22. Причины искрения щёток

Причины искрения можно разделить на три класса: электромагнитного, потенциального и механического характера. Причины электромагнитного характера состоят в том, что искрение возникает в том случае, если короткозамкнутый щёткой контур имеет в момент, предшествующий разрыву, запас электромагнитной энергии (А)

больше критического (Акр). Таким образом, искрение определяется величиной Lr и . В случае, если Lr=const, запас электромагнитной энергии определяется значением добавочного тока .

Если e =const, его величина будет определяться сопротивлениями r1 и r2.

На рисунке 1 приведены зависимости падения напряжения под щёткой ( Uщ), удельного сопротивления перехода щётка коллектор ( ) от плотности тока под щёткой, из которых следует, что по мере увеличения плотности тока уменьшается и, следовательно, уменьшаются r1 и r2, т.е.

увеличение плотности тока под щёткой приводит к возрастанию и, следовательно, А. Таким образом, искрение электромагнитного характера зависит от коэффициента результирующей самоиндукции, величины суммарной ЭДС коммутируемой секции, сопротивления перехода щётка-коллектор и плотности тока в щёточном

контакте.

 Рисунок 1. Вольтамперная характеристика щетки

Причина искрения потенциального характера состоит в том, что искрение между двумя рядом расположенными коллекторными пластинами может возникнуть за счёт слишком высокого напряжения между ними.

П редположим, что на якоре уложена простая петлевая обмотка с полным шагом ( ) (рисунок 2).

 Рисунок 2. Искрение потенциального характера

Напряжение между двумя соседними пластинами коллектора определяется ЭДС , наводимой в секции, присоединённой к этим пластинам, Bx представляет собой индукцию в той точке зазора, где в данный момент находится секция. Поперечная реакция якоря в машинах без компенсационной обмотки

может сильно искажать распределение магнитной индукции в зазоре, увеличивая её под одним краем полюса и уменьшая под другим; под действием увеличения индукции увеличивается ЭДС секции. Если ЭДС выходит за допустимые пределы, то изоляционная прокладка между двумя соседними пластинами коллектора может быть перекрыта дугой, чему способствует всегда имеющаяся на коллекторе металлическая и угольная пыль. Дуга ионизирует окружающее пространство и, в свою очередь, способствует более интенсивному дугообразованию на сбегающем крае щёток.

К причинам искрения механического характера относятся эксцентричное расположение коллектора на валу, плохая балансировка вращающихся частей, неровная поверхность коллектора, выступающие края изоляционных прокладок между пластинами, неправильный выбор марки щётки и т.д., т.е. все причины, вызывающие отрыв щёток от коллектора.

23 Т-образная схема замещения машины с вращающимся ротором.

При заторможенном роторе АМ – это трансформатор, с той разницей, что намагничивающие силы вращаются .

Уравнения АМ:

Т-образная.

Если ротор вращается, то:

Т .о. для исследования АМ с вращающимся ротором можно применить Т-образную схему замещения. Для этого нужно поставить дополнительное сопротивление во вторичный контур схемы замещения . Мощность, кот. будет выделяться в нем равна мощности, развиваемой двигателем на валу.

X ₁ – индуктивное сопротивление полей рассеяния

r_m – с определённым допущением величина сопротивления оценивающая потери в стали.

Х_m - главное индуктивное сопротивление фазы обмотки статора.

Т – образная схема замещения неудобна для изучения режимов АМ, т.к. с изменением нагрузки изменяется скольжение, это приводит к изменению всех трёх токов.