Понятие о коммутации. Понятие о коммутации
 Скачать 251.08 Kb.
|
|
Понятие о коммутации Коммутация представляет собой совокупность явлений, связанных с изменением тока в проводниках обмотки якоря при прохождении их через зону, где они замыкаются накоротко щетками, наложенными на коллектор. Коммутация считается хорошей, когда процесс изменения тока в секциях не сопровождается искрообразованием между щетками и коллектором и поверхность коллектора остается чистой, неповрежденной при длительной работе машины. Наоборот, коммутация считается неудовлетворительной, если процесс происходит с искрообразованием на щетках и с заметной порчей поверхности коллектора, нарушающей надежную работу машины. Согласно ГОСТ 183—66 искрение на коллекторе должно оцениваться по степени искрения под сбегающим краем щетки по шкале искрения (классам коммутации), приведенной в табл. 5-1. Степень искрения (класс коммутации) Характеристика степени искрения Состояние коллектора в щеток 1 Отсутствие искрения (темная коммутация) Отсутствие почернения на коллекторе и нагара на щетках 1 1/4 Слабое точечное искрение под небольшой частью щетки 1 1/2 Слабое искрение под большей частью щетки Появление следов почернения на коллекторе, легко устраняемых протиранием поверхности коллектора бензином, а также следов нагара на щетках 2 Искрение под всем краем щетки. Допускается только при кратковременных толчках нагрузки и перегрузки Появление следов почернения на коллекторе, не устраняемых протиранием поверхности коллектора бензином, а также следов нагара на щетках 3 Значительное искрение под всем краем щетки с наличием крупных и вылетающих искр. Допускается только для моментов прямого (без реостатных ступеней) включения или реверсирования машин, если при этом коллектор и щетки остаются в состоянии, пригодном для дальнейшей работы Значительное почернение на коллекторе, не устраняемое протиранием поверхности коллектора бензином, а также подгар и разрушение щеток При номинальной нагрузке степень искрения не должна превышать 1 1/2 . Причины, вызывающие искрение на коллекторе При работе машины постоянного тока щетки и коллектор образуют скользящий контакт. Площадь контакта щетки выбирают по значению рабочего тока машины, приходящегося на одну щетку, в соответствии с допустимой плотностью тока для выбранной марки щеток. Если по какой-то причине щетка прилегает к коллектору не всей поверхностью, то возникают чрезмерные местные плотности тока, приводящие к искрению на коллекторе. Причины, вызывающие искрение на коллекторе, разделяют на механические, потенциальные и коммутационные. Механические причины искрения — слабое давление щеток на коллектор, биение коллектора, его эллиптичность или негладкая поверхность, загрязнение поверхности коллектора, выступание миканитовой изоляции над медными пластинами, неплотное закрепление траверсы, пальцев или щеткодержателей, а также другие причины, вызывающие нарушение электрического контакта между щеткой и коллектором. Потенциальные причины искрения появляются при возникновении напряжения между смежными коллекторными пластинами, превышающего допустимое значение). В этом случае искрение наиболее опасно, так как оно обычно сопровождается появлением на коллекторе электрических дуг. Коммутационные причины искрения создаются физическими процессами, происходящими в машине при переходе секций обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую. Выяснение причин искрения следует начинать с механических, так как их обнаруживают осмотром коллектора и щеточного устройства. Труднее обнаружить и устранить коммутационные причины искрения. Под коммутацией коллекторных электрических машин обычно понимается совокупность явлений, связанных с переключением отдельных секций якорной обмотки из одних параллельных ветвей в другие параллельные ветви при работе машины под нагрузкой. При вращении якоря машины постоянного тока коллекторные пластины поочередно вступают в соприкосновение со щетками. При этом переход щетки с одной пластины (сбегающей) на другую (набегающую) сопровождается переключением секции обмотки из одной параллельной ветви в другую и изменением как значения, так и направления тока в этой секции. Процесс переключения секции из одной параллельной ветви в другую и сопровождающие его явления называются коммутацией. Секция, в которой происходит коммутация, называется коммутирующей, а продолжительность процесса коммутации — периодом коммутации: Рис. 27 1. Переход коммутирующей секции из одной параллельной ветви в другую В начальный момент коммутации (рис. 27.1, а) контактная поверхность щетки касается только пластины 1, а коммутирующая секция относится к левой параллельной ветви обмотки и ток в ней равен ia. Затем пластина 1 постепенно сбегает со щетки и на смену ей набегает пластина 2. В результате коммутирующая секция оказывается замкнутой щеткой и ток в ней постепенно уменьшается. В середине процесса коммутации контактная поверхность щетки равномерно перекрывает обе коллекторные пластины (рис. 27.1,б). В конце коммутации щетка полностью переходит на пластину 2 и теряет контакт с пластиной 1 (рис. 27.1, в), а ток в коммутирующей секции становится равным – ia, т. е. по значению таким же, что и в начале коммутации, а по направлению — противоположным. При этом коммутирующая секция оказалась в правой параллельной ветви обмотки. Происходит разрыв цепи контура с током. При этом и возникает искра под щеткой. |