Исследование датчиков состояния коммутации в коллекторных машинах Докладчик : Бобровский П. В., Гнидюк А. Ф. Научный руководитель : Ющенко Л. В.

Рассматриваемые вопросы К Коммутация и ее виды П Причины вызывающие искрение А Анализ двух способов определения искрения: по поперечному току в теле щетки и по току разрыва на сбегающем крае щетки.

Причины искрения Механические причины: Повышение напряжения между коллекторными пластинами выше допускаемого предела. Повышение напряжения и плотности тока в момент разрыва контура между щеткой и коллекторной пластиной. Электрические причины: Эллиптическая форма коллектора; Выступление коллекторных пластин; Недостаточная балансировка коллектора; Вибрация щеток

Коммутация 1 коллекторной пластины Коммутация 2 коллекторных пластин Коммутация следующей коллекторной пластины

Прямолинейная коммутация Если считать что в коммутируемой секции за время изменения тока с +ia на – ia не возникает никакой ЭДС, то ток будет изменяться согласно закону прямолинейной коммутации представленном на рисунке.

Нормальная прямая коммутация

Реактивная ЭДС в коммутируемой секции т.к Т 0,0002 то ток i будет изменяться очень быстро. Согласно законам электротехники, всякому изменению тока в обмотке препятствует ЭДС самоиндукции

Замедленная коммутация под воздействием реактивной ЭДС

9 Уменьшение реактивной ЭДС

Ускоренная коммутация Если в коммутирующей секции добиться условия что реактивная ЭДС будет равна коммутирующей ЭДС, то коммутация будет прямолинейной, Если же добиться условия что реактивная ЭДС будет меньше коммутирующей, то коммутация будет ускоренной и появится добавочный ток другого знака. Лучшей из двух ускоренных коммутаций будет коммутация по кривой 1. А на кривой 2 возможно искрение от перекоммутации (т.е. очень сильных ДП)

Ускоренная коммутация

Кривые подпитки ДП В правильно спроектированной машине при правильном действии ДП кривые подпитки сходятся в точке на оси абсцисс (рис. а); Если действие ДП слабое, то средняя линия кривых подпитки отклоняется вверх (рис. б) Если действие ДП слабое, то средняя линия кривых подпитки отклоняется вверх (рис. б) При слишком сильном действии ДП средняя линия подпитки отклоняется вниз (рис. в) При слишком сильном действии ДП средняя линия подпитки отклоняется вниз (рис. в)

Экспериментальная проверка настройки коммутации: датчиком поперечного тока в теле щетки Датчик представляет собой два электрода (1), расположенные на близком и одинаковом расстоянии от коллекторной поверхности (2), имеет на участке ab электрический контакт с телом щетки (3). Выводы электродов (4) изолированы и ни имеют контактов не с щеткой, ни со щеткодержателем.

Экспериментальная проверка настройки коммутации: датчиком поперечного тока в теле щетки А

Экспериментальная проверка настройки коммутации: датчиком тока разрыва Щетка состоит из двух частей: основной (1) и измерительной (2), расположенной со стороны сбегающего края. Они изолированы друг от друга. Ширина измерительной части щетки в 2 меньше ширины межламельной (4) изоляции.

Экспериментальная проверка настройки коммутации: датчиком тока разрыва А

Оценка состояния коммутации 2 датчиками

Вывод Проведенный теоретический и экспериментальный анализ работы двух датчиков по определению коммутации показывает: 1. С помощью датчика поперечного тока возможно настраивать намагничивающую силу дополнительных полюсов только на прямолинейную коммутацию. Но при такой коммутации и больших токах в обмотке якоря возможен процесс искрообразования. 2. Датчик тока разрыва позволяет настраивать намагничивающую силу дополнительных полюсов на нормально – ускоренную коммутацию и экспериментально подтверждается, что такой коммутации соответствует средняя линия безыскровой зоны.