6.2 Визначення зони безіскрової роботи машин постійного струму

Перед випробуванням щітки встановлюються в положення, яке відповідає геометричній нейтралі. Встановлення може проводитись методом реверсування (при роботі машини під навантаженням з притертими й пришліфованими до колектора щітками) або індуктивним методом (при нерухомому якорі).

При використанні методу реверсування вважається, що положення щіток відповідає нейтралі в тому випадку, якщо в результаті зміни направлення обертання у двигуна при незмінних значеннях напруги, струму навантаження й струму збудження практично не змінюється частота обертання (дослід рекомендується проводити при номінальній частоті обертання), а в генератора при незмінних значеннях частоти обертання, струму навантаження й струму збудження практично не змінюється напруга (живлення обмотки збудження повинно бути незалежним).

Для машин зі змішаним збудженням як при правому, так і при лівому направленні обертання згідне або зустрічне вмикання обмоток повинно зберігатись незмінним.

При використанні індуктивного методу положення щіток, яке відповідає нейтралі, визначається за допомогою чутливого магнітоелектричного приладу (з нулем у середині шкали), який під’єднують до щіток різної полярності, а в обмотку головних полюсів подають імпульсами живлення від стороннього джерела постійного струму.

При положенні щіток, яке відповідає нейтралі, прилад не повинен давати відхилень або ці відхилення повинні бути мінімальними й направлені в різні сторони. Дослід повторюють при встановленні якоря в різні положення відносно полюсів. При відсутності напруги постійного струму в обмотку головних полюсів можна подавати напругу змінного струму й використовувати чутливий вольтметр змінного струму.

Випробування, які пов’язані з визначенням області безіскрової роботи, необхідні для настроювання додаткових полюсів машини й проводяться при номінальній частоті обертання шляхом зміни МРС обмотки додаткових полюсів. Визначення області проводять у режимі навантаження за практично усталеної температури активних частин, яка відповідає номінальному режиму роботи.

При промислових випробуваннях машин потужністю більше 500 кВт допускається проводити це випробування в режимі КЗ при номінальній частоті обертання. Зміну МРС обмотки додаткових полюсів виконують одним з таких способів за допомогою:

- стороннього джерела постійного струму, який під’єднують до затискачів обмотки додаткових полюсів (ОДП), яка вмикається в загальне коло машини (при випробуваннях машини високої напруги стороннє джерело постійного струму заземляють або, якщо це можливо, надійно ізолюють від землі);

- стороннього джерела постійного струму, який живить обмотку додаткових полюсів, яка відімкнена від інших кіл випробовуваної машини (у цьому випадку струм додаткового живлення додаткових полюсів потрібно визначити як різницю між струмом навантаження в момент відліку й струм в обмотці додаткових полюсів);

- накладеної на додаткові полюси тимчасової обмотки, яка живиться від стороннього джерела постійного струму. У цьому випадку струм додаткового живлення отримують приведенням струму живлення тимчасової обмотки до кількості витків додаткових полюсів (цей спосіб доцільно використовувати тільки в тих випадках, коли відсутня можливість використання перших двох способів);

- шунтування обмотки додаткових полюсів (у машинах із сильними додатковими полюсами).

Отже, при випробуваннях обмотку додаткових полюсів живлять додатковим струмом , який поступово змінюють до появи іскріння. Проводячи випробування при різних значеннях струму якоря , отримують два ряди точок, які визначають верхню та нижню границю області безіскрової роботи машини. Границі області повинні відповідати зникненню іскріння при зміні струму підживлення, тобто в середині області машина працює зі ступенем іскріння 1 за шкалою ГОСТ 183-73.

Відхилення середньої лінії області безіскрової роботи вверх від осі абсцис (пунктирна лінія на рисунку 6.2, а) свідчить про те, що МРС обмотки додаткових полюсів є недостатньою. Відхилення середньої лінії області безіскрової роботи вниз (рисунок 6.2, б) вказує на те, що МРС обмотки додаткових полюсів є надмірною.

У першому випадку необхідно збільшити МРС обмотки додаткових полюсів шляхом збільшення кількості її витків або зменшити повітряний зазор під додатковими полюсами. У другому випадку, навпаки, потрібно збільшити повітряний зазор під додатковим полюсом або зменшити МРС обмотки додаткових полюсів.

Рисунок 6.2 – Криві підживлення – відживлення машини постійного струму зі слабкими (а) та сильними (б) додатковими полюсами