Najčastejšie poruchy jednosmerných strojov

Kefové iskrenie jednosmerných strojov.

Iskrivenie kefky môže byť spôsobené rôznymi dôvodmi, ktoré vyžadujú, aby servisný personál pozorne sledoval systém klzných kontaktov a zariadenie kefky. Hlavné z týchto príčin sú mechanické (mechanický oblúk) a elektromagnetické (elektromagnetický oblúk).

Mechanické príčiny iskrenia sú nezávislé od zaťaženia. Ikrenie kefy možno znížiť zvýšením alebo znížením tlaku kefy a ak je to možné, znížením obvodovej rýchlosti.

S mechanickou iskrou sa zelené iskry šíria po celej šírke kefy a horia zberateľ nie prirodzene, neusporiadane. Mechanické iskrenie kief je spôsobené: lokálnym alebo celkovým otĺkaním, poškriabaním klznej plochy kolektora, škrabancami, vyčnievajúcou sľudou, zlou drážkou kolektora (prerezanie sľudy medzi platňami kolektora), tesným alebo voľným nasadením kief v držiakoch kief, flexibilita svoriek spôsobujúca vibrácie kefy, vibrácie stroja atď.

Elektromagnetické príčiny iskrenia kefy je ťažšie identifikovať.Iskrenie spôsobené elektromagnetickými javmi sa mení úmerne k zaťaženiu a málo závisí od rýchlosti.

Elektromagnetická iskra je zvyčajne modro-biela. Iskry sú guľovité alebo vo forme kvapiek. Prepálenie kolektorových dosiek je prirodzené, čím je možné určiť príčinu iskrenia.

Ak dôjde ku skratu vo vinutí a ekvalizéroch, dôjde k prerušeniu spájkovania alebo k priamemu prerušeniu, iskra bude pod kefami nerovnomerná a spálené dosky budú umiestnené pozdĺž kolektora vo vzdialenosti jedného pólu.

Ak kefy pod svorkami jedného pólu iskria viac ako pod svorkami ostatných pólov, znamená to, že došlo k rotácii alebo skratu vo vinutí jednotlivých hlavných alebo prídavných pólov; kefy nie sú správne umiestnené alebo je ich šírka širšia.

Okrem toho v strojoch s jednosmerným prúdom možno pozorovať ďalšie porušenia:

• posunutie krížovej hlavy kefy z neutrálu spôsobuje iskrenie a zahrievanie kief a zberača;

• deformácia klznej plochy kolektora spôsobuje vibrácie a iskry kief;

• asymetria magnetického poľa spôsobuje zníženie prahu reaktívneho EMF, zhoršuje spínaciu schopnosť stroja, čo následne spôsobuje iskrenie kief. Magnetické pole stroja je symetrické, ak je presne dodržaný správny kruhový rozstup medzi výstupkami hlavného a pomocného pólu a sú dodržané vypočítané vôle pod pólmi.

Pri veľkých strojoch sa nastavenie elektromagnetických obvodov vykonáva metódou beziskrovej zóny.

Zvýšené zahrievanie jednosmerného stroja.

V jednosmernom stroji je niekoľko zdrojov tepla, ktoré ohrievajú všetky jeho prvky.

Pojem zvýšeného ohrevu izolácie zahŕňa prekročenie prípustnej hranice tried tepelnej odolnosti izolácie akceptovanej v elektrotechnickom priemysle.

V praxi elektrotechnických závodov u nás je zavedené pravidlo vytvárať určitú rezervu pre tepelnú odolnosť izolácie odoberaním pracovných teplôt o triedu nižšou ako používaná izolácia.Väčšina strojov sa dnes vyrába s tepelnou triedou F. izolácia; to znamená, že prípustný nárast teploty pre vinutia musí byť rovnaký ako pre triedu B, t.j. približne 80 ° C. Toto pravidlo bolo zavedené kvôli náhodnému zničeniu izolácie vinutia valcovacích strojov v dôsledku vysokých teplôt.

Prehriatie jednosmerných strojov môže byť spôsobené rôznymi príčinami.

Pri preťažení strojov dochádza k všeobecnému prehriatiu vplyvom tepla generovaného vinutím kotvy, prídavnými pólmi, kompenzačným vinutím a vinutím poľa. Zaťaženie veľkých strojov je monitorované ampérmetrom a ohrev vinutia je riadený zariadeniami pripojenými k snímačom namontovaným v rôznych izolovaných prvkoch stroja — vinutie kotvy, prídavné póly, kompenzačné vinutie, budiace vinutie. V prípade obzvlášť kritických veľkých valcových motorov pracujúcich v náročných podmienkach sa v kontrolnej miestnosti operátora a v strojovni zobrazujú signály, ktoré upozorňujú, že teplota stroja stúpla na hraničnú hodnotu.

Prehriatie môže byť spôsobené vysokou teplotou miestnosti, kde sú stroje inštalované.Môže to byť spôsobené nesprávnym vetraním v strojovni. Všetky vzduchové kanály musia byť prevádzkyschopné, čisté a prenosné. Filtre sa musia čistiť systematicky preťahovaním sít cez minerálny olej.

Vzduchové chladiče sú niekedy zanesené mikroorganizmami, ktoré bránia prúdeniu vody. Vzduchové chladiče sa pravidelne preplachujú.

Nečistoty (prach) vstupujúce do stroja prispievajú k zahrievaniu. Vykonané štúdie elektromotorov teda ukázali, že uhoľný prach s vrstvou 0,9 mm dopadajúcou na vinutia prispieva k zvýšeniu teploty o 10 ° C.

Upchávanie vinutia, vetracie kanály z aktívnej ocele, vonkajší plášť stroja je neprijateľné, pretože to vytvára tepelnú izoláciu a stimuluje zvýšenie teploty.

Prehriatie vinutia kotvy jednosmerného stroja.

Najväčšie množstvo tepla sa môže uvoľniť v armatúre. Dôvody môžu byť rôzne.

Preťaženie celého stroja vrátane armatúry sa zahreje. Ak stroj pracuje pri nízkych otáčkach, ale je vyrobený ako samovetraný, zhoršia sa ventilačné podmienky, prehrieva sa kotva.

Zberač ako neoddeliteľná súčasť príslušenstva pomôže zahriať stroj. Teplota kolektora sa môže výrazne zvýšiť za nasledujúcich okolností:

• stála prevádzka stroja pri maximálnom výkone;

• nesprávne zvolené kefy (tvrdé, vysoký koeficient trenia);

• v strojovni, kde sú inštalované elektrické stroje, je nízka vlhkosť vzduchu. V tomto prípade sa zvyšuje koeficient trenia kief, kefy urýchľujú a ohrievajú kolektor.

Požiadavka na udržiavanie primeranej vlhkosti vzduchu v strojovniach je daná potrebou zabezpečiť prítomnosť vlhkého filmu medzi kefou a klznou plochou kolektora ako mazacieho prvku.

Nerovnomerná vzduchová medzera môže byť jednou z príčin prehriatia vinutia kotvy. Pri nerovnomernej vzduchovej medzere v časti vinutia kotvy sa indukuje emf, v dôsledku čoho vo vinutí vznikajú vyrovnávacie prúdy. Pri výraznej nerovnomernosti medzier spôsobujú zahrievanie cievky a iskrenie kefového aparátu.

K skresleniu magnetického poľa stroja na jednosmerný prúd dochádza, ako bolo uvedené, v dôsledku nerovnomernosti vzduchových medzier pod pólmi a tiež pri nesprávnom zapnutí vinutí hlavného a pomocného pólu, rotácie obvodu v cievkach. hlavných pólov, čo spôsobuje vyrovnávacie prúdy, ktoré spôsobujú zahrievanie cievky a iskrenie kief na jednom póle je silnejšie ako na druhom.

V prípade spinového okruhu vo vinutí kotvy nemôže stroj dlho pracovať, pretože v dôsledku prehriatia môže dôjsť k vyhoreniu skratovaného úseku a aktívnej ocele v centre vývoja spinového okruhu.

Znečistenie vinutia kotvy ho izoluje, zhoršuje odvod tepla z vinutia a v dôsledku toho prispieva k prehrievaniu.

Demagnetizácia generátora a reverzácia magnetizácie. Paralelne budený generátor jednosmerného prúdu je možné demagnetizovať pred jeho prvým spustením po inštalácii.Bežiaci generátor sa demagnetizuje, ak sú kefy posunuté z neutrálu v smere otáčania kotvy.To znižuje magnetický tok generovaný cievkou paralelného poľa.

Demagnetizácia a potom obrátenie magnetizácie paralelne budeného generátora je možné pri spustení stroja, keď magnetický tok kotvy obráti magnetizáciu hlavných pólov a zmení svoju polaritu. budiaca cievka. Stáva sa to, keď je generátor pripojený k sieti pri spustení.

Zvyškový magnetizmus a polarita generátora sa obnoví magnetizáciou budiacej cievky z externého zdroja zníženého napätia.

Pri štartovaní motora sa jeho otáčky nadmerne zvyšujú. Medzi hlavné poruchy jednosmerných strojov, ktoré spôsobujú nadmerné zvýšenie rýchlosti, patria:

• zmiešané budenie — paralelné a sériové budiace vinutia sú zapojené v opačnom smere. V tomto prípade pri štartovaní elektromotora je výsledný magnetický tok malý. V tomto prípade sa rýchlosť prudko zvýši, motor sa môže prepnúť na «iné». Zahrnutie paralelných a sériových vinutí musí byť koordinované;

• zmiešané budenie — kefy sú posunuté z neutrálu do rotácie. To pôsobí na demagnetizáciu motora, magnetický tok slabne, otáčky sa zvyšujú. Kefy by mali byť nastavené na neutrálnu polohu;

• sériové budenie — je povolené spúšťanie motora naprázdno. Motor sa vybije;

• v paralelnom vinutí, otočný obvod - otáčky motora sa zvyšujú. Čím viac závitov budiaceho vinutia bude blízko seba, tým menší bude magnetický tok v systéme budenia motora.Uzavreté cievky sa musia previnúť a vymeniť.

Možné sú aj iné poruchy, napr.

Kefy sú posunuté z neutrálu v smere otáčania motora. Stroj je magnetizovaný, to znamená, že magnetické pole sa zvyšuje, otáčky motora sa znižujú. Krížová hlava by mala byť nastavená na neutrál.

Otvorte alebo skratujte vinutie kotvy. Rýchlosť motora sa drasticky zníži alebo sa kotva neotáča vôbec. Štetce jasne žiaria. Je potrebné pamätať na to, že ak dôjde k prerušeniu vinutia, kolektorové dosky vyhoria po dvoch deleniach pólov. Je to spôsobené tým, že keď dôjde k prerušeniu vinutia na jednom mieste, napätie a prúd pod kefou sa pri prerušení obvodu zdvojnásobia. Ak dôjde k prerušeniu na dvoch miestach vedľa neho, napätie a prúd pod kefou sa strojnásobia atď. Takýto stroj sa musí okamžite zastaviť na opravu, inak sa poškodí kolektor.

Keď je magnetický tok v cievke poľa oslabený, motor sa „rozkýva“. Motor do určitej rýchlosti pracuje ticho, potom keď sa otáčky zvýšia (v rámci pasových údajov) v dôsledku zoslabnutia poľa v budiacej cievke, motor začne silne "pumpovať", to znamená, že dochádza k silným výkyvom v prúd a rýchlosť. V tomto prípade je možná jedna z niekoľkých porúch:

• kefy sú posunuté z neutrálnej polohy do smeru otáčania. To, ako je uvedené vyššie, zvyšuje rýchlosť otáčania kotvy.Oslabený tok budiacej cievky je ovplyvnený reakciou kotvy, v tomto prípade dochádza k zvýšeniu, potom k zoslabeniu magnetického toku a podľa toho sa mení frekvencia otáčania kotvy v režime "hojdačka";

• so zmiešaným budením je sériové vinutie zapnuté antiparalelne, v dôsledku čoho bude magnetický tok stroja oslabený, rýchlosť otáčania bude vysoká a kotva vstúpi do režimu "hojdačky".

Pri stroji s výkonom 5000 kW sa zmenili vôle hlavných stĺpov oproti továrenskému tvaru zo 7 na 4,5 mm. Maximálne používané otáčky sú 75% nominálnych.Potom po niekoľkých rokoch sa frekvencia otáčania zvýši na 90-95% v porovnaní s nominálnymi, v dôsledku čoho sa kotva začne silne "hojdať" z hľadiska prúdu a frekvencia otáčania.

Normálnu polohu veľkého stroja je možné obnoviť iba obnovením vzduchovej medzery pod hlavnými stĺpikmi podľa tvaru od 4,5 mm do 7 mm. Žiadny stroj, najmä veľký, by sa nemal nechať "hojdať".