5.14Искрение на коллекторе

С практической точки зрения важно, чтобы коммутация проходила без значительного искрения у контактной поверхности щеток, так как сильное искрение портит поверхность коллектора и щеток.

1. Причины искрения:

– механические;

– электромагнитные.

Механические связаны с нарушением контакта между щетками и коллектором, из-за:

– неровная поверхность коллектора;

– плохая пришлифовка щеток к коллектору;

– бой коллектора, если он превышает (0,2…0,3 мм);

– выступание отдельных коллекторных пластин;

– выступание слюды между коллекторными пластинами;

– заедание щеток в щеткодержателях (тугая посадка);

– вибрация щеток и другие причины механического характера.

Электромагнитные причины искрения на щётках, связаны с характером протекания электромагнитных процессов, протекающих в коммутируемых секциях.

2. Степень искрения (или класс коммутации):

Степень искрения под сбегающим краем щетки, из-под которого пластины коллектора выходят при своем вращении:

«1» – отсутствует искрение (темная коммутация);

« » – слабое точечное искрение под небольшой частью щетки;

« » – слабое искрение под большой частью щетки и как следствие появление следов почернения на коллекторе и следов нагара на щетках;

(«1», « »,« » допускаются)

«2» – искры под всем краем щетки (допускается при кратковременных толчках нагрузки и перегрузке);

«3» – значительное искрение с появлением крупных и вылетающих искр, и как следствие появление значительного почернения коллектора, подгар и разрушение щеток (допускается только при прямом пуске двигателя, если не произошло разрушение щеток).

Потенциальное искрение.

Возникают искровые разряды между коллекторными пластинами на свободной поверхности коллектора, не занятой щетками. Такое искрение называется потенциальным.

Причины:

1. Угольная пыль, грязь в канавках между соседними коллекторными пластинами;

2. Возникновение чрезмерных напряжений между соседними коллекторными пластинами;

. (1.106)

Такое искрение опасно тем, что оно способно развиться в короткое замыкание между пластинами и в круговой огонь.

Круговой огонь – короткое замыкание якоря через электрическую дугу на поверхности коллектора. Круговой огонь возникает в результате сильного расстройства коммутации, когда под сбегающим краем щетки появляются сильные искры и электрические дуги. Распространение огня происходит путем повторных зажиганий дуги.

Дуга, появляющаяся под щёткой, растягивается электродинамическими силами и гаснет, оставляя за собой ионизированное пространство, поэтому следующая дуга возникает в более благоприятных условиях, является более мощной и, следовательно, может растянуться до щётки, противоположной полярности.

Круговой огонь возникает при больших толчках тока якоря, при этом появляется сильное искрение, напряжение между отдельными коллекторными пластинами возрастает, искажается кривая поля в зазоре.

Примечание: меры защиты против кругового огня:

– компенсационная обмотка;

– быстродействующие выключатели.