أكثر العيوب شيوعًا في أجهزة التيار المستمر
فرش مكائن التيار المستمر.
يمكن أن يحدث تقوس الفرشاة بسبب مجموعة متنوعة من الأسباب التي تتطلب من موظفي الخدمة مراقبة نظام التلامس المنزلق وجهاز الفرشاة عن كثب. الأسباب الرئيسية لهذه الأسباب هي الميكانيكية (القوس الميكانيكي) والكهرومغناطيسية (القوس الكهرومغناطيسي).
الأسباب الميكانيكية للشرر مستقلة عن الحمل. يمكن تقليل تقوس الفرشاة عن طريق زيادة أو تقليل ضغط الفرشاة ، وإن أمكن ، تقليل السرعة المحيطية.
مع شرارة ميكانيكية ، تنتشر شرارات خضراء عبر العرض الكامل للفرشاة ، محترقة جامع ليس بشكل طبيعي وغير منظم. الشرر الميكانيكي للفرشاة ناتج عن: الضرب الموضعي أو العام ، خدش السطح المنزلق للمجمع ، الخدوش ، الميكا البارزة ، الأخدود السيئ للمجمع (قطع الميكا بين ألواح التجميع) ، التركيب المحكم أو الفضفاض للفرش في حوامل الفرشاة ، تسبب مرونة المشابك اهتزازات الفرشاة ، واهتزازات الماكينة ، وما إلى ذلك.
يصعب تحديد الأسباب الكهرومغناطيسية لفرشاة الفرشاة.يختلف الشرر الناجم عن الظواهر الكهرومغناطيسية بما يتناسب مع الحمل ويعتمد قليلاً على السرعة.
عادة ما تكون الشرارة الكهرومغناطيسية زرقاء وبيضاء. تكون الشرر كروية أو على شكل قطرات. يعد احتراق ألواح التجميع أمرًا طبيعيًا ، ومن خلاله يمكن تحديد سبب الشرارة.
في حالة حدوث دائرة كهربائية قصيرة في اللف والمعادلات ، تم كسر اللحام أو حدث كسر مباشر ، ستكون الشرارة غير متساوية تحت الفرشاة ، وستكون الألواح المحترقة موجودة على طول المجمع على مسافة عمود واحد.
إذا كانت الفرش الموجودة أسفل مشابك أحد الأعمدة تتسبب في شرارة أكثر من المشابك الموجودة في الأعمدة الأخرى ، فهذا يعني أنه كان هناك دوران أو ماس كهربائي في لفات الأعمدة الرئيسية الفردية أو الإضافية ؛ لم يتم وضع الفرش بشكل صحيح أو أن عرضها أوسع.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن ملاحظة انتهاكات إضافية في أجهزة التيار المستمر:
- إزاحة رأس الفرشاة من الأسباب المحايدة ، إثارة وتسخين الفرشاة والمجمع ؛
- يتسبب تشوه السطح المنزلق للمجمع في حدوث اهتزازات وشرارات للفرش ؛
- يؤدي عدم تناسق المجال المغناطيسي إلى انخفاض في عتبة EMF التفاعلية ، مما يضعف قدرة التبديل للآلة ، مما يؤدي بدوره إلى إحداث شرارة للفرش. يكون المجال المغناطيسي للآلة متماثلًا إذا تم الالتزام بدقة بالخطوات الدائرية الصحيحة بين عروات القطبين الرئيسيين والمساعدين والحفاظ على الخلوص المحسوب تحت القطبين.
بالنسبة للآلات الكبيرة ، يتم ضبط الدوائر الكهرومغناطيسية بطريقة المنطقة الخالية من الشرر.
زيادة تسخين آلة التيار المستمر.
يوجد في آلة التيار المستمر العديد من مصادر الحرارة التي تعمل على تسخين جميع عناصرها.
يشمل مفهوم التسخين المتزايد للعزل المرور عبر الحد المسموح به لفئات مقاومة الحرارة للعزل المقبول في الصناعة الكهروتقنية.
في ممارسة مصانع الهندسة الكهربائية في بلدنا ، تم إدخال قاعدة لإنشاء هامش معين لمقاومة الحرارة للعزل عن طريق أخذ درجات حرارة العمل بفئة أقل من العزل المستخدم. يتم الآن تصنيع معظم الآلات بفئة F الحرارية عازلة؛ هذا يعني أن ارتفاع درجة الحرارة المسموح به للملفات يجب أن يكون هو نفسه بالنسبة للفئة B ، أي حوالي 80 درجة مئوية تم تقديم هذه القاعدة بسبب التلف العرضي لعزل لفات آلات البكرات بسبب درجات الحرارة المرتفعة.
يمكن أن يكون سبب ارتفاع درجة حرارة آلات التيار المستمر لأسباب مختلفة.
عندما يتم تحميل الماكينات بشكل زائد ، يحدث ارتفاع درجة الحرارة بشكل عام بسبب الحرارة الناتجة عن لف المحرك ، والأعمدة الإضافية ، واللف التعويضي ، واللف الميداني. يتم مراقبة الحمل على الآلات الكبيرة بواسطة مقياس التيار الكهربائي ، ويتم التحكم في تسخين اللفات بواسطة أجهزة متصلة بأجهزة استشعار مثبتة في عناصر معزولة مختلفة من الماكينة - لف المحرك ، والأعمدة الإضافية ، واللف التعويضي ، ولف الإثارة. بالنسبة لمحركات الأسطوانات الكبيرة الحرجة التي تعمل في ظل ظروف قاسية ، يتم عرض الإشارات في غرفة تحكم المشغل وفي غرفة المحرك ، لتحذير من ارتفاع درجة حرارة الماكينة إلى الحد الأقصى.
يمكن أن يكون سبب ارتفاع درجة الحرارة هو ارتفاع درجة حرارة الغرفة التي تم تركيب الآلات فيها.قد يكون هذا بسبب التهوية غير الصحيحة في غرفة المحرك. يجب أن تكون جميع مجاري الهواء صالحة للخدمة ونظيفة وقابلة للنقل. يجب تنظيف المرشحات بشكل منهجي عن طريق سحب المناخل من خلال الزيت المعدني.
يتم أحيانًا انسداد مبردات الهواء بالكائنات الدقيقة التي تعيق تدفق المياه. بشكل دوري ، يتم الغسل العكسي لمبردات الهواء.
الأوساخ (الغبار) التي تدخل الجهاز تساهم في التسخين. لذلك ، أظهرت الدراسات التي أجريت على المحركات الكهربائية أن غبار الفحم بطبقة 0.9 مم يسقط على اللفات يساهم في زيادة درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية.
انسداد اللفات ، قنوات التهوية من الفولاذ النشط ، الغلاف الخارجي للآلة غير مقبول ، لأن هذا يخلق عزلًا حراريًا ويحفز زيادة درجة الحرارة.
ارتفاع درجة حرارة ملف المحرك لآلة التيار المستمر.
يمكن إطلاق أكبر كمية من الحرارة في المحرك. يمكن أن تكون الأسباب مختلفة.
سوف يسخن التحميل الزائد للآلة بالكامل ، بما في ذلك المحرك. إذا كانت الآلة تعمل بسرعات منخفضة ، ولكنها مصنوعة على أنها ذاتية التهوية ، فإن ظروف التهوية تتدهور ، وسوف ترتفع درجة حرارة المحرك.
سيساعد المجمع ، كجزء لا يتجزأ من الجهاز ، في تسخين الماكينة. يمكن أن ترتفع درجة حرارة المجمع بشكل كبير في ظل الظروف التالية:
- التشغيل المستمر للآلة بأقصى طاقة ؛
- فرش مختارة بشكل غير صحيح (معامل احتكاك صلب وعالي) ؛
- في غرفة المحرك ، حيث تم تركيب الآلات الكهربائية ، تكون رطوبة الهواء منخفضة. في هذه الحالة ، يزداد معامل الاحتكاك للفرش ، وتسارع الفرشاة وتسخن المجمع.
إن متطلبات الحفاظ على رطوبة الهواء الكافية في غرف الماكينة تمليه الحاجة إلى ضمان وجود فيلم مبلل بين الفرشاة والسطح المنزلق للمجمع كعنصر تزييت.
يمكن أن تكون فجوة الهواء غير المستوية أحد أسباب ارتفاع درجة حرارة لف عضو الإنتاج. مع وجود فجوة هوائية غير متساوية في جزء ملف المحرك ، يتم إحداث قوة emf ، ونتيجة لذلك تنشأ تيارات معادلة في اللف. مع التفاوت الكبير في الفجوات ، فإنها تسبب تسخين الملف وإثارة جهاز الفرشاة.
يحدث تشوه في المجال المغناطيسي لآلة التيار المستمر ، كما هو مذكور ، بسبب عدم انتظام فجوات الهواء تحت القطبين ، وأيضًا عند تشغيل لفات القطبين الرئيسيين والمساعدة بشكل غير صحيح ، يتم تدوير الدائرة في الملفات من الأقطاب الرئيسية ، والتي تسبب تيارات معادلة ، والتي تسبب تسخين الملف وإثارة الفرشاة في أحد الأقطاب أقوى من الآخر.
في حالة دائرة الدوران في ملف المحرك ، لا يمكن للآلة العمل لفترة طويلة ، نظرًا لارتفاع درجة الحرارة ، قد يحترق القسم ذو الدائرة القصيرة والفولاذ النشط في مركز تطور دائرة الدوران.
يؤدي تلوث ملف المحرك إلى عزله ، ويضعف تبديد الحرارة من الملف ، ونتيجة لذلك ، يساهم في ارتفاع درجة الحرارة.
مولد إزالة المغناطيسية وعكس المغنطة. يمكن إزالة مغناطيسية مولد التيار المستمر المتوازي قبل بدء تشغيله بعد التثبيت.هذا يقلل من التدفق المغناطيسي الناتج عن ملف المجال المتوازي.
يمكن إزالة المغناطيسية ، ومن ثم عكس مغنطة المولد المتحمس المتوازي ، عند بدء تشغيل الآلة ، عندما يعكس التدفق المغناطيسي للحافظة مغنطة الأقطاب الرئيسية ويغير قطبيتها. ملف الإثارة. يحدث هذا عند توصيل المولد بالتيار الكهربائي عند بدء التشغيل.
تتم استعادة المغناطيسية والقطبية المتبقية للمولد عن طريق جذب ملف الإثارة من مصدر جهد خارجي منخفض.
عند بدء تشغيل المحرك ، تزداد سرعته بشكل مفرط. تشمل الأخطاء الرئيسية في أجهزة التيار المستمر التي تتسبب في زيادة السرعة بشكل مفرط ما يلي:
- الإثارة المختلطة - ترتبط اللفات الإثارة المتوازية والمتسلسلة في الاتجاه المعاكس. في هذه الحالة ، عند بدء تشغيل المحرك الكهربائي ، يكون التدفق المغناطيسي الناتج صغيرًا. في هذه الحالة ستزداد السرعة بشكل حاد ، وقد يتحول المحرك إلى «مختلف». يجب تنسيق تضمين اللفات المتوازية والمتسلسلة ؛
- الإثارة المختلطة - تنتقل الفرشاة من المحايد إلى الدوران. يعمل هذا على إزالة مغناطيسية المحرك ، ويضعف التدفق المغناطيسي ، وتزداد السرعة. يجب ضبط الفرش على محايد ؛
- سلسلة الإثارة - يُسمح ببدء تشغيل المحرك بدون حمل. سوف تنفد سرعة المحرك ؛
- في اللف المتوازي ، قم بتدوير الدائرة - تزداد سرعة المحرك. كلما زاد عدد لفات المجال المتعرج بالقرب من بعضها البعض ، كلما كان التدفق المغناطيسي أصغر في نظام الإثارة الحركية.يجب إعادة لف الملفات المغلقة واستبدالها.
من الممكن أيضًا حدوث أعطال أخرى ، على سبيل المثال.
يتم إزاحة الفرش من المحايد في اتجاه دوران المحرك. الآلة ممغنطة ، أي يزداد المجال المغناطيسي ، وتقل سرعة المحرك. يجب ضبط التقاطع على الوضع المحايد.
فتح أو قصر دائرة لف المحرك. يتم تقليل سرعة المحرك بشكل كبير أو لا يتم تشغيل المحرك على الإطلاق. تألق الفرشاة بشكل مشرق. يجب أن نتذكر أنه في حالة حدوث انقطاع في اللف ، ستحترق ألواح التجميع بعد قسمين من الأعمدة. هذا يرجع إلى حقيقة أنه عندما يكون هناك انقطاع في اللف في مكان واحد ، يتضاعف الجهد والتيار تحت الفرشاة عندما تنكسر الدائرة. إذا كان هناك انقطاع في مكانين بجانبه ، فإن الجهد والتيار تحت الفرشاة يتضاعف ثلاث مرات ، وما إلى ذلك. يجب إيقاف هذه الآلة فورًا للإصلاح ، وإلا سيتلف المجمع.
المحرك "الصخور" عندما يضعف التدفق المغناطيسي في ملف المجال. يعمل المحرك بهدوء حتى سرعة معينة ، ثم عندما تزداد السرعة (ضمن بيانات جواز السفر) بسبب ضعف المجال في ملف الإثارة ، يبدأ المحرك في "الضخ" بقوة ، أي أن هناك تقلبات قوية في الحالي والسرعة. في هذه الحالة ، من الممكن حدوث أحد الأعطال المتعددة:
- يتم إزاحة الفرش من المحايد إلى اتجاه الدوران. هذا ، كما هو مذكور أعلاه ، يزيد من سرعة دوران المحرك.يتأثر التدفق الضعيف لملف الإثارة برد فعل المحرك ، في هذه الحالة يكون هناك زيادة ، ثم ضعف في التدفق المغناطيسي ، وبالتالي يتغير تواتر دوران المحرك في وضع "التأرجح" ؛
- مع الإثارة المختلطة ، يتم تشغيل سلسلة اللف على التوازي المضاد ، ونتيجة لذلك سيضعف التدفق المغناطيسي للآلة ، وستكون سرعة الدوران عالية وسيدخل المحرك في وضع "التأرجح".
بالنسبة للآلة التي تبلغ قوتها 5000 كيلو وات ، تم تغيير خلوص الأعمدة الرئيسية من شكل المصنع من 7 إلى 4.5 ملم. السرعة القصوى المستخدمة هي 75٪ من السرعة الاسمية ، ثم بعد بضع سنوات يزداد تردد الدوران إلى 90-95٪ مقارنة بالسرعة الاسمية ، ونتيجة لذلك يبدأ المحرك في "التأرجح" بقوة من حيث التيار و تردد الدوران.
لا يمكن استعادة الوضع الطبيعي لآلة كبيرة إلا من خلال استعادة فجوة الهواء أسفل الأعمدة الرئيسية ، وفقًا للشكل ، من 4.5 مم إلى 7 مم. لا ينبغي السماح لأي آلة ، لا سيما الآلة الكبيرة ، "بالتأثير".