1.8. Вредные последствия реакции якоря.

Вредные последствия реакции якоря заключаются в следующем:

 из-за смещения физической нейтрали проводники коммутируемой секции, находящиеся на геометрической нейтрали, оказались под воздействием искаженного магнитного поля главных полюсов. В них, кроме реактивной э.д.с., индуцировалась э.д.с. вращения. Это привело к увеличению тока коммутации, а значит и к ухудшению коммутации;

 результирующее магнитное поле полюсов, по сравнению с собственным полем, получилось несколько ослабленным: уменьшение магнитного потока под одним краем полюса происходит в большей степени, чем увеличение его под другим краем полюса;

 при вращении якоря напряжение между коллекторными пластинами секций, которые проходят под краем полюсов с усиленным полем, увеличивается. Под крем с ослабленным полем – уменьшается. Поскольку напряжение увеличивается в 2-2,5 раза против расчётного межламельного напряжения, коммутация резко ухудшается и создаются условия для образования кругового огня.

1.9. Меры, уменьшающие вредные последствия реакции якоря.

Меры, уменьшающие вредные последствия реакции якоря, заключаются в следующем:

 увеличение воздушного зазора между якорем и полюсами до оптимальной величины. Для электродвигате- ля типа ТЛ-2К1 расстояние межу якорем и главными полюсами равно 4,5 мм, а между якорем и дополнительными полюсами 7 мм;

 применение специальной формы воздушного зазора или формы листов сердечников главных полюсов, затрудняющих проникновение магнитного потока якоря в сердечники главных полюсов (рис.8);

Рис.8. Меры, уменьшающие реакцию якоря, у тяговых электродвигателей

без компенсационной обмотки:

увеличение воздушного зазора по краям сердечника главных полюсов (а); применение полюсных наконечников сердечника в виде рога (б); применение гребенки: один полюсной наконечник сердечника листа срезается в длину 100 мм и высоту 12 мм и сердечник набирается чередованием наконечников специальной формы (тяговый электродвигатель типа ДПЭ-400 у электровоза ВЛ22) (в); применение полюсных наконечников специальной формы (тяговый электродвигатель НБ- 412 у электровоза ВЛ22) (г).

 наиболее эффективной мерой является применение компенсационной обмотки. Она укладывается в пазы на полюсной дуге сердечников главных полюсов и создает магнитное поле, направленное против магнитного поля якоря. Поэтому реакция якоря (искажение магнитного поля главных полюсов) под главным полюсом полностью компенсируется. Для автоматического действия этой обмотки она соединяется последовательно с обмоткой якоря. При увеличении тока в обмотке якоря, увеличивается его магнитный поток и на эту же величину увеличивается ток и магнитный поток компенсационной обмотки.

1.9. 1.Круговой огонь на коллекторе.

Круговой огонь это мощная электрическая дуга возникающая на коллекторе при соответствующих условиях механического и электрического характера. Эти причины вызывают искрение, преходящее в дуговой разряд, а затем и в круговой огонь.

Причинами механического характера, вызывающими круговой огонь являются:

 неправильно настроенная коммутация на заводе-изготовителе или в депо после ТО или ТР неправильно установлена траверса;

 заволакивание межламельного пространства медью коллекторных пластин или неправильно снятые фаски с коллекторных пластин, что затрудняет выдувание щёточной пыли.

 грязный коллектор, миканитовый (изоляционный) конус, изоляторы кронштейнов, выступание миканитовых пластин коллектора;

 неправильно установлены щёткодержатели относительно коллектора;

 перекос или тугое перемещение щёток в щёткодержателе из-за неправильно выполненных зазоров;

 неправильно отрегулировано давление на щётки, непросушенные щётки или не притёртые к коллектору;

 установка щёток различных марок;

 выработка коллектора или его биение выше нормы.

Причины электрического характера:

 увеличение межламельного напряжения на коллекторе, происходящее в двух случаях. Первый случай - боксование в режиме тяги: увеличивается частота вращения якоря, противо-э.д.с., напряжение на всём коллекторе, а значит и межламельное напряжение. Второй - рекуперативное торможение, когда напряжение в контактной сети возрастает до величины 4000 В, особенно на П соединении тяговых электродвигателей, или в обоих режимах броски напряжения в контактной сети;

 увеличение реакции якоря приводящее к неравномерному распределению межламельного напряжения по окружности коллектора. Её увеличение может иметь место в режиме рекуперативного торможения из-за неправильно установленного соотношении _я / _в (более 2,3 на П и более 4 на СП соединении тяговых электродвигателей) или же в режиме тяги при глубоком ослаблении возбуждения: параллельное соединение тяговых двигателей с применением позиций ОП3 и ОП4 тормозной рукоятки контроллера машиниста.

При увеличении межламельного напряжения до 34-36 В, да ещё при наличии причин механического характера, возникшее искрение переходит в дуговой разряд. Воздух вокруг дуги ионизируются, то есть становится токопроводящим. В зависимости от состояния коллекторно-щёточного узла, его чистоты и влажности воздуха дуга соединяет коллекторные пластины между плюсовыми и минусовыми щёткодержателями (чистый коллектор, конус, сухой воздух) или коллекторные пластины всего коллектора (круговой огонь) при грязном коллекторе, конусе и влажном воздухе. В этом случае воздух уже ионизируется уже вокруг всего коллектора и дуга перебрасывается на остов или сердечники полюсов.

Последствия кругового огня: оплавление меди по петушкам, по концам ламелей, почернение коллектор, обгар изоляционного (миканитового) конуса и повреждение глазури изоляторов кронштейнов

щёткодержателей.

Меры, исключающие образование кругового огня: правильно настроенная коммутация, пра-

вильное содержание коллекторно-щёточного узла и правильная эксплуатация.

Примечание: межламельное напряжение определяется по формуле:

2 P U_к 2 3 1500

U_к = ----------------; для тягового электродвигателя ТЛ-2К1 оно равно U_к ------------------- = 17,1 В

К 525

где U_к - межламельное напряжение;

P – число пар полюсов;

U_{к –} напряжение на коллекторе;

K – число коллекторных пластин;