Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что будет с двигателем при отключении обмотки возбуждения

Пуск, реверсирование и торможение двигателей постоянного тока

Пуск двигателя постоянного тока прямым включением его на напряжение сети допустим только для двигателей небольшой мощности. При этом пик тока в начале пуска может быть порядка 4 — 6-кратного номинального. Прямой пуск двигателей постоянного тока значительной мощности совершенно недопустим, потому что начальный пик тока здесь будет равен 15 — 50-кратному номинальному. Поэтому пуск двигателей средних и больших мощностей производят при помощи пускового реостата, который ограничивает ток при пуске до допустимых по коммутации и механической прочности значений.

Пусковой реостат выполняется из провода или ленты с высоким удельным сопротивлением, разделенных на секции. Провода присоединяются к медным кнопочным или плоским контактам в местах перехода от одной секции к другой. По контактам перемещается медная щетка поворотного рычага реостата. Реостаты могут иметь и другое выполнение. Ток возбуждения при пуске двигателя с параллельным возбуждением устанавливается соответствующим нормальной работе, цепь возбуждения включается прямо на напряжение сети, чтобы не было уменьшения напряжения, обусловленного падением напряжения в реостате (см. рис. 1).

Необходимость иметь нормальный ток возбуждения связана с тем, что при пуске двигатель должен развивать возможно больший допустимый момент Мэм, необходимый для обеспечения быстрого разгона. Пуск двигателя постоянного тока производится при последовательном уменьшении сопротивления реостата, обычно — путем перевода рычага реостата с одного неподвижного контакта реостата на другой и выключения секций; уменьшение сопротивления может производиться и путем замыкания накоротко секций контакторами, срабатывающими по заданной программе.

При пуске вручную или автоматически ток изменяется от максимального значения, равного 1,8 —2,5-кратному номинальному в начале работы при данном сопротивлении реостата, до минимального значения, равного 1,1 — 1,5-кратному номинальному в конце работы и перед переключением на другое положение пускового реостата. Ток якоря после включения двигателя при сопротивлении реостата rп составляет

где Uс — напряжение сети.

После включения начинается разгон двигателя, при этом возникает противо-ЭДС Е и уменьшается ток якоря. Если учесть, что механические характеристики n = f1(M н) и n = f2 (I я ) практически линейны, то при разгоне увеличение скорости вращения будет происходить по линейному закону в зависимости от тока якоря (рис. 1).

Рис. 1. Диаграмма пуска двигателя постоянного тока

Пусковая диаграмма (рис. 1) для различных сопротивлений в цепи якоря представляет собой отрезки линейных механических характеристик. При уменьшении тока якоря IЯ до значения Imin выключается секция реостата с сопротивлением r1 и ток возрастает до значения

где E1 — ЭДС в точке А характеристики; r1—сопротивление выключаемой секции.

Затем снова происходит разгон двигателя до точки В, и так далее вплоть до выхода на естественную характеристику, когда двигатель будет включен прямо на напряжение Uc. Пусковые реостаты рассчитаны по нагреву на 4 —6 пусков подряд, поэтому нужно следить, чтобы в конце пуска пусковой реостат был полностью выведен.

При остановке двигатель отключается от источника энергии, а пусковой реостат полностью включается — двигатель готов к следующему пуску. Для устранения возможности появления больших ЭДС самоиндукции при разрыве цепи возбуждения и при ее отключении цепь может замыкаться на разрядное сопротивление.

В регулируемых приводах пуск двигателей постоянного тока производится путем постепенного повышения напряжения источника питания так, чтобы ток при пуске поддерживался в требуемых пределах или сохранялся в течение большей части времени пуска примерно неизменным. Последнее можно осуществить путем автоматического управления процессом изменения напряжения источника питания в системах с обратными связями.

Пуск двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением производится также при помощи пусковых устройств. Пусковая диаграмма представляет собой отрезки нелинейной механической характеристики для различных сопротивлений цепи якоря. Пуск при относительно небольших мощностях может выполняться вручную, а при больших — путем замыкания накоротко секций пускового реостата контакторами, которые срабатывают при управлении вручную или автоматически.

Реверсирование — изменение направления вращения двигателя — производится путем изменения направления действия вращающего момента. Для этого требуется изменить направление магнитного потока двигателя постоянного тока, т. е. переключить обмотку возбуждения или якорь, при этом в якоре будет протекать ток другого направления. При переключении и цепи возбуждения, и якоря направление вращения останется прежним.

Обмотка возбуждения двигателя параллельного возбуждения имеет значительный запас энергии: постоянная времени обмотки составляет секунды для двигателей больших мощностей. Значительно меньше постоянная времени обмотки якоря. Поэтому для того чтобы реверсирование проходило возможно быстрее, производится переключение якоря. Только там, где не требуется быстродействия, можно выполнять реверсирование путем переключения цепи возбуждения.

Реверсирование двигателей последовательного возбуждения можно производить переключением или обмотки возбуждения, или обмотки якоря, так как запасы энергии в обмотках возбуждения и якоря невелики и их постоянные времени относительно малы.

При реверсировании двигателя с параллельным возбуждением якорь сперва отключается от источника питания и двигатель механически тормозится или переключается для торможения. После окончания торможения якорь переключается, если он не был переключен в процессе торможения, и выполняется пуск при другом направлении вращения.

В такой же последовательности производится и реверсирование двигателя последовательного возбуждения: отключение — торможение — переключение — пуск в другом направлении. У двигателей со смешанным возбуждением при реверсировании следует переключить якорь либо последовательную обмотку вместе с параллельной.

Торможение необходимо для того, чтобы уменьшить время выбега двигателей, которое при отсутствии торможения может быть недопустимо велико, а также для фиксации приводимых механизмов в определенном положении. Механическое торможение двигателей постоянного тока обычно производится при наложении тормозных колодок на тормозной шкив. Недостатком механических тормозов является то, что тормозной момент и время торможения зависят от случайных факторов: попадания масла или влаги на тормозной шкив и других. Поэтому такое торможение применяется, когда не ограничены время и тормозной путь.

В ряде случаев после предварительного электрического торможения при малой скорости можно достаточно точно произвести остановку механизма (например, подъемника) в заданном положении и зафиксировать его положение в определенном месте. Такое торможение применяется и в аварийных случаях.

Электрическое торможение обеспечивает достаточно точное получение требуемого тормозящего момента, но не может обеспечить фиксацию механизма в заданном месте. Поэтому электрическое торможение при необходимости дополняется механическим, которое входит в действие после окончания электрического.

Электрическое торможение происходит, когда ток протекает согласно с ЭДС двигателя. Возможны три способа торможения.

Торможение двигателей постоянного тока с возвратом энергии в сеть. При этом ЭДС Е должна быть больше напряжения источника питания UС и ток будет протекать в направлении ЭДС, являясь током генераторного режима. Запасенная кинетическая энергия будет преобразовываться в электрическую и частично возвращаться в сеть. Схема включения показана на рис. 2, а.

Рис. 2. Схемы электрического торможения двигателей постоянного тока: я — с возвратом энергии в сеть; б — при противовключении; в — динамическое торможение

Торможение двигателя постоянного тока может быть выполнено, когда уменьшается напряжение источника питания так, что Uc

Торможение при противовключении выполняется путем переключения вращающегося двигателя на обратное направление вращения. При этом ЭДС Е и напряжение Uc в якоре складываются, и для ограничения тока I следует включать резистор с начальным сопротивлением

где Imах — наибольший допустимый ток.

Торможение связано с большими потерями энергии.

Динамическое торможение двигателей постоянного тока выполняется при включении на зажимы вращающегося возбужденного двигателя резистора rт (рис. 2, в). Запасенная кинетическая энергия преобразуется в электрическую и рассеивается в цепи якоря как тепловая. Это наиболее распространенный способ торможения.

Схемы включения двигателя постоянного тока параллельного (независимого) возбуждения: а — схема включения двигателя, б — схема включения при динамическом торможении, в — схема для противовключения.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Ранее на эту тему: Электропривод

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Обмотка — возбуждение — двигатель — постоянный ток

Обмотка возбуждения двигателей постоянного тока всех размеров работает удовлетворительно и за переломом кривой насыщения, обеспечивая этим меньшую чувствительность момента к изменениям напряжения возбуждения и больший удельный момент двигателя. Если в приборной следящей системе используются двигатели с возбуждением от постоянного магнита, то необходимо предусмотреть хорошую компенсацию, чтобы предупредить размагничивание магнитов от внезапных перемен направления сигнала. На рис. 7 — 30 показан типовой серводвигатель с возбуждением от постоянного магнита. Характерные кривые для этой машины показаны на рис. 7 — 29 при двух значениях напряжения. Конструкция полюсов этой машины состоит из отливки Alnico VI в форме кругового кольца, которое полностью охватывает якорь. [1]

Производится измерение сопротивления обмотки возбуждения двигателя постоянного тока . Для измерения применены: магнитоэлектрический вольтметр со шкалой на 150 делений, с пределом измерения 15 в, и такой же амперметр с пределом измерения 0 3 а. Сопротивление цепи вольтметра составляет 5000 ом. [2]

Читать еще:  Что делать когда в машине горит чек двигатель

При обрыве цепи обмотки возбуждения двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением исчезнет ток возбуждения и, следовательно, магнитный поток, создаваемый им. [3]

При обрыве цепи обмотки возбуждения двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением исчезнет ток возбуждения и, следовательно, магнитный поток, создаваемый им. Останется лишь магнитный потек остаточного намагничивания, который составляет не более 3 — 5 % номинального потока. [4]

Что произойдет при обрыве обмотки возбуждения двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением, если он работает: а) с номинальным моментом на валу Мс Мном; б) вхолостую. [5]

Например, условия охлаждения обмотки возбуждения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения практически остаются неизменными и при остановке двигателя, а условия охлаждения якоря при остановке сильно ухудшаются. По этой причине двигатель постоянного тока, рассчитанный для длительного режима на неизменные условия охлаждения, при повторно-кратковременном режиме будет использоваться нерационально: при предельном допустимом нагреве обмотки якоря и коллектора обмотка возбуждения будет нагреваться значительно ниже допустимой температуры. [6]

Защита от перенапряжения на обмотке возбуждения двигателя постоянного тока требуется при ее отключении от источника питания. В этом режиме вследствие быстрого спадания тока возбуждения и тем самым магнитного потока в обмотке возникает значительная ( до нескольких киловольт) ЭДС самоиндукции, которая может вызвать пробой ее изоляции. [8]

Что произойдет при обрыве цепи обмотки возбуждения двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением, если он работает: а) с номинальным моментом на валу McAia; б) вхолостую. [9]

Одновременное изменение тока в якоре и обмотке возбуждения двигателя постоянного тока не изменяет его направления вращения. Это свойство используется в коллекторных двигателях переменного тока, где ток с частотой сети одновременно изменяет свое направление в обеих обмотках. [10]

В отдельных случаях, например при питании обмоток возбуждения двигателя постоянного тока от постороннего источника или при очень большой частоте пусков двигателя с ко-роткозамкнутым ротором, может возникнуть необходимость проверки условий нагрева отдельно для этих частей двигателя. [12]

К ним относятся защиты от перенапряжения на обмотке возбуждения двигателя постоянного тока , от повышения напряжения в системе преобразователь — двигатель, от превышения скорости ЭП, от затянувшегося пуска синхронных двигателей и ряд других. [13]

Тэ [ ъ / Гв — электромагнитная постоянная времени обмотки возбуждения двигателя постоянного тока ; LB — индуктивность обмотки возбуждения. [14]

204. Торможение электрических двигателей

Если снять нагрузку с электрического двигателя и отключить его от сети, то двигатель некоторое время будет вращаться по инерции. Время его остановки будет особенно велико, если двигатель обладает большой массой и скоростью. Однако в про-цессе работы двигателя возможны частые пуски и быстрые остановки (станки, подъемные краны, подъемники и т. п.). Необходимо отметить, что быстрая остановка двигателя имеет большее значение, чем его быстрый пуск. Если задержка при пуске двигателя приводит к простою оборудования, то задержка при торможении может привести к поломке механизма, авариям, к увечью и гибели людей.

Торможение двигателей может быть осуществлено механическим и электрическим способами.

Механическое торможение производится при помощи ленточного или колодочного тормоза. На фиг. 413 показана принципиальная схема устройства ленточного тормоза с электромагнитным оттормаживанием. Шкив двигателя 1 охватывает стальная лента 2 с укрепленными на ней деревянными колодками. На опоре 3 шарнирно поворачивается тормозной рычаг 4 с грузом 5 на конце. Концы ленты крепятся к отросткам рычага 6. При выключенной катушке 7 тормозной рычаг под действием груза занимает крайнее нижнее положение, отростки рычага натягивают стальную ленту, зажимающую при помощи колодок шкив двигателя.

Для пуска двигателя в ход включают в сеть катушку 7, которая втягивает стальной сердечник, шарнирно связанный с тормозным рычагом. Рычаг поднимается, лента ослабляется и шкив двигателя оттормаживается.

Механическое торможение часто применяется в крановых установках. При этом способе торможения кинетическая энергия двигателя превращается в тепловую энергию, теряемую в тормозных колодках или ленте.

Электрическое торможение может быть произведено путем:

I) замыкания отключенного от сети якоря двигателя на сопротивление (динамическое торможение), 2) возврата энергии в сеть(рекупера-ция), 3) переключения двигателя на обратное вращение (торможение противотоком). При электрическом торможении кинетическая энергия двигателя превращается в электрическую энергию.

Торможение двигателя путем замыкания якоря на сопротивление заключается в следующем. Для торможения двигателя обмотку якоря отключают от сети н замыкают на тормозное сопротивление, в то время как обмотка возбуждения двигателя остается подключенной к сети. Ток в обмотке якоря при работе двигателя равен:

причем направление тока якоря совпадает с направлением напряжения сети (фиг. 414).

При отключении якоря от сети и замыкании его обмотки на сопротивление ток якоря будет:

Противоэлектродвижущая сила Е, индуктируемая в обмотке якоря при вращении двигателя, имеет направление, противоположное напряжению сети. Поэтому ток, вызванный ею, будет протекать обратно тому направлению, которое было во время работы двигателя. Изменение направления тока в обмотке якоря, в то время как в обмотке возбуждения направление тока не изменилось, приведет к тому, что двигатель, вращаясь в прежнем направлении, будет развивать момент, направленный в противоположную сторону, т. е. будет тормозиться. По мере того как двигатель будет останавливаться, противо-э. д. с. будет уменьшаться и тормозной момент также будет уменьшаться. Торможение двигателя произойдет тем быстрее, чем меньше будет тормозное сопротивление. Если в момент торможения одновременно с якорем отключить от сети также концы обмотки возбуждения, то магнитный поток двигателя будет уменьшаться вместе с противо-э. д. с. и быстрого торможения не произойдет. При торможении двигателя с параллельным возбуждением, как видно из фиг. 415, пересоединения обмотки возбуждения делать не нужно. Рассмотрим торможение двигателя с последовательным возбуждением путем замыкания якоря на сопротивление. Если отключить концы двигателя и замкнуть их на тормозное сопротивление, то направление тока изменится одновременно как в обмотке якоря, так и в обмотке возбуждения, следовательно, торможения двигателя не произойдет.

Во избежание этого в момент торможения обмотка возбуждения двигателя переключается таким образом, чтобы направление тока в ней осталось прежним. Для двигателей со смешанным возбуждением электрическое торможение путем замыкания якоря на сопротивление выполняется как и у двигателей с параллельным возбуждением.

Электрическое торможение с возвратом энергии в сеть возможно, когда противо-э. д. с. двигателя становится больше напряжения сети. Это может произойти, ес-ли: 1) напряжение сети станет меньше; 2) двигатель будет перевозбужден; 3) если скорость вращения двигателя будет выше скорости при холостом ходе. Во всех этих случаях направление тока в обмотке якоря меняется на обратное, и двигатель, вращаясь в прежнем направлении за счет кинетической энергии, превращается в генератор, отдавая в сеть электрическую энергию. Якорь двигателя при этом развивает тормозящий момент, в результате чего скорость якоря уменьшается до тех пор, пока противо-э. д. с. двигателя не станет равной напряжению сети. Увеличение скорости, которое определяется в данный момент напряжением и магнитным потоком, может произойти, например, у двигателя подъемного крана под действием веса опускающегося груза или у двигателя электровоза (трамвая), идущего под уклон.

У двигателя с параллельным возбуждением торможение путем возврата энергии в сеть происходит автоматически, без каких-либо переключений. У двигателя с последовательным возбуждением торможение по этому способу без переключений произойти не может, так как направление тока одновременно меняется как в обмотке якоря, так и в обмотке возбуждения.

Двигатели со смешанным возбуждением можно тормозить путем увеличения скорости вращения сверх скорости при холостом ходе только при наличии преобладающего влияния параллельной обмотки возбуждения.

Торможение путем переключения двигателя на обратное вращение (торможение противотоком) заключается в том, что обмотка якоря работающего двигателя переключается и направление тока в ней меняется на обратное. В этом случае ток в обмотке якоря равен:

т. е. будет пропорционален не разности между U и Е, а сумме их. Поэтому в первый момент величина тока в обмотке якоря будет особенно велика (в 20—40 раз больше номинального то- . ка), двигатель получает большой механический толчок, а тепло, выделяемое обмоткой в это время, опасно для целости самой обмотки и ее изоляции. После переключения обмотки якоря на обратный ход двигатель, продолжая вращаться в прежнем направлении, развивает большой тормозящий момент.

При таком способе торможения необходимо вовремя отключить двигатель от сети, так как в противном случае он после останова начнет вращаться в обратную сторону. Торможение противотоком в том виде, как было описано выше, применяется в исключительных случаях, ввиду тяжелых последствий такого торможения для самого двигателя. Однако если в момент переключения обмотки якоря в цепь обмотки ввести сопротивление пускового реостата, то большого толчка тока не произойдет.

Асинхронные двигатели могут работать в следующих тормозных режимах: генераторном, противовключения и динамического торможения.

Генераторное торможение у асинхронных двигателей возможно при скорости выше синхронной. При этом машина, работая в генераторном режиме, тормозится, отдавая энергию в сеть.

Торможение противовключением производится путем переключения на ходу любых двух фаз двигателя. Прч этом двигатель, продолжая вращаться по инерции, развивает момент вращения, действующий в обратную сторону. Когда двигатель остановится, его необходимо отключить от сети, иначе он начнет вращаться в обратную сторону.

Читать еще:  Что нужно чтобы заменить карбюраторный двигатель на инжекторный

Динамическое торможение асинхронного двигателя осуществляется путем включения обмотки статора на постоянное напряжение.

Неисправности электрооборудования и способы их устранения — Неисправности машин постоянного тока и способы их устранения

Содержание материала

  • Неисправности электрооборудования и способы их устранения
  • Устройство силового трансформатора
  • Принцип действия трансформатора, хх и кз
  • Пускорегулирующая аппаратура
  • Устройство электрических машин постоянного тока
  • Принцип действия генератора и двигателя постоянного тока
  • Двигатели постоянного тока с различными системами возбуждения
  • Устройство синхронных машин
  • Низкое сопротивление изоляции обмоток электрических машин
  • Пропитка и сушка обмоток электрических машин
  • Сушка обмоток силовых трансформаторов
  • Способы сушки обмоток силовых трансформаторов
  • Определение качества трансформаторного масла
  • Механические неисправности электрических машин
  • Работа асинхронного двигателя при неноминальных условиях
  • Внутренний обрыв одной фазы статора асинхронного двигателя
  • Другие неисправности асинхронного двигателя
  • Неисправности обмоток статора и ротора асинхронного двигателя
  • Соединение обмотки асинхронного двигателя с корпусом
  • Междуфазное замыкание двигателя
  • Маркировка выводных концов электрических машин переменного тока
  • Определение паспортных данных асинхронного электродвигателя
  • Установки повышенной частоты из двух асинхронных машин и их неисправности
  • Неисправности машин постоянного тока и способы их устранения
  • Маркировка выводных концов машин постоянного тока, паспортные данные
  • Неисравности синхронных машин и способы их устраненияе
  • Неисправности силовых трансформаторов и способы их устранения
  • Разборка и сборка, маркировка выводных концов трансформатора
  • Неисправности пускорегулирующей аппаратуры и способы их устранения
  • Вопросы по технике безопасности при испытаниях и ремонте электрооборудования

Обрыв в обмотке якоря

Если обмотка якоря имеет обрыв, то коллекторные пластины, между которыми произошел обрыв, чернеют, изоляция между ними выгорает, после чистки пластины снова чернеют. В момент прохождения коллекторных пластин, между которыми разорвана обмотка, под щеткой наблюдается сильное искрение.
При нескольких обрывах в обмотке якоря чернеют несколько пластин, коллектор сильно искрит, обмотка якоря и коллектор перегреваются, в отдельных случаях генератор не возбуждается, двигатель не разворачивается.
Определить место обрыва можно при помощи амперметра и милливольтметра (рис. 78). При наличии обрыва обмотки между пластинами показания амперметра на этих пластинах резко уменьшается по сравнению с показаниями на других пластинах.

Рис. 78. Определение замыкания коллекторных пластин на корпус.
Для устранения этой неисправности снимают бандаж с лобовой части обмотки, обращенной к коллектору, изолируют отпаявшийся конец обмотки, припаивают его к коллекторной пластине. Затем вновь проверяют и при положительном результате наматывают бандаж на лобовую часть обмотки.

Соединение обмотки якоря с корпусом

Однократное замыкание обмотки якоря на корпус может проявить себя лишь в том случае, если один из полюсов сети имеет заземление.

Рис. 79. Определение повреждения в обмотке якоря.

В этом случае наблюдается значительное увеличение тока и могут сгореть плавкие вставки или сработает другая защита.
Наличие замыкания на корпус определяется контрольной лампой или мегомметром. На рисунке 79 приведена схема для определения секции, Соединенной с корпусом. В этом случае одним щупом милливольтметра касаются корпуса, а другим — коллекторных пластин. Находят две пластины с минимальным напряжением. Затем меняют точки приложения напряжения к коллектору и повторяют опыт. Если на одной из пластин минимум напряжения остается, то к этой пластине и подключена секция, соединенная с корпусом.
Аналогичный результат получается при соединении коллекторной пластины с корпусом. Если с корпусом соединена коллекторная пластина, то после распайки и отсоединения концов обмотки от этой пластины соединение ее с корпусом остается.
При соединении обмотки с корпусом замыкание пластины на корпус после отключения обмотки исчезает.
Данную неисправность устраняют так же, как и в асинхронном двигателе. Исключение из схемы обмотки поврежденной секции нежелательно. Если принято решение об исключении поврежденной секции из схемы, то следует исключить еще секции из других параллельных ветвей. Коллекторные пластины, к которым были подключены исключенные секции, необходимо соединить между собой при помощи проводников и пропаять.

Витковое замыкание в обмотке якоря


Рис. 80. Раздвижной электромагнит для определения витковых замыканий в обмотках якорей: 1 — неподвижный Г-образный сердечник; 2 — намагничивающая обмотка; 3— подвижный сердечник; 4 — гайка; 5 — винт с рукояткой; 6 — направляющая полоса; 7 — стяжные изолированные шпильки.

При этой неисправности замкнутые витки чрезмерно перегреваются, машина искрит, обмотка дымит, появляется характерный запах горячей изоляции, генератор плохо возбуждается, двигатель плохо разворачивается. Кроме повреждений в самой обмотке, указанные признаки могут возникнуть из-за соединения коллекторных пластин между собой на рабочей поверхности коллектора и в петушках. Витковое замыкание в обмотке якоря можно найти с помощью раздвижного магнита переменного тока (рис. 80). Центры полюсов магнита устанавливают так, чтобы они приближались к точкам якоря, отстоящим один от другого на величину полюсного деления. В обмотку электромагнита включают ток, к пазам якоря, находящимся сверху электромагнита, подносят стальную линейку или ножовочное полотно, при наличии виткового замыкания линейка притягивается к пазу. Витковое замыкание может быть определено и методом милливольтметра. К коллекторным пластинам (рис. 79) подводят ток и замеряют между ними напряжение милливольтметром. При петлевой обмотке меньшие показания прибора соответствуют поврежденным секциям, а при волновой— дефектам в секциях одного обхода по якорю. Следовательно, в этом случае нужно присоединять щупы к пластинам, отстоящим одна от другой на шаг по коллектору. Если шаг по коллектору неизвестен, его можно определить по наименьшему показанию милливольтметра между коллекторными пластинами на расстоянии двойного полюсного деления. Проводя опыт, необходимо вначале присоединять щупы питания и наблюдать за показанием амперметра, а потом искать повреждение щупами милливольтметра.
При малых показаниях амперметра милливольтметр присоединять нельзя. Витковое замыкание имеют те секции, на которых милливольтметр дает минимальные показания.
Неисправность устраняется по аналогии с соответствующей неисправностью в обмотке статора асинхронного двигателя.

Генератор с самовозбуждением не возбуждается

Генератор при правильном направлении вращения и исправных обмотках может не возбуждаться, если остаточный поток и поток, созданный током возбуждения, не совпадают; сопротивление цепи возбуждения чрезмерно велико (выше критического); машина потеряла остаточный магнетизм, а генераторы последовательного возбуждения не возбуждаются при отсутствии нагрузки.
Если остаточный поток и поток, созданный током возбуждения, не совпадают, то достаточно поменять местами концы параллельной обмотки возбуждения; в генераторе последовательного возбуждения надо менять местами концы последовательной обмотки возбуждения.
При большом сопротивлении в цепи обмотки возбуждения необходимо провести ремонт регулировочного реостата или уменьшить его сопротивление. Если машина потеряла остаточный магнетизм, то отсоединяют обмотку возбуждения от якоря и подключают ее к постороннему источнику постоянного тока (соблюдая полярность) на некоторое время. После проведенных операций исправная машина должна возбудиться.
Следует отметить, что при разборке машины могут быть неправильно соединены обмотки главных полюсов между собой. В этом случае машина возбуждаться не будет. Проверку правильности соединения обмоток главных полюсов между собой можно сделать следующим образом: отсоединить обмотку возбуждения от якоря; подвести к ней постоянный ток от какого-нибудь источника питания; подносить к болтам, крепящим главные полюсы к станине, швейную иглу, повешенную на нитке за центр; при правильном соединении обмоток главных полюсов к соседним болтам будут притягиваться разные концы иглы (ушко-острие).

Генератор смешанного возбуждения резко уменьшает напряжение под нагрузкой, двигатель сильно искрит при пуске

Последовательная обмотка возбуждения включена встречно параллельной.
Неисправность легко устраняется путем перемены концов последовательной обмотки возбуждения.
Обрыв в обмотке возбуждения. При обрыве параллельной обмотки возбуждения генератор на холостом ходу дает 2-5% номинального напряжения, а двигатель не берет с места или при большом пусковом токе идет «вразнос» (набирает очень большие обороты).
При обрыве последовательной обмотки генератор не дает напряжения, двигатель не берет с места и ток совершенно отсутствует. Обрыв обмотки дополнительных полюсов дает такие же результаты, что и обрыв последовательной обмотки.
Наиболее вероятен обрыв в шунтовой обмотке, что определяют контрольной лампой или вольтметром.
При последовательном соединении обмоток полюсов дефектную катушку находят без разъединения схемы обмотки. При наличии параллельных ветвей схема должна быть рассоединена.
Неисправность устраняют путем полной или частичной перемотки катушки.
Витковое замыкание в обмотке возбуждения. Если замкнуть витки в обмотке главных полюсов, то якорь машины перегревается от уравнительных токов, напряжение генератора и частота вращения двигателя не номинальные, машина склонна к искрению, при надежном замыкании одной катушки она остается холодной. Межвитковое соединение и короткое замыкание одной или нескольких катушек дополнительных полюсов приводят к тому, что машина при незначительных нагрузках работает нормально, а при увеличении нагрузки начинает искрить.
Витковые замыкания чаще встречаются в обмотках параллельного возбуждения. Наличие виткового замыкания можно определить при подаче переменного тока в цепь возбуждения машины. Катушка с витковым замыканием будет сильно нагреваться. Долго держать обмотку возбуждения под переменным током нельзя, так как возможен чрезмерный нагрев станины.
При наличии большого числа замкнутых витков дефектную катушку находят вольтметром: на обмотку возбуждения подают напряжение от источника постоянного тока и измеряют напряжение на всех катушках. На дефектной катушке напряжение будет меньше, чем на остальных. Неисправность устраняют путем полной или частичной перемотки катушки.

Читать еще:  Форд фокус 3 провал в работе двигателя

Неправильное чередование главных и дополнительных полюсов

Машина при холостом ходе работает нормально за исключением пуска двигателя в ход, а под нагрузкой сильно искрит.
Неисправность легко устраняется путем перемены концов дополнительных полюсов.

Щетки сдвинуты с линии геометрической нейтрали

При сдвиге щеток по направлению вращения якоря генератор уменьшает напряжение, двигатель уменьшает частоту вращения и сильно искрит.
При сдвиге щеток против направления вращения якоря генератор несколько увеличивает напряжение и сильно искрит, а двигатель увеличивает частоту вращения.
Указанные явления отчетливо видны при работе машины под нагрузкой. В двигателях изменение частоты вращения в зависимости от положения щеток можно наблюдать при холостом ходе.
Геометрическую нейтраль можно определить несколькими способами: индуктивным, наибольшего напряжения, двигателя.
Индуктивный способ. Геометрическую нейтраль определяют при неподвижном якоре. Обмотку возбуждения отсоединяют от якоря и к ней подводят напряжение от постороннего источника постоянного тока через рубильник. К зажимам якоря подключают милливольтметр.
Если щетки находятся точно на геометрической нейтрали, то при включении и выключении тока в обмотке возбуждения прибор не дает отклонений. Перед началом проверки щетки ставят против середины главных полюсов. В обмотку возбуждения при помощи реостата дают маленький ток. Включая и выключая рубильник, прерывают ток в обмотке возбуждения и отмечают показания прибора в цепи якоря. Меняют положение щеток и снова отмечают показания прибора при включении и выключении рубильника.
Постепенно увеличивают величину тока в обмотке возбуждения. Наконец находят такое положение щеток, при котором показания милливольтметра будут минимальными. Следует отметить, что ток в обмотке возбуждения не должен быть больше 0,1 номинального.
Способ наибольшего напряжения. Испытуемая машина работает на холостом ходу в режиме генератора, желательно проводить испытание при токе возбуждения 0,75 номинального. К якорю генератора подключают вольтметр и двигают щетки, добиваясь наибольших показаний вольтметра.
Способ двигателя. Машина работает при холостом ходе в режиме двигателя, замеряют частоту вращения двигателя тахометром, не изменяя подводимого напряжения, тока возбуждения и положения щеток, изменяют ток в якоре — реверсируют двигатель; вновь измеряют частоту вращения якоря. Двигают щетки, добиваясь равной частоты вращения при разных направлениях вращения.

Неисправности коллекторов

Поверхность коллектора изношена и не имеет правильной цилиндрической формы; миканитовые прокладки выступают или находятся на одном уровне с рабочей поверхностью коллекторных пластин; замкнуты-затянуты медью коллекторные пластины; ослабло крепление пластин, они перемещаются в радиальном направлении; пластины перекошены под некоторым углом к образующей цилиндра рабочей поверхности коллектора; разрушены миканитовые манжеты, изолирующие коллектор от нажимных конусов; ось вращения цилиндрической поверхности коллектора не совпадает с осью вала машины.
При износе рабочей поверхности коллектора поступают следующим образом. Коллектор обертывают слоем миканита или асбеста, наматывают на него спираль из нихрома, пропуская по спирали ток, нагревают коллектор до температуры 100° С. В нагретом состоянии осторожно подтягивают нажимной конус коллектора, вращая резьбовые гайки или нажимные болты. Чрезмерная подтяжка конусов опасна, так как возможно повреждение ласточкиных хвостов коллекторных пластин. После подтяжки конусов коллектору дают остыть и на токарном станке его протачивают. Частота резания при проточке должна быть порядка 50 м/мин.
После проточки коллектор шлифуют стеклянной шкуркой, затем выбирают миканит между коллекторными пластинами на глубину 0,8—1,0 мм.
Продорожить коллектор можно ножовочным полотном или специальной фрезой, толщина которых должна быть равна толщине миканитовой прокладки между коллекторными пластинами. После продороживания коллектор окончательно шлифуют на станке.
При более сложных неисправностях коллектор приходится полностью разбирать, предварительно отпаяв его от обмотки.

Что будет с двигателем при отключении обмотки возбуждения

Пуск, торможение, реверс

Пуск двигателей постоянного тока прямым подключением к источнику питания возможен только для двигателей малой мощности, т.к. при этом ток составляет . У двигателей средней и большой мощности кратность пускового тока составляет . Поэтому пуск таких двигателей производится различными способами, наиболее простым из которых является включение в цепь якоря пускового реостата или сопротивления , ограничивающего ток якоря до допустимых пределов ( ). Большие значения токов при пуске объясняются тем, что при неподвижном якоре в нем не наводится противо-ЭДС и ток ограничивается только активным сопротивлением цепи якоря. Величина этого сопротивления обычно очень мала, что и приводит к значительным перегрузкам.

На рисунке 1 показаны электрические схемы и пусковые диаграммы реостатного пуска двигателей параллельного (а) последовательного (б) возбуждения. Они отличаются только схемой включения , поэтому в дальнейшем мы не будем рассматривать их отдельно.

Пуск осуществляется последовательным замыканием контактов ступеней реостата – 1, 2 и 3. В начале пуска все контакты разомкнуты и сопротивление имеет максимальное значение . По мере замыкания контактов оно уменьшается до нулевого значения, когда все контакты замкнуты.

Для формирования режима пуска задаются максимальным и минимальным допустимыми значениями тока якоря. Добавочное сопротивление на -ой ступени пуска определяется из электромеханической характеристики по выражению , где , скорость вращения якоря в конце разгона на -ой ступени.

Переключение контактов можно производить вручную или автоматически по сигналу тока якоря или скорости вращения.

Наиболее эффективным способом пуска является пуск с постепенным повышением напряжения питания. Регулирование напряжения питания в современных приводах осуществляется с помощью полупроводниковых управляемых выпрямителей или широтно-импульсных регуляторов. Эти устройства в приводе постоянного тока используют для регулирования скорости вращения. Одновременно они могут служить для формирования пусковых режимов .

Двигатели мощностью до 1 кВт имеют относительно большое сопротивление якоря, поэтому кратность пускового тока у них невелика и, если позволяет нагрузка, их запускают прямым подключением к источнику питания.

Режимы торможения используют для того, чтобы сократить время остановки двигателя или для фиксации ротора в определенном положении. Торможение можно производить специальными устройствами и/или самим двигателем. Электрическое торможение происходит тогда, когда ток якоря протекает в том же направлении, в котором действует ЭДС якоря (рис. 2). Различают три вида торможения: генераторное с возвратом энергии в сеть (а); торможение противовключением (б) и динамическое торможение (в).

Торможение с возвратом энергии в сеть происходит в том случае, когда ЭДС якоря больше напряжения источника питания . Этот режим возникает либо когда нагрузка на валу раскручивает якорь до скорости выше скорости холостого хода, либо когда снижается напряжение питания. В первом случае рабочая точка перемещается по механической характеристике из положения 1 в положение 2 (рис.3) и двигатель переходит в генераторный режим с отрицательным (тормозным) моментом. Во втором характеристика опускается и, т.к. скорость вращения из-за инерционности ротора остается в первый момент постоянной, то рабочая точка оказывается в положении 2′.

Торможение противовключением происходит в работающем двигателе, когда направление тока в якоре или обмотке возбуждения переключается на противоположное. Одновременное изменение направления тока в обеих обмотках сохранит прежнее направление момента и торможение не произойдет. У двигателей параллельного возбуждения обмотка возбуждения имеет большую электромагнитную постоянную времени ( ). Значительно меньше постоянная времени у обмотки якоря, поэтому обычно в этих двигателях переключают обмотку якоря. В двигателях последовательного возбуждения постоянные времени якоря и обмотки возбуждения отличаются несущественно и переключать можно любую цепь.

После переключения естественная характеристика , соответствующая новому направлению тока (рис. 3) располагается в третьем и четвертом квадрантах. Непосредственный переход в какую-либо точку этой характеристики невозможен из-за недопустимого броска тока и момента. Поэтому одновременно с переключением обмотки якоря последовательно включают добавочное сопротивление, формируя характеристику . При переключении рабочая точка перейдет в положение 3 и далее скорость вращения будет снижаться, а рабочая точка скользить по характеристике до остановки якоря в точке 4. Если в этот момент не отключить двигатель от сети, то якорь начнет вращаться в противоположную сторону, пока внешний момент не будет уравновешен моментом двигателя и не наступит статический режим в некоторой точке 5. Торможение противовключением весьма эффективно, но сопровождается большими потерями энергии в якоре и добавочном сопротивлении.

Динамическое торможение происходит при отключении якоря от сети и замыкании его на сопротивление. Двигатель при этом работает генератором, преобразуя запасенную ротором кинетическую энергию в тепловую, рассеиваемую в сопротивлении обмотки якоря и внешнем сопротивлении. Уравнение механической характеристики этого режима соответствует условию и имеет вид

, т.е. соответствует линии проходящей через начало координат и располагающейся во втором и четвертом квадрантах ( рис. 3). Жесткость характеристики при этом определяется тем же коэффициентом, что и в случае подключения якоря к источнику питания. После замыкания якоря на сопротивление рабочая точка переместится в положение 6, а затем по характеристике . В начало координат до полной остановки. Величиной добавочного сопротивления можно регулировать интенсивность торможения. На рисунке 3 тонкой линией показана характеристика и рабочая точка 6′ с меньшим значением сопротивления и большим тормозным моментом.

Реверсирование – это изменение направление вращения двигателя. Обычно оно выполняется в две стадии. Сначала двигатель останавливается торможением, а затем изменяется направление тока якоря или обмотки возбуждения и производится пуск . В микромощных (до 500 Вт) двигателях, если нагрузка допускает ударные моменты и требуется изменение направления вращения за минимальный отрезок времени, реверсирование вращающегося двигателя осуществляют переключением обмотки якоря.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector