ηλεκτροκινητήρα, η προκύπτουσα μαγνητική ροή είναι μικρή. Σε αυτή την περίπτωση, η ταχύτητα θα αυξηθεί απότομα, ο κινητήρας μπορεί να αλλάξει σε «διαφορετικό». Η συμπερίληψη παράλληλων και σειριακών περιελίξεων πρέπει να συντονίζεται.

• μικτή διέγερση — οι βούρτσες μετατοπίζονται από ουδέτερο σε περιστροφή. Αυτό δρα στον απομαγνητισμό του κινητήρα, η μαγνητική ροή εξασθενεί, η ταχύτητα αυξάνεται. Οι βούρτσες πρέπει να ρυθμιστούν στο ουδέτερο.

• διέγερση σειράς — Επιτρέπεται η εκκίνηση του κινητήρα χωρίς φορτίο. Ο κινητήρας θα ξεμείνει από ταχύτητα.

• σε παράλληλη περιέλιξη, κύκλωμα περιστροφής - οι στροφές του κινητήρα αυξάνονται. Όσο περισσότερες στροφές της περιέλιξης του πεδίου κοντά η μία στην άλλη, τόσο μικρότερη θα είναι η μαγνητική ροή στο σύστημα διέγερσης του κινητήρα.Τα κλειστά πηνία πρέπει να ξανατυλιχθούν και να αντικατασταθούν.

Άλλες δυσλειτουργίες είναι επίσης πιθανές, για παράδειγμα.

Οι βούρτσες είναι μετατοπισμένες από το ουδέτερο προς την κατεύθυνση περιστροφής του κινητήρα. Το μηχάνημα μαγνητίζεται, δηλαδή το μαγνητικό πεδίο αυξάνεται, οι στροφές του κινητήρα μειώνονται. Η σταυρωτή κεφαλή πρέπει να είναι ουδέτερη.

Ανοίξτε ή βραχυκυκλώστε την περιέλιξη του οπλισμού. Η ταχύτητα του κινητήρα μειώνεται δραστικά ή ο οπλισμός δεν περιστρέφεται καθόλου. Τα πινέλα λάμπουν έντονα. Πρέπει να θυμόμαστε ότι εάν υπάρξει διάλειμμα στην περιέλιξη, οι πλάκες συλλέκτη θα καούν μετά από δύο διαιρέσεις πόλων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όταν υπάρχει διάλειμμα στην περιέλιξη σε ένα μέρος, η τάση και το ρεύμα κάτω από τη βούρτσα διπλασιάζονται όταν σπάσει το κύκλωμα. Εάν υπάρχει θραύση σε δύο σημεία δίπλα, η τάση και το ρεύμα κάτω από τη βούρτσα τριπλασιάζονται, κλπ. Ένα τέτοιο μηχάνημα πρέπει να σταματήσει αμέσως για επισκευή, διαφορετικά θα καταστραφεί ο συλλέκτης.

Ο κινητήρας «λικνίζεται» όταν εξασθενεί η μαγνητική ροή στο πηνίο πεδίου. Ο κινητήρας λειτουργεί αθόρυβα μέχρι μια ορισμένη ταχύτητα, τότε όταν η ταχύτητα αυξάνεται (μέσα στα στοιχεία του διαβατηρίου) λόγω της εξασθένησης του πεδίου στο πηνίο διέγερσης, ο κινητήρας αρχίζει να "αντλείται" έντονα, δηλαδή υπάρχουν έντονες διακυμάνσεις στο ρεύμα και ταχύτητα. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι δυνατή μία από τις διάφορες δυσλειτουργίες:

• οι βούρτσες μετατοπίζονται από το ουδέτερο προς τη φορά περιστροφής. Αυτό, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, αυξάνει την ταχύτητα περιστροφής του οπλισμού.Η εξασθενημένη ροή του πηνίου διέγερσης επηρεάζεται από την αντίδραση του οπλισμού, σε αυτή την περίπτωση υπάρχει μια αύξηση, στη συνέχεια μια εξασθένηση της μαγνητικής ροής και, κατά συνέπεια, η συχνότητα περιστροφής του οπλισμού αλλάζει στη λειτουργία "αιώρησης".

• με μικτή διέγερση, η περιέλιξη σειράς ενεργοποιείται αντιπαράλληλα, με αποτέλεσμα να εξασθενήσει η μαγνητική ροή του μηχανήματος, η ταχύτητα περιστροφής θα είναι υψηλή και ο οπλισμός θα εισέλθει στη λειτουργία "αιώρησης".

Για τη μηχανή 5000 kW, οι αποστάσεις των κύριων στύλων από το εργοστασιακό σχήμα έχουν αλλάξει από 7 σε 4,5 mm. Η μέγιστη ταχύτητα που χρησιμοποιείται είναι 75% της ονομαστικής.Στη συνέχεια, μετά από μερικά χρόνια, η συχνότητα περιστροφής αυξάνεται στο 90-95% σε σχέση με την ονομαστική, με αποτέλεσμα ο οπλισμός αρχίζει να «ταλαντεύεται» έντονα από άποψη ρεύματος και συχνότητα περιστροφής.

Είναι δυνατή η αποκατάσταση της κανονικής θέσης ενός μεγάλου μηχανήματος μόνο με την αποκατάσταση του διακένου αέρα κάτω από τους κύριους πυλώνες, σύμφωνα με το σχήμα, από 4,5 mm έως 7 mm. Οποιοδήποτε μηχάνημα, ειδικά ένα μεγάλο, δεν πρέπει να αφήνεται να «ταλαντεύεται».