Cele mai frecvente defecțiuni la mașinile cu curent continuu

Scântei de perie ale mașinilor DC.

Arcul arcului cu perii poate fi cauzat de o varietate de motive care impun personalului de service să monitorizeze îndeaproape sistemul de contact de alunecare și aparatul periei. Principalele dintre aceste cauze sunt mecanice (arc mecanic) și electromagnetice (arc electromagnetic).

Cauzele mecanice ale scânteilor sunt independente de sarcină. Arcul arcului periei poate fi redus prin creșterea sau scăderea presiunii periei și, dacă este posibil, scăderea vitezei periferice.

Cu o scânteie mecanică, scântei verzi se răspândesc pe toată lățimea periei, ardând colector nu natural, dezordonat. Scânteia mecanică a periilor este cauzată de: bătaie locală sau generală, zgârierea suprafeței de alunecare a colectorului, zgârieturi, mica proeminentă, canelura proastă a colectorului (tăierea mica între plăcile colectoare), fixarea strânsă sau slăbită a periilor. în suporturile pentru perii, flexibilitatea clemelor care provoacă vibrații perii, vibrații ale mașinii etc.

Cauzele electromagnetice ale scânteilor periei sunt mai greu de identificat.Scânteile cauzate de fenomene electromagnetice variază proporțional cu sarcina și depinde puțin de viteză.

Scânteia electromagnetică este de obicei alb-albastru. Scânteile sunt sferice sau sub formă de picături. Arderea plăcilor colectoare este naturală, prin care se poate determina cauza scânteii.

Dacă apare un scurtcircuit în înfășurare și egalizatoare, lipirea este întreruptă sau are loc o rupere directă, scânteia va fi neuniformă sub perii, iar plăcile arse vor fi amplasate de-a lungul colectorului la o distanță de un pol.

Dacă periile de sub clemele unui pol scânteie mai mult decât sub clemele celorlalți poli, aceasta înseamnă că a existat o rotație sau un scurtcircuit în înfășurările polilor principali sau suplimentari individuali; periile nu sunt pozitionate corect sau latimea lor este mai mare.

În plus, pot fi observate încălcări suplimentare la mașinile DC:

• deplasarea traversei periei de la neutru provoacă scântei și încălzire a periilor și a colectorului;

• deformarea suprafeței de alunecare a colectorului provoacă vibrații și scântei ale periilor;

• asimetria câmpului magnetic determină o scădere a pragului EMF reactiv, afectează capacitatea de comutare a mașinii, care, la rândul său, provoacă scântei ale periilor. Câmpul magnetic al mașinii este simetric dacă se respectă cu strictețe pasul circular corect între urechile stâlpilor principal și auxiliar și se mențin degajările calculate sub stâlpi.

Pentru mașinile mari, reglarea circuitelor electromagnetice se realizează prin metoda zonei fără scântei.

Încălzire crescută a mașinii DC.

Într-o mașină de curent continuu, există mai multe surse de căldură care îi încălzesc toate elementele.

Conceptul de încălzire sporită a izolației include trecerea prin limita admisă a claselor de rezistență la căldură a izolației acceptate în industria electrotehnică.

În practica instalațiilor de electrotehnică din țara noastră s-a introdus o regulă care să creeze o anumită marjă pentru rezistența termică a izolației prin luarea temperaturilor de lucru cu o clasă mai mică decât izolația utilizată.Majoritatea mașinilor sunt acum fabricate cu clasa F termică. izolatie; aceasta înseamnă că creșterile de temperatură admise pentru înfășurări trebuie să fie aceleași ca și pentru clasa B, adică. aproximativ 80 ° C. Această regulă a fost introdusă din cauza distrugerii accidentale a izolației înfășurărilor mașinilor cu role din cauza temperaturilor ridicate.

Supraîncălzirea mașinilor DC poate fi cauzată din diverse motive.

Când mașinile sunt supraîncărcate, apare supraîncălzirea generală din cauza căldurii generate de înfășurarea armăturii, poli suplimentari, înfășurarea compensatoare și înfășurarea de câmp. Sarcina mașinilor mari este monitorizată de un ampermetru, iar încălzirea înfășurărilor este controlată de dispozitive conectate la senzori montați în diferite elemente izolate ale mașinii - înfășurare armătură, poli suplimentari, înfășurare compensatoare, înfășurare de excitație. Pentru motoarele cu cilindru mare deosebit de critice care funcționează în condiții severe, în camera de comandă a operatorului și în camera mașinilor sunt afișate semnale care avertizează că temperatura mașinii a crescut până la valoarea limită.

Supraîncălzirea poate fi cauzată de temperatura ridicată a încăperii în care sunt instalate mașinile.Acest lucru se poate datora unei ventilații necorespunzătoare în camera mașinilor. Toate conductele de aer trebuie să fie reparabile, curate și transportabile. Filtrele trebuie curățate sistematic prin tragerea sitelor prin ulei mineral.

Răcitoarele de aer sunt uneori înfundate cu microorganisme care împiedică curgerea apei. Periodic, răcitoarele de aer sunt spălate în contrasens.

Murdăria (praful) care intră în mașină contribuie la încălzire. Deci, studiile efectuate asupra motoarelor electrice au arătat că praful de cărbune cu un strat de 0,9 mm care cade pe înfășurări contribuie la o creștere a temperaturii cu 10 ° C.

Înfundarea înfășurărilor, conductele de ventilație din oțel activ, carcasa exterioară a mașinii este inacceptabilă, deoarece aceasta creează izolație termică și stimulează creșterea temperaturii.

Supraîncălzirea înfășurării armăturii mașinii DC.

Cea mai mare cantitate de căldură poate fi eliberată în armătură. Motivele pot fi diferite.

Supraîncărcarea întregii mașini, inclusiv a armăturii, se va încălzi. Dacă mașina funcționează la viteze mici, dar este realizată ca auto-ventilata, condițiile de ventilație se deteriorează, armătura se va supraîncălzi.

Colectorul, ca parte integrantă a dispozitivului, va ajuta la încălzirea mașinii. Temperatura colectorului poate crește semnificativ în următoarele circumstanțe:

• funcționarea constantă a mașinii la putere maximă;

• perii selectate incorect (dure, coeficient de frecare ridicat);

• în sala mașinilor, unde sunt instalate mașinile electrice, umiditatea aerului este scăzută. În acest caz, coeficientul de frecare al periilor crește, periile accelerează și încălzesc colectorul.

Cerința de a menține o umiditate adecvată a aerului în încăperile mașinilor este dictată de necesitatea asigurării prezenței unei pelicule umede între perie și suprafața de alunecare a colectorului ca element de lubrifiere.

Un spațiu de aer neuniform poate fi una dintre cauzele supraîncălzirii înfășurării armăturii. Cu un spațiu de aer neuniform în partea înfășurării armăturii, este indusă o fem, în urma căreia apar curenți de egalizare în înfășurare. Cu denivelări semnificative ale golurilor, ele provoacă încălzirea bobinei și scântei ale aparatului periei.

Distorsiunea câmpului magnetic al unei mașini de curent continuu are loc, după cum s-a menționat, din cauza neuniformității golurilor de aer sub poli și, de asemenea, atunci când înfășurările polilor principal și auxiliar sunt pornite incorect, o rotație a circuitului în bobine. a polilor principali, ceea ce determină curenți de egalizare, care provoacă încălzirea bobinei și scântei ale periilor la un pol este mai puternică decât celălalt.

În cazul unui circuit de rotație în înfășurarea armăturii, mașina nu poate funcționa mult timp, deoarece din cauza supraîncălzirii, secțiunea scurtcircuitată și oțelul activ pot arde în centrul dezvoltării circuitului de rotație.

Contaminarea înfășurării armăturii îl izolează, afectează disiparea căldurii din înfășurare și, ca urmare, contribuie la supraîncălzire.

Demagnetizarea generatorului și inversarea magnetizării. Un generator de curent continuu excitat în paralel poate fi demagnetizat înainte de prima pornire după instalare Un generator în funcțiune este demagnetizat dacă periile sunt deplasate de la neutru în direcția de rotație a armăturii.Aceasta reduce fluxul magnetic generat de bobina de câmp paralel.

Demagnetizarea și apoi inversarea magnetizării generatorului excitat în paralel este posibilă la pornirea mașinii, atunci când fluxul magnetic al armăturii inversează magnetizarea polilor principali și își schimbă polaritatea. bobina de excitare. Acest lucru se întâmplă atunci când generatorul este conectat la rețea la pornire.

Magnetismul rezidual și polaritatea generatorului sunt restabilite prin magnetizarea bobinei de excitație de la o sursă externă de tensiune redusă.

La pornirea motorului, turația acestuia crește excesiv. Principalele defecțiuni ale mașinilor cu curent continuu care provoacă creșterea excesivă a vitezei includ următoarele:

• excitație mixtă — înfășurările de excitație în paralel și în serie sunt conectate în sens opus. În acest caz, la pornirea motorului electric, fluxul magnetic rezultat este mic. În acest caz, viteza va crește brusc, motorul poate trece la „diferit”. Includerea înfășurărilor paralele și serie trebuie coordonată;

• excitație mixtă — periile sunt deplasate de la neutru la rotație. Aceasta acționează asupra demagnetizării motorului, fluxul magnetic slăbește, viteza crește. Periile trebuie setate la neutru;

• excitație în serie — este permisă pornirea fără sarcină a motorului. Motorul va rămâne fără viteză;

• în înfășurare paralelă, circuitul de rotație - turația motorului crește. Cu cât câmpul se înfășoară mai aproape unul de celălalt, cu atât fluxul magnetic va fi mai mic în sistemul de excitație al motorului.Bobinele închise trebuie bobinate și înlocuite.

Sunt posibile și alte defecțiuni, de exemplu.

Periile sunt deplasate față de neutru în direcția de rotație a motorului. Mașina este magnetizată, adică câmpul magnetic crește, turația motorului scade. Crucea trebuie setată la neutru.

Deschideți sau scurtcircuitați înfășurarea armăturii. Viteza motorului este redusă drastic sau armătura nu se rotește deloc. Periile strălucesc puternic. Trebuie reținut că, dacă există o pauză în înfășurare, plăcile colectoarelor se vor arde după două diviziuni ale polilor. Acest lucru se datorează faptului că, atunci când există o întrerupere a înfășurării într-un singur loc, tensiunea și curentul de sub perie se dublează atunci când circuitul este întrerupt. Dacă există o pauză în două locuri lângă ea, tensiunea și curentul de sub perie sunt triplate, etc. O astfel de mașină trebuie oprită imediat pentru reparație, în caz contrar, colectorul va fi deteriorat.

Motorul „se balansează” atunci când fluxul magnetic din bobina de câmp este slăbit. Motorul funcționează liniștit până la o anumită viteză, apoi atunci când viteza crește (în cadrul datelor pașaportului) din cauza slăbirii câmpului din bobina de excitare, motorul începe să "pompeze" puternic, adică există fluctuații puternice în curent si viteza. În acest caz, este posibilă una dintre mai multe defecțiuni:

• periile sunt deplasate de la neutru la sensul de rotație. Acest lucru, după cum sa menționat mai sus, crește viteza de rotație a armăturii.Fluxul slăbit al bobinei de excitație este afectat de reacția armăturii, în acest caz există o creștere, apoi o slăbire a fluxului magnetic și, în consecință, frecvența de rotație a armăturii se modifică în modul „swing”;

• cu excitație mixtă, înfășurarea seriei este pornită în anti-paralel, în urma căreia fluxul magnetic al mașinii va fi slăbit, viteza de rotație va fi mare și armătura va intra în modul „swing”.

Pentru mașina de 5000 kW, degajările stâlpilor principali din forma din fabrică au fost modificate de la 7 la 4,5 mm. Viteza maximă folosită este de 75% din nominală.Apoi, după câțiva ani, frecvența de rotație crește la 90-95% față de nominală, drept urmare armătura începe să se „oscileze” puternic în ceea ce privește curentul și frecventa de rotatie.

Este posibil să restabiliți poziția normală a unei mașini mari doar prin restabilirea spațiului de aer sub stâlpii principali, în funcție de formă, de la 4,5 mm la 7 mm. Orice mașină, în special una mare, nu trebuie lăsată să se „legăneze”.