Nastavení stejnosměrných motorů

Regulace stejnosměrných elektromotorů se provádí v následujícím rozsahu: vnější kontrola, měření odporů vinutí proti stejnosměrnému proudu, měření izolačních odporů vinutí ke skříni a mezi nimi, zkouška mezizávitové izolace vinutí vinutí kotvy, zkušební provoz.

Externí kontrola stejnosměrného motoru, stejně jako kontrola indukčního motoru, začíná štítem. Na typovém štítku stejnosměrného motoru musí být uvedeny následující údaje:

• název nebo obchodní značka výrobce,

• typ auta,

• sériové číslo stroje,

• jmenovité údaje (výkon, napětí, proud, rychlost),

• způsob, jak vzrušit stroj,

• rok vydání,

• hmotnost a GOST stroje.

Navíjecí koncovky stálý motor musí být spolehlivě izolovány od sebe i od těla, vzdálenost mezi nimi a tělem musí být minimálně 12-15 mm. Při externím vyšetření je věnována zvláštní pozornost kolektor a mechanismus kartáčů (kartáče, traverzy a držáky kartáčů), protože jejich stav výrazně ovlivňuje komutaci stroje a tím i stabilitu jeho provozu.

Při prohlídce sběrače se přesvědčí, že na pracovní ploše nejsou žádné stopy po frézách, dírách, skvrnách laku a barvy, stejně jako stopy uhlíkových usazenin z nevyhovujícího chodu kartáčového mechanismu. Izolace mezi kolektorovými deskami by měla být zvolena do hloubky 1–2 mm, hrany desek by měly být zkoseny o šířce 0,5–1 mm (v závislosti na výkonu motoru). Mezery mezi deskami musí být zcela čisté — nesmí obsahovat kovové hobliny nebo dřevěné hobliny, prach z grafitových štětců, olej, lak atd.

Činnost stejnosměrného motoru a zejména jeho kartáčového mechanismu je ovlivněna netěsností kolektoru a jeho vibracemi. Čím vyšší je obvodová rychlost kolektoru, tím nižší je přípustný únik. U vysokootáčkových motorů by maximální povolená hodnota úniku neměla překročit 0,02-0,025 mm. Velikost amplitudy vibrací se měří číselníkovým úchylkoměrem.

Během měření je hrot indikátoru přitlačován k povrchu ve směru, ve kterém budou měřeny vibrace. Vzhledem k tomu, že plocha kolektoru je přerušena (střídají se kolektorové desky a prohlubně), používá se dobře nabroušený kartáč, na který by měl spočívat hrot indikátoru. Pouzdro indikátoru musí být připevněno k základně bez vibrací.

Ukazatel indikátoru při měření kmitá s frekvencí měřeného kmitání v určitém úhlu, jehož hodnota se na stupnici indikátoru odhaduje na setiny milimetru. Tento přístroj však dokáže měřit vibrace při rychlosti až 750 ot./min.Pro motory s otáčkami nad 750 ot./min je nutné použít speciální přístroje - vibrometry nebo vibrografy, které dokážou měřit nebo zaznamenávat vibrace určitých součástí stroje.

Únik se měří také indikátorem. Netěsnost potrubí se měří jak ve studeném, tak v horkém stavu motoru. Při měření věnujte pozornost chování šipky indikátoru. Hladký pohyb šipky ukazuje na dostatečnou válcovitost povrchu a škubnutí šipky indikuje místní porušení válcovitosti povrchu, což je zvláště nebezpečné pro kartáčový mechanismus motoru. Měření otřesů je podmíněné, protože práce Zkušenosti ukazují, že existují motory, u kterých jsou rázové hodnoty vysoké při nízkých otáčkách a při jmenovitých otáčkách fungují uspokojivě. Konečný závěr o kvalitě práce sběrače lze proto učinit až po kontrole chodu motoru pod zatížením.

Při kontrole mechanické části stejnosměrného motoru byste měli věnovat pozornost stavu poměrů a spojů vinutí, ložiskových sestav, rovnoměrnosti mezery (při demontovaném motoru). Rozdíl naměřený v diametrálně opačných bodech mezi kotvou a hlavními póly motoru se nesmí lišit od průměrné hodnoty o více než 10 % pro mezery menší než 3 mm a nejvýše o 5 % pro mezery větší než 3 mm

Po kontrole otřesů a vibrací začnou nastavovat kartáčový mechanismus motoru. Kartáče v klipech by se měly volně pohybovat, ale neměly by se viklat.Normální mezera mezi kartáčem a držákem ve směru otáčení by neměla přesáhnout 0,1-0,4 mm, v podélném směru 0,2-0,5 mm.

Normální měrný tlak kartáčů na kolektor, v závislosti na kvalitě materiálu kartáče, by měl být alespoň 150-180 g / cm2 pro grafitové kartáče, 220-250 g / cm2 pro měď-grafit. Aby nedocházelo k nerovnoměrnému rozložení proudu, neměl by se přítlak jednotlivých kartáčů lišit od průměru o více než 10 %. Specifický tlak se stanoví následovně. Mezi sběrač a kartáč se umístí list tenkého papíru, ke kartáči se připevní siloměr a poté přitažením kartáče siloměrem najdou místo, kde bude možné list papíru volně vytáhnout. Hodnota dyno v tomto bodě odpovídá tlaku kartáče na potrubí. Specifický tlak se stanoví vydělením hodnoty na dynamometru plochou základny kartáče.

Správná instalace kartáčů je jedním z nejdůležitějších faktorů pro správný chod stroje. Držáky kartáčů jsou instalovány tak, že kartáče jsou striktně rovnoběžné se sběrnými deskami a vzdálenosti mezi jejich okraji jsou rovné vzdálenosti pólů stroje s chybou maximálně 2 %.

U motorů s více pražci jsou držáky kartáčů umístěny tak, aby kartáče pokryly co největší část délky kolektoru (tzv. vrstvené uspořádání). To umožní podílet se na komutaci po celé délce kolektoru, což přispívá k jeho rovnoměrnějšímu opotřebení.Při takovémto uspořádání kartáčů je však nutné zajistit, aby kartáče během provozu (s přihlédnutím ke zdvihu hřídele) nevyčnívaly za hranu sběrače. Před nastartováním motoru se kartáče opatrně otřou o sběrač (obr. 1) skleněným (ne však karborundovým) papírem se střední zrnitostí. Zrnka karborundového papíru mohou proniknout do těla kartáče a následně během provozu poškrábat sběrač, čímž se zhorší spínací podmínky stroje.

Než přistoupíte ke kontrole správnosti zahrnutí vinutí, prostudujte si označení svorek stroje určitého typu. U stejnosměrných motorů jsou vinutí označena podle GOST 183-66 s prvními velkými písmeny jejich názvu, za nimiž následuje číslo 1 pro začátek vinutí a 2 pro jeho konec. Pokud jsou v motoru další vinutí se stejným názvem, jsou jejich začátky a konce označeny čísly 3-4, 5-6 atd. Označení svorek může odpovídat budicím obvodům a směrům otáčení motoru znázorněným na Obr. 2.

Zkontroluje se správnost zahrnutí pólových vinutí, aby se vyjasnilo střídání jejich polarity. Střídání polarity pomocných a primárních pólů pro každý stroj musí být přesně definováno pro daný směr otáčení stroje. Při pohybu od pólu k pólu ve směru otáčení stroje pracujícího v motorovém režimu je za každým hlavním pólem další pól stejné polarity, například N — n, S — s. Polaritu pólů lze určit několika způsoby: vizuální kontrolou, pomocí magnetické jehly a pomocí speciální cívky.

První metoda se používá v případech, kdy lze vizuálně sledovat směr vinutí cívek.

Rýže. 1. Tření kartáčů ke sběrači:. a — špatně; Jasný

Rýže. 2. Označení svorek vinutí stejnosměrných motorů pro různá schémata buzení a směry otáčení

Znáte směr vinutí a pomocí pravidla "gimbal" určete polaritu pólů. Tento způsob je vhodný pro vinutí ze sériového budicího vinutí, jehož směr vinutí lze velmi snadno určit díky značnému průřezu závitů.

Druhý způsob se používá především u cívek s paralelními budicími vinutími. Podstata této metody je následující. Do vinutí motoru je přiveden proud, magnetická jehla je zavěšena na niti, na jejíchž koncích je vyznačena polarita, a je přiváděna střídavě na každý pól. V závislosti na polaritě pólu k němu bude šipka směřovat koncem opačné polarity.

Při použití této metody je třeba mít na paměti, že šíp má schopnost překouzlit, proto by měl být experiment proveden co nejrychleji. Metoda magnetické jehly se k určení polarity sériové cívky používá jen zřídka, protože cívkou musí projít značný proud, aby se vytvořilo dostatečně silné pole.

Třetí metoda stanovení polarity cívek je použitelná pro jakoukoli cívku, nazývá se metoda testovací cívky. Cívka může mít jakýkoli tvar — toroidní, obdélníkový, válcový. Cívka je navinuta co největším počtem závitů tenkého izolovaného měděného drátu na rám z lepenky, celuloidu atd. Milivoltmetr.

Zapojení cívek se považuje za správné, pokud se pod každými dvěma sousedními póly šipky zařízení odchylují v různých směrech za předpokladu, že zkušební cívka směřuje k pólům na stejné straně. Kontrola správného připojení vinutí přídavných pólů vzhledem k vinutí kotvy se provádí podle schématu znázorněného na obr. 4.

Když je spínač K sepnutý, ručička milivoltmetru se vychýlí. Při správném zapnutí je magnetizační síla vinutí pomocného pólu směrována opačně než magnetizační síla vinutí kotvy, proto musí být vinutí kotvy a vinutí pomocného pólu zapnuto opačně, tj. minus (nebo plus) kotva musí být připojena na mínus (nebo plus) vinutí přídavných pólů.

Rýže. 3. Určení polarity pólů stejnosměrných motorů pomocí zkušební cívky

Rýže. 4. Schéma pro kontrolu správnosti zařazení vinutí přídavných pólů vzhledem k vinutí kotvy

Pro kontrolu vzájemného spojení vinutí přídavných pólů a kompenzačního vinutí můžete použít schéma na obr. 5, pro malé motory.

Při normálním provozu stejnosměrného motoru se magnetický tok vytvářený kompenzační cívkou musí shodovat ve směru s magnetickým tokem komplementární pólové cívky. Po určení polarity vinutí musí být kompenzační vinutí a vinutí přídavných pólů spojeny dohromady, to znamená, že mínus jednoho vinutí musí být spojeno s plusem druhého.

Rýže. 5.Schéma pro kontrolu správnosti zařazení vinutí přídavných pólů do kompenzačního vinutí

Před určením polarity kartáčů a provedením nezbytných měření odporu cívek nastavte kartáče na neutrál. Neutrál elektromotoru znamená takové vzájemné uspořádání vinutí hlavních pólů a kotvy, kdy je transformační koeficient mezi nimi nulový. Pro nastavení kartáčů do neutrální polohy je sestaven řetěz (obr. 6).

Budicí cívka je přes spínač připojena ke zdroji energie (baterii) a ke kartáčům kotvy je připojen citlivý milivoltmetr.Když je do budicí cívky přiveden proud trhnutím, jehla milivoltmetru se vychýlí jedním směrem nebo jiný. Když jsou kartáče umístěny přesně v neutrální poloze, jehla zařízení se nevychýlí.

Přesnost konvenčních přístrojů je nízká — v nejlepším případě 0,5 %. Proto jsou kartáče nastaveny do polohy odpovídající minimálnímu čtení zařízení a to je považováno za neutrální. Obtížnost nastavení neutrálních kartáčů spočívá v tom, že poloha neutrálu závisí na poloze kolektorových desek.

Často se stává, že neutrál nalezený pro jednu polohu kotvy je při otáčení posunut. Neutrální poloha je tedy definována pro dvě různé polohy hřídele. Pokud se ukáže, že poloha neutrálu je pro různé polohy kotvy odlišná, pak by měly být kartáče umístěny do mezilehlé polohy mezi dvěma značkami. Přesnost nastavení kartáčů na neutrál závisí na stupni přilnavosti povrchu kartáče ke sběrači.Proto, aby se získal přesnější výsledek při určování neutrálu motoru, kartáče se předem otírají v kolektoru.

Polarita štětců se určuje jedním z následujících způsobů.

1. Voltmetr je připojen ke dvěma bodům na kolektoru (obr. 7), umístěným od protilehlých kartáčů ve stejné vzdálenosti. Při vzrušení se ručička voltmetru vychýlí jedním nebo druhým směrem. Pokud se šipka odchyluje doprava, je „plus“ v bodě 1 a „mínus“ je v bodě 2. Nejbližší kartáček proti směru otáčení bude mít polaritu připojené svorky zařízení.

2. Budicí cívkou prochází stejnosměrný proud určité polarity, ke kotvě se připojí voltmetr a kotva se uvede do rotace tlakem rukou nebo pomocí mechanismu. V tomto případě se ručička voltmetru vychýlí. Směr šipky ukazuje polaritu kartáčků.

Měření odporu vinutí stejnosměrného motoru je velmi důležitým prvkem pro kontrolu stejnosměrných motorů, protože výsledky měření slouží k posouzení stavu kontaktních spojení vinutí (přípojky, šrouby, svarové spoje). Odpor vinutí motoru se měří jednou z následujících metod: ampérmetr - voltmetr, jednoduchý nebo dvojitý můstek a mikroohmmetr.

Je třeba pamatovat na některé charakteristiky měření odporu vinutí stejnosměrných motorů.

1. Odpor sériového vinutí pole, kompenzačního vinutí, vinutí přídavných pólů je malý (tisíciny ohmů), proto se měření provádí mikroohmmetrem nebo dvojitým můstkem.

2.Odpor vinutí kotvy se měří metodou ampérmetr-voltmetr pomocí speciální dvoukontaktní sondy s pružinami v izolační rukojeti (obr. 8). Měření se provádí následovně: na kolektorové desky stacionární kotvy s odstraněnými kartáči je přiváděn stejnosměrný proud z dobře nabité baterie o napětí 4-6 V. Mezi desky, do kterých je proud přiváděn, se přivádí stejnosměrný proud z dobře nabité baterie o napětí 4-6 V. úbytek napětí se měří milivoltmetrem. Požadovaná hodnota odporu jedné větve kotvy

Rýže. 6. Schéma pro kontrolu správné instalace kartáčů v neutrální poloze

Rýže. 7. Schéma pro určení polarity kartáčků

Rýže. 8 Měření odporu kotvy pomocí dvoupinové sondy

Podobná měření se provádějí pro všechny ostatní desky. Hodnoty odporu mezi každou sousední deskou by se od sebe neměly lišit o více než 10% jmenovité hodnoty (pokud má stroj vyrovnávací vinutí, může rozdíl dosáhnout 30%).

Měření izolačního odporu vinutí a kontrola dielektrické pevnosti izolace vinutí se provádí stejným způsobem jako odpovídající kontrolní místa asynchronních motorů.

První spuštění stejnosměrného motoru se provádí ihned po naladění motoru, aby se nakonec prověřila jeho provozuschopnost.Stejně jako asynchronní motory se stejnosměrné motory testují v klidovém stavu s vypnutým mechanismem a převodovkou. Podobná volnoběžná zkouška stejnosměrného motoru je nutná pro správné vyladění řídicího obvodu.

Startování motoru na volnoběh a při zatížení by mělo být prováděno velmi opatrně.Bezprostředně před spuštěním je nutné se přesvědčit, že se kotva snadno otáčí, kotva se nedotýká statoru, že je v ložiscích mazivo a také zkontrolovat ochranné relé. Vypínací proud maximální ochrany nesmí překročit 200 % maximálního proudu motoru. S testem Spuštění stejnosměrného motoru řídit kvalitu komutace sledováním kolektoru během proudových rázů a poté, když motor běží naprázdno při maximálním napětí a maximálních otáčkách.

Zátěž by neměla způsobit zvýšení rychlosti jiskry ve srovnání s volnoběhem. Je povoleno provozovat stejnosměrný motor se stupněm jiskření kartáče 11/2 a dokonce 2. Při výraznějším stupni jiskření se seřídí komutace: kartáče jsou nastaveny na neutrál, cívka přídavných pólů je správně zapnuté, kartáče jsou přitlačeny ke sběrači a kartáče přilnou ke sběrači.

Je třeba si uvědomit, že nepřijatelné jiskření na kolektoru může být spojeno s poruchou řídicího obvodu, protože rychlost změny proudu v obvodech kotvy a buzení, maximální hodnoty proudových rázů, poměr proud kotvy a magnetický tok stroje v různém čase závisí na obvodu. Po pozorování provozu při zatížení a úpravě komutace stejnosměrného motoru lze považovat proces uvedení do provozu za dokončený.