I guasti più comuni nelle macchine DC

Accensione a spazzole di macchine a corrente continua.

L'arco delle spazzole può essere causato da una serie di motivi che richiedono al personale di servizio di monitorare attentamente il sistema di contatto scorrevole e l'apparato delle spazzole. Le principali di queste cause sono meccaniche (arco meccanico) ed elettromagnetiche (arco elettromagnetico).

Le cause meccaniche di scintille sono indipendenti dal carico. L'arco della spazzola può essere ridotto aumentando o diminuendo la pressione della spazzola e, se possibile, diminuendo la velocità periferica.

Con una scintilla meccanica, scintille verdi si diffondono su tutta la larghezza del pennello, bruciando collettore non naturalmente, disordinato. La scintilla meccanica delle spazzole è causata da: battitura locale o generale, graffi sulla superficie di scorrimento del collettore, graffi, mica sporgente, cattiva scanalatura del collettore (taglio della mica tra le piastre del collettore), montaggio stretto o allentato delle spazzole nei portaspazzole, la flessibilità dei morsetti provoca vibrazioni delle spazzole, vibrazioni della macchina, ecc.

Le cause elettromagnetiche delle scintille delle spazzole sono più difficili da identificare.La scintilla causata da fenomeni elettromagnetici varia in proporzione al carico e dipende poco dalla velocità.

La scintilla elettromagnetica è solitamente blu-bianca. Le scintille sono sferiche o sotto forma di gocce. La combustione delle piastre del collettore è naturale, per cui è possibile determinare la causa della scintilla.

Se si verifica un cortocircuito nell'avvolgimento e negli equalizzatori, la saldatura è interrotta o si verifica un'interruzione diretta, la scintilla sarà irregolare sotto le spazzole e le piastre bruciate si troveranno lungo il collettore a una distanza di un polo.

Se le spazzole sotto i morsetti di un polo scintillano più che sotto i morsetti degli altri poli, significa che c'è stata una rotazione o un cortocircuito negli avvolgimenti dei singoli poli principali o aggiuntivi; le spazzole non sono posizionate correttamente o la loro larghezza è maggiore.

Inoltre, è possibile osservare ulteriori violazioni nelle macchine DC:

• lo spostamento della traversa della spazzola dal folle provoca scintille e riscaldamento delle spazzole e del collettore;

• la deformazione della superficie di scorrimento del collettore provoca vibrazioni e scintille delle spazzole;

• l'asimmetria del campo magnetico provoca una diminuzione della soglia EMF reattiva, compromette la capacità di commutazione della macchina, che a sua volta provoca scintille delle spazzole. Il campo magnetico della macchina è simmetrico se viene rigorosamente rispettato il corretto passo circolare tra le alette dei poli principale e ausiliario e vengono rispettate le distanze calcolate sotto i poli.

Per le macchine di grandi dimensioni, la regolazione dei circuiti elettromagnetici viene eseguita con il metodo della zona senza scintille.

Aumento del riscaldamento della macchina DC.

In una macchina DC ci sono diverse fonti di calore che riscaldano tutti i suoi elementi.

Il concetto di aumento del riscaldamento dell'isolamento include il passaggio attraverso il limite consentito delle classi di resistenza al calore dell'isolamento accettate nell'industria elettrotecnica.

Nella prassi degli impianti elettrici nel nostro paese è stata introdotta una regola per creare un certo margine di resistenza termica dell'isolante, prendendo temperature di lavoro con una classe inferiore all'isolante utilizzato.La maggior parte delle macchine sono ora prodotte con classe termica F isolamento; ciò significa che gli aumenti di temperatura consentiti per gli avvolgimenti devono essere gli stessi della classe B, cioè circa 80 ° C. Questa regola è stata introdotta a causa della distruzione accidentale dell'isolamento degli avvolgimenti delle macchine a rulli a causa delle alte temperature.

Il surriscaldamento delle macchine DC può essere causato da vari motivi.

Quando le macchine sono sovraccaricate, si verifica un surriscaldamento generale dovuto al calore generato dall'avvolgimento dell'indotto, dai poli aggiuntivi, dall'avvolgimento di compensazione e dall'avvolgimento di campo. Il carico su macchine di grandi dimensioni è monitorato da un amperometro e il riscaldamento degli avvolgimenti è controllato da dispositivi collegati a sensori montati in vari elementi isolati della macchina: avvolgimento dell'indotto, poli aggiuntivi, avvolgimento di compensazione, avvolgimento di eccitazione. Per i motori di grossa cilindrata particolarmente critici che operano in condizioni gravose, vengono visualizzati segnali nella sala di controllo dell'operatore e nella sala macchine, avvertendo che la temperatura della macchina è salita al valore limite.

Il surriscaldamento può essere causato dall'elevata temperatura del locale in cui sono installate le macchine.Ciò può essere dovuto a una ventilazione inadeguata nella sala macchine. Tutti i condotti dell'aria devono essere riparabili, puliti e trasportabili. I filtri devono essere puliti sistematicamente tirando i setacci attraverso l'olio minerale.

I refrigeratori d'aria sono talvolta intasati da microrganismi che impediscono il flusso dell'acqua. Periodicamente, i refrigeratori d'aria vengono sottoposti a controlavaggio.

Lo sporco (polvere) che entra nella macchina contribuisce al riscaldamento. Quindi, gli studi condotti sui motori elettrici hanno dimostrato che la polvere di carbone con uno strato di 0,9 mm che cade sugli avvolgimenti contribuisce ad un aumento della temperatura di 10 ° C.

L'intasamento degli avvolgimenti, i condotti di ventilazione dell'acciaio attivo, il guscio esterno della macchina è inaccettabile, poiché crea isolamento termico e stimola un aumento della temperatura.

Surriscaldamento dell'avvolgimento dell'indotto della macchina DC.

La maggior quantità di calore può essere rilasciata nell'armatura. I motivi possono essere diversi.

Il sovraccarico dell'intera macchina, compreso l'indotto, si surriscalda. Se la macchina lavora a bassa velocità, ma viene realizzata come autoventilata, le condizioni di ventilazione peggiorano, l'indotto si surriscalda.

Il collettore, in quanto parte integrante dell'apparecchio, aiuterà a riscaldare la macchina. La temperatura del collettore può aumentare notevolmente nelle seguenti circostanze:

• funzionamento costante della macchina alla massima potenza;

• spazzole selezionate in modo errato (duro, alto coefficiente di attrito);

• nella sala macchine, dove sono installate le macchine elettriche, l'umidità dell'aria è bassa. In questo caso il coefficiente di attrito delle spazzole aumenta, le spazzole accelerano e riscaldano il collettore.

L'esigenza di mantenere un'adeguata umidità dell'aria nei locali macchine è dettata dalla necessità di garantire la presenza di un film umido tra la spazzola e la superficie di scorrimento del collettore quale elemento lubrificante.

Un traferro irregolare può essere una delle cause del surriscaldamento dell'avvolgimento dell'indotto. Con un traferro irregolare nella parte dell'avvolgimento dell'indotto, viene indotta una fem, a seguito della quale sorgono correnti di equalizzazione nell'avvolgimento. Con significative irregolarità degli spazi, provocano il riscaldamento della bobina e l'accensione dell'apparato a spazzola.

La distorsione del campo magnetico di una macchina CC si verifica, come notato, a causa dell'irregolarità dei traferri sotto i poli, e anche quando gli avvolgimenti dei poli principali e ausiliari sono accesi in modo errato, una rotazione del circuito nelle bobine dei poli principali, che provoca correnti di equalizzazione, che provocano il riscaldamento della bobina e l'accensione delle spazzole su un polo è più forte dell'altro.

Nel caso di un circuito di rotazione nell'avvolgimento dell'indotto, la macchina non può funzionare a lungo, perché a causa del surriscaldamento, la sezione in cortocircuito e l'acciaio attivo possono bruciarsi al centro dello sviluppo del circuito di rotazione.

La contaminazione dell'avvolgimento dell'indotto lo isola, compromette la dissipazione del calore dall'avvolgimento e, di conseguenza, contribuisce al surriscaldamento.

Smagnetizzazione del generatore e inversione della magnetizzazione. Un generatore CC eccitato in parallelo può essere smagnetizzato prima del suo primo avvio dopo l'installazione.Un generatore in funzione viene smagnetizzato se le spazzole vengono spostate dal folle nella direzione di rotazione dell'indotto.Ciò riduce il flusso magnetico generato dalla bobina di campo parallela.

La smagnetizzazione, e quindi l'inversione della magnetizzazione del generatore eccitato in parallelo, è possibile all'avvio della macchina, quando il flusso magnetico dell'armatura inverte la magnetizzazione dei poli principali e ne cambia la polarità. bobina di eccitazione. Questo accade quando il generatore è collegato alla rete all'avvio.

Il magnetismo residuo e la polarità del generatore vengono ripristinati magnetizzando la bobina di eccitazione da una sorgente esterna a tensione ridotta.

Quando si avvia il motore, la sua velocità aumenta eccessivamente. I principali guasti nelle macchine CC che causano un aumento eccessivo della velocità includono quanto segue:

• eccitazione mista: gli avvolgimenti di eccitazione paralleli e in serie sono collegati in direzione opposta. In questo caso, all'avvio del motore elettrico, il flusso magnetico risultante è piccolo. In questo caso, la velocità aumenterà bruscamente, il motore potrebbe passare a «diverso». L'inclusione di avvolgimenti paralleli e in serie deve essere coordinata;

• eccitazione mista: le spazzole vengono spostate dalla posizione neutra alla rotazione. Questo agisce sulla smagnetizzazione del motore, il flusso magnetico si indebolisce, la velocità aumenta. I pennelli dovrebbero essere impostati su neutrali;

• eccitazione in serie: è consentito l'avviamento a vuoto del motore. Il motore perderà velocità;

• in avvolgimento parallelo, girare il circuito - la velocità del motore aumenta. Maggiore è il numero di giri dell'avvolgimento di campo vicini l'uno all'altro, minore sarà il flusso magnetico nel sistema di eccitazione del motore.Le bobine chiuse devono essere riavvolte e sostituite.

Sono possibili anche altri malfunzionamenti, ad esempio.

Le spazzole sono sfalsate rispetto alla posizione neutra nella direzione di rotazione del motore. La macchina è magnetizzata, cioè il campo magnetico aumenta, la velocità del motore diminuisce. La traversa deve essere impostata su neutrale.

Aprire o cortocircuitare l'avvolgimento dell'indotto. La velocità del motore si riduce drasticamente o l'indotto non gira affatto. I pennelli brillano brillantemente. Va ricordato che se c'è un'interruzione nell'avvolgimento, le piastre del collettore si bruceranno dopo due divisioni polari. Ciò è dovuto al fatto che quando si verifica un'interruzione dell'avvolgimento in un punto, la tensione e la corrente sotto la spazzola raddoppiano quando il circuito viene interrotto. Se c'è un'interruzione in due punti adiacenti, la tensione e la corrente sotto la spazzola vengono triplicate, ecc. Tale macchina deve essere immediatamente arrestata per la riparazione, altrimenti il ​​\u200b\u200bcollettore verrà danneggiato.

Il motore "oscilla" quando il flusso magnetico nella bobina di campo si indebolisce. Il motore funziona silenziosamente fino a una certa velocità, poi quando la velocità aumenta (entro i dati del passaporto) a causa dell'indebolimento del campo nella bobina di eccitazione, il motore inizia a "pompare" fortemente, cioè ci sono forti fluttuazioni in corrente e velocità. In questo caso, è possibile uno dei numerosi malfunzionamenti:

• le spazzole sono sfalsate dalla posizione neutra al senso di rotazione. Questo, come detto sopra, aumenta la velocità di rotazione dell'armatura.Il flusso indebolito della bobina di eccitazione è influenzato dalla reazione dell'armatura, in questo caso si verifica un aumento, quindi un indebolimento del flusso magnetico, e di conseguenza la frequenza di rotazione dell'armatura cambia nella modalità "swing";

• con eccitazione mista, l'avvolgimento in serie viene attivato in antiparallelo, per cui il flusso magnetico della macchina sarà indebolito, la velocità di rotazione sarà elevata e l'armatura entrerà in modalità "oscillazione".

Per la macchina da 5000 kW, le distanze dei montanti principali dalla forma di fabbrica sono state modificate da 7 a 4,5 mm. La velocità massima utilizzata è il 75% di quella nominale, poi, dopo alcuni anni, la frequenza di rotazione aumenta al 90-95% rispetto a quella nominale, per cui l'indotto inizia a "oscillare" fortemente in termini di corrente e frequenza di rotazione.

È possibile ripristinare la posizione normale di una macchina di grandi dimensioni solo ripristinando l'intercapedine d'aria sotto i pilastri principali, a seconda della forma, da 4,5 mm a 7 mm. A qualsiasi macchina, soprattutto di grandi dimensioni, non dovrebbe essere permesso di "oscillare".