DC variklių naudojimas kasyklose: veikimas, tikrinimas ir priežiūra

Perskaitę šį straipsnį, sužinosite apie: - 1. Įvadas į kintamosios srovės variklį, naudojamą kasyklose 2. Srovės variklio lokomotyvų baterijos 3. DC variklio įkrovimo stotis 4. Dalys 5. Valdymas 6. Tipai 7. DC paleidimas Variklis 8. Elektrinis stabdymas 9. DC vyniojimo varikliai 10. DC variklių tikrinimas ir priežiūra 11. Gedimų nustatymo lentelės.

Turinys:

Kasyklose naudojamas DC variklio įvadas
Srovės variklio lokomotyvų baterijos
DC variklio įkrovimo stotis
DC variklio dalys
DC variklio veikimas
Tiesioginės srovės variklių tipai
DC variklio paleidimas
Elektrinis stabdymas
DC vyniojimo varikliai
DC variklių tikrinimas ir priežiūra
Gedimų paieškos lentelės

1. Kasyklose naudojamas DC variklio įvadas:

Požeminėje daugumoje naudojamų elektrinių lokomotyvų maitina nuolatinės srovės varikliai, dirbantys iš antrinės baterijos. Paprastai naudojami serijos nuolatinės srovės varikliai, nes jų armatūros yra nuolat sujungtos su varančiais ratais, kad būtų išvengta bet kokio jų lenkimo iš kelio galimybės.

Dauguma lokomotyvų turi du variklius, po vieną kiekviename gale; kai kuriuose lokomotyvuose du varikliai yra prijungti nuosekliai, kiti - lygiagrečiai.

Kiekvienas variklis turi startinių varžų banką, o vairuotojas palaipsniui juos išjungia sukant valdymo rankenėlę, kol variklis važiuoja visu greičiu. Vairuotojas naudoja tuos pačius rezistorius, kaip ir lokomotyvų greičio kontrolės priemones.

2. DC variklio lokomotyvų baterijos:

Lokomotyvo vežamos baterijos yra švino rūgšties. Visiškai įkrautos baterijos turi saugoti pakankamai energijos, kad galėtų važiuoti ne trumpiau kaip 3–5 valandas. Tiesą sakant, reikalaujamos talpos baterijos būtinai yra didelės ir paprastai sudaro didelę lokomotyvo dalį.

3. DC variklio įkrovimo stotis:

Kai baterijų įkrovimas yra beveik išnaudotas, lokomotyvas perkeliamas į požeminę įkrovimo stotį, kad baterijas būtų galima įkrauti. Akumuliatoriai stovi ant platformos ant lokomotyvo važiuoklės. Kai kurių tipų lokomotyvuose, platforma yra įrengta voleliu, kad baterijos panašiai galėtų būti stumiamos į platformą šalia lokomotyvo.

Arba baterijos gali būti pakraunamos ir iškraunamos juostomis ar diržais. Baterijos įkraunamos įkrovimo stotyje įkraunamos ir atsižvelgiama į jiems reikalingą dėmesį.

Akumuliatorių įkrovimas yra kruopščiai kontroliuojamas, siekiant sumažinti vandenilio gamybos greitį. Pradinėje įkrovimo laikotarpio dalyje per akumuliatorių patenka didelė įkrovimo srovė. Po maždaug penkių valandų pradžios prasidės dujinimas, ir jei tęsiamas sunkus įkrovimo greitis, pavojingas vandenilio kiekis būtų išskiriamas.

Todėl mokestis yra baigtas sumažinta srovė. Vandenilis susidaro per visą sumažintą srovės įkrovimo laikotarpį, tačiau įkrovimo srovė yra kruopščiai sureguliuota, kad būtų išlaikytas minimalus pavarų dėjimas. Įkrovimo stoties vėdinimas yra kruopščiai kontroliuojamas, kad vandenilis negalėtų kauptis. Bendras lokomotyvo akumuliatoriaus įkrovimo laikas yra nuo aštuonių iki dešimties valandų.

4. DC variklio dalys:

Dvi pagrindinės nuolatinės srovės variklio dalys yra besisukanti dalis, vadinama armatūra, ir stacionari dalis vadinama lauku. Be to, ant armatūros veleno yra sumontuotas komutatorius, per kurį srovė tiekiama į armatūros apviją ir šepečių rinkinį, kurie liečiasi su komutatoriumi ir užbaigia grandinę prie armatūros.

Dabar pažiūrėkime, kokios yra svarbios nuolatinės srovės variklių dalys. Trumpas aprašymas pateikiamas toliau:

(1) Armatūra:

Armatūra susideda iš cilindrinės šerdies, pagamintos iš minkštojo geležies laminavimo ir sumontuotos ant plieno veleno. Armatūra turi apviją, kurios laidininkai paprastai yra išilgai išilgai pjūvio, supjaustyto į išorinį šerdies paviršių. Atskiri laidininkai yra izoliuoti vienas nuo kito ir iš šerdies.

Paprastai jie laikomi vietose, kuriose yra pleištai iš medienos arba formuotos izoliacijos, pvz., Prespahn bakelitas, kuris užplombuoja atvirus angų galus. Apvijos ir pleištiniai pleištai laikomi vietoje plieninių juostų arba laidų juostomis, kad jie negalėtų skristi, kai armatūra sukasi greičiu, kaip parodyta 16.1 pav. Armatūros velenas yra palaikomas ant galų ir užsandarintas vidiniais ir išoriniais guoliais.

(2) Komutatorius:

Komutatorius susideda iš apvalios dalies, pagamintos iš vario segmentų, kurios yra izoliuojamos viena nuo kitos plonais geriausios kokybės žėručiais. Segmentai paprastai laikomi dviejuose tvirtinimuose, kurie yra tvirtai prispausti varžtais, arba diskų veržlė, kaip parodyta 16.2 pav.

Apvaliojo komutatoriaus paviršius apdirbamas labai lygiu būdu, kad ant jo paviršiaus esantys šepečiai galėtų gerai prisiliesti prie elektros, nes armatūra sukasi, kuo mažiau trinties, vibracijos ir šlifavimo. Kiekvienas komutatoriaus segmentas yra prijungtas prie armatūros apvijos taško.

Armatūros šerdis paprastai yra didesnio skersmens nei komutatorius, todėl jungtys gaminamos iš komutatoriaus spinduliuojančių vario strypų. Jungtis vadinama komutatoriumi arba komutatoriumi.

(3) Lauko jungas:

Laukas susideda iš apvijų, sukurtų intensyviam statiniam magnetiniam laukui, prijungtam prie maitinimo šaltinio. Iš tikrųjų lauko apvijos yra dedamos į tuščiavidurį cilindrą arba jungą. Stūmoklio gabalėliai arba polių batai, sukonstruoti iš minkšto geležies laminavimo, yra prisukti jungo viduje ir lauko apvija yra susukta ritiniais, apvyniotais aplink polius.

16.3 pav. Parodyta jungtis su nuolatinės srovės variklio lauku. Paveiksle pateikiamas paprastas izometrinis jungo vaizdas.

(4) Šepečiai:

Dc variklyje srovė tiekiama į armatūrą per anglies šepečius, kurie yra ant komutatoriaus paviršiaus. Dažniausiai šepetys yra stačiakampis, o galas pritvirtintas prie komutatoriaus lanko, kad būtų užtikrintas maksimalus kontaktinis plotas, taigi, minimalus kontaktinis pasipriešinimas.

16.4 (a) rodo vieną anglies šepetį. Šepečiai laikomi atviro šepečio laikiklyje (arba šepečių dėžutėse), kuriuose jie yra tvirti, bet laisvai stumdomi. Spyruoklis arba spyruoklinis svirtis ant viršutinio šepečio galo laiko šepetį kontaktuojant su komutatoriaus paviršiumi.

Spyruoklinio slėgio pakanka, kad tarp šepetėlio ir komutatoriaus būtų palaikomas geras elektrinis kontaktas ir kad šepetys nepatektų atgal. 16.4 (b) pavaizduotas šepetys šepečio laikiklyje, kad būtų lengviau gauti nuorodą.

Kiekvienas šepetys sujungtas su fiksuotu terminalu lanksčia vario juosta. Vienas jungties galas yra įmontuotas šepečio viršuje, o kitas galas turi terminalo žymą, kuri yra naudojama jos pritvirtinimui prie terminalo.

Paprastai šepečiai skirstomi į keletą rinkinių. Rinkinys ant mažo variklio gali būti sudarytas iš vieno šepečio, tačiau didesnėje mašinoje rinkinys susideda iš dviejų ar daugiau šepečių, kurie liečiasi su komutatoriumi toje pačioje radialinėje padėtyje.

Šepečių rinkiniai sumontuoti izoliuotame šepečio žiede, kuris yra prisukamas prie jungties arba variklio korpuso. Šepečių rinkinių, reikalingų varikliams, skaičius priklauso nuo to, kaip armatūra yra sužeista. Naudojamos dviejų tipų armatūros apvijos, ty juosmens apvijos ir bangų apvijos.

Lapų apvija:

Tokiu būdu laidininkai yra apvynioti atgal, suformuojant kilpų seriją (arba „apvalius“, kaip jis laisvai vadinamas), arba apjuosia aplink armatūrą, gretimų kilpų prijungimas prie gretimų komutatorių segmentų.

Srovės takų, esančių per armatūros apviją, skaičius yra lygus pagrindinių polių skaičiui lauke, todėl variklis turi tokį patį šepečių rinkinių skaičių kaip lauko polius. Šepečių rinkiniai yra vienodai išdėstyti aplink komutatorių ir prijungti prie teigiamų ir neigiamų tiekimo linijų.

„Wave Windings“:

Šio tipo vyniojimo metu laidininkai sukasi į priekį bangomis aplink armatūrą (ir taip pavadinimo bangą), kad kiekvienas laidininkas „pasitiktų“ kiekvieną lauko polių. Per dvi armatūros apvijas yra tik du srovės keliai, todėl mašinai reikia tik dviejų šepečių rinkinių, nepriklausomai nuo lauko polių skaičiaus.

Šepečių rinkinių atstumas priklauso nuo ^- polių skaičiaus; ant keturių polių įrenginio, šepečių rinkiniai būtų iš tikrųjų išdėstyti stačiu kampu.

5. nuolatinės srovės variklio veikimas:

Iš pirmojo principo žinome, kad laidininkas, turintis srovę ir patalpintas magnetiniame lauke, linkęs judėti per magnetinį lauką. Judėjimo kryptis priklauso nuo srovės krypties laidininko ir lauko poliškumo pagal Flemingo kairiąją variklių taisyklę.

Tiesą sakant, magnetinio lauko stiprumas ir srovėje, tekančioje laidininke, stiprumas, lemia laidininkui veikiančios jėgos stiprumą.

Dc variklyje stacionarus magnetinis laukas susidaro srovėje, tekančioje lauko apvijuose. Armatūros laidininkai, esantys po lauko polių, yra intensyvaus magnetinio lauko. Jei šiuose laiduose srovė teka joms įtakos.

Srovės tekėjimo laiduose kryptis gali būti tokia, kad jėgos veiktų ta pačia kryptimi aplink armatūrą. Tada sukuriamas sukimo momentas, kuris sukasi armatūrą. Tai yra paprasčiausias aprašymas. Išsamesnės nuorodos gali būti susijusios su knygomis, išsamiai aptariančiomis teoriją.

Komutavimas:

Armatūros apsisukimo metu, bet kuriuo momentu grandinės gaminamos per armatūros apviją iš komutatorių segmentų, kurie liečiasi su teigiamais šepetėliais, per laidininkus iš karto po poliais, į segmentus, liečiančius neigiamus šepečius. Sukant armatūrą, po kiekvienu poliu atsiranda naujų laidų, o nauji segmentai liečiasi su kiekvienu šepečių rinkiniu.

Kai laidininkas eina nuo, pvz., Šiaurinio poliaus, per ją einanti grandinė suskaido komutatoriaus segmentus, einančius iš šepečių. Kadangi armatūra ir toliau sukasi, šis laidininkas tenka į pietų polių. Per tą patį grandinę užbaigia tie patys du komutatoriaus segmentai, kurie patenka į priešingos poliškumo šepečius.

Srovė teka per laidininką priešinga kryptimi. Todėl laidininkas tęsia sukimo momentą ta pačia kryptimi. Kadangi laidininkai pereina pakaitomis po priešingos poliškumo poliais, kiekvienas laidininkas faktiškai turi kintamą srovę.

Komutavimo tikslas - išlaikyti kuo arčiau erdvėje esančių armatūros vyniojimo takų, o pats armatūra sukasi taip, kad sukimo momentas būtų nuolat tobulinamas. 16.5 pav. Vis dėlto atkreipkite dėmesį, kad armatūros išdėstymas supaprastintas, kad būtų lengviau iliustruoti, ir nėra darbo armatūros apvijų.

Rotacijos atšaukimas:

Adc variklio sukimosi kryptis yra atbulinė, prijungiant jungtis prie lauko arba šepečių. Sukimosi kryptis išlieka ta pati, jei abu jungčių komplektai yra pakeisti.

Atgal EMF:

Kai armatūra sukasi magnetiniame lauke, jo laidininkai sukelia emfs dėl santykinio judėjimo tarp laidininkų ir lauko. Emf, kuris bet kuriuo momentu sukelia bet kurį laidininką, prieštarauja emf važiavimo srovei per tą laidininką. Todėl sukeltas emf yra atgalinis emf

Atgal emfs atskiruose laiduose kartu suformuoja armatūrą atgal, prieštaraujančią maitinimo įtampai, prijungtai tarp šepečių. Nugaros emfo stiprumas armatūroje yra proporcingas lauko stiprumui ir armatūros sukimosi greičiui. Kadangi armatūros apvijos atsparumas yra mažas (paprastai mažesnis nei 1, 0 omų), galinis emf yra pagrindinis veiksnys, ribojantis armatūros grandinės srovę.

Greitis:

Kai variklis veikia, potencialus skirtumas, kuris važiuoja per armatūros apviją, bus skirtumas tarp maitinimo įtampos, esančios per šepečius, ir viso armatūros nugarėlės. Norint, kad variklis važiuotų savo apkrova, faktiškai tekančioji armatūra turi būti pakankama, kad sukurtų reikiamą sukimo momentą. Todėl greitis, kuriuo variklis važiuoja, yra tas, kuriame galinė emf leidžia tik pakankamą srovę tekėti per armatūrą, kad sukurtų sukimo momentą, reikalingą kroviniui vairuoti.

Tačiau greitį labai veikia įvairūs toliau išvardyti veiksniai:

1. Įkelti:

Jei apkrova padidėja, o sukimo momentas yra nepakankamas vairuoti, armatūra sulėtėja. Lėtesniu greičiu nugaros emf sumažėja ir srovė teka daugiau, todėl padidėja sukimo momentas, kad būtų galima vairuoti papildomą apkrovą. Ir atvirkščiai, jei apkrova yra mažesnė, reikia vairuoti mažesnį sukimo momentą, taigi, mažiau srovės. Tada armatūra pagreitina ir galiausiai padidina galinę emf

2. Armatūrai taikoma įtampa:

Armatūroje tekanti srovė yra proporcinga skirtumui tarp panaudotos įtampos ir galinės srovės įtampos. Jei armatūrai taikoma įtampa padidėja, skirtumas tarp jo ir nugaros emfo padidėja, taip pat padidėja armatūroje tekanti srovė.

Armatūros greitis didėja, atkuriant skirtumą tarp taikytos įtampos ir nugaros emf. Priešingai, jei sumažėja armatūrai taikoma įtampa, armatūra sulėtėja taip, kad nugaros emfas sumažėja.

3. Lauko stiprumas:

Jei lauko stiprumas didėja, bet kokiu sukimosi greičiu sukeltas nugaros emfas padidėja. Armatūros srovė mažėja ir taip pat sukimo momentas. Todėl, norint valdyti apkrovą, armatūra turi pasukti lėčiau. Atvirkščiai, jei lauko stiprumas sumažėja, nugaros emfas sumažinamas bet kokiu sukimosi greičiu ir padidėja armatūros srovė.

Todėl variklis, norėdamas sumažinti lauko stiprumą, linkęs važiuoti greičiau. Tačiau, kadangi sukimo momentas priklauso nuo lauko stiprumo ir armatūros srovės stiprumo, armatūroje reikia didesnės srovės, kad būtų galima važiuoti tam tikrą apkrovą, jei lauko stiprumas sumažėja.

4. Armatūros reakcija:

Kai variklis veikia, srovė cirkuliuoja armatūros apvijoje ir sukuria magnetinį lauką. Armatūros lauko stiprumas priklauso nuo srovės, tekančios armatūroje, stiprumo ir dėl to variklio sukimo momento.

Armatūros sukurtas laukas erdvėje yra stacionarus, tačiau jo poliškumas nesutampa su pagrindinio lauko poliškumu. Efektyvus laukas, kuriame veikia armatūra, yra pagrindinio lauko ir armatūros lauko rezultatas, kaip parodyta 16.6 pav.

Gauto lauko poliškumo ašis nesutampa su mechaninių polių dalių ašimi, o jos padėtis kinta priklausomai nuo variklio veikiamos apkrovos. Variklio efektyvaus lauko iškraipymas vadinamas armatūros reakcija.

5. Šepečio padėtis:

Šepečiai turi būti išdėstyti aplink komutatorių taip, kad kiekvienos laidininko srovės kryptis būtų pakeista, o laidininkas būtų neutralioje padėtyje tarp dviejų dalių. Jei šepečio padėtis neteisinga, srovės krypties pokytis atsiranda po polių; taip, kad dalis laiko, kai laidininkas yra po poliu, srovė teka netinkama kryptimi.

Dėl šepečių atsiranda sunkus kibirkštis, todėl komutatorius gali būti įkrautas. Stulpai, pagal kuriuos laidininkai praeina, yra efektyvaus magnetinio lauko poliai, o ne lauko apvijos fiziniai poliai.

Efektyvus magnetinis laukas yra tarp lauko apvijų pagaminto magnetinio lauko ir armatūros pagamintas magnetinis laukas. Todėl tikslią efektyvių polių padėtį, taigi ir teisingą šepečių padėtį, lemia armatūros srovės stiprumas.

Kadangi armatūros srovės stiprumą lemia variklio greitis ir apkrova, tiksli efektyvių polių padėtis, taigi ir teisinga šepečio padėtis, taip pat priklauso nuo greičio ir apkrovos. Todėl iki šiol aprašytas nuolatinės srovės variklis, turintis fiksuotą padėtį, gali efektyviai veikti tik vienu greičiu ir apkrova.

6. Brush Rocking:

Vienas iš būdų, kaip pritaikyti lauko lauko padėtį, yra šepečių, esančių ant šepečio žiedo, kurie gali būti pasukti (arba sukti) aplink komutatoriaus ašį, judėjimą. Todėl šepečių padėtis gali būti nustatyta bet kokiai apkrovai, kurią variklis veikia.

Šis metodas tinka tik tiems varikliams, kurie naudojami apkrovai važiuoti pastoviu greičiu ir kai apkrovos pokyčiai atsiranda retais intervalais. Jis netinka varikliams, skirtiems veikti skirtingomis apkrovos ir greičio sąlygomis ir retai naudojamas šiuolaikinėse mašinose.

7. Tarpinės:

Varikliai, suprojektuoti veikti kintamu greičiu arba skirtingoms apkrovoms, paprastai yra aprūpinti poliais, ty mažais polių apvaisais, išdėstytais tarp pagrindinių lauko stulpų, siekiant stabilizuoti gautą lauką. Stulpai sukuria magnetinį lauką, kuris priešinasi armatūros reakcijai.

Apvijos yra nuosekliai sujungtos su armatūra taip, kad tarpinės lauko stipris padidėtų ar sumažėtų, kai tvirtinama armatūros reakcija. Stulpai stabilizuoja efektyvų magnetinį lauką per daugybę apkrovų ir greičių. Viena šepečio padėtis išlieka teisinga per šį diapazoną, kad variklis galėtų efektyviai važiuoti skirtingomis apkrovomis ir be kibirkščių.

6. Tiesioginės srovės variklių tipai:

Variklio lauko apvijos gali būti sujungtos nuosekliai su armatūra arba lygiagrečiai su juo. Šie du lauko sujungimo metodai duoda skirtingus variklių tipus su skirtingomis charakteristikomis. Trečiojo tipo variklis sujungia jų charakteristikas.

1. Šunų variklis:

Lauko apvijos yra sujungtos lygiagrečiai su armatūra, kaip parodyta 16.7 pav. Todėl tiek laukas, tiek armatūra yra tiesiogiai prijungti prie tiekimo. Srovė, tekanti lauko apvijuose, yra pastovi, todėl lauko stiprumas taip pat yra pastovus.

Armatūroje teka srovė, todėl variklio greitis priklauso nuo apkrovos, tačiau būtinas greičio pokytis paprastai yra gana mažas procentas viso variklio greičio. Todėl šuntavimo variklis yra naudojamas ten, kur reikalingas beveik pastovus greitis dideliame apkrovos diapazone.

2. Serijos varikliai:

16.7 (b) pav. Parodyta, kad lauko apvijos yra sujungtos nuosekliai su armatūra. Todėl lauko srovę, taigi ir lauko stiprumą, lemia armatūros srovė. Kai armatūros srovė yra didelė, laukas yra stiprus, o kai armatūros srovė yra maža, laukas yra silpnas.

Serijinio variklio greitis labai skiriasi nuo apkrovos. Važiuojant sunkia apkrova, reikia didelės srovės. Laukas natūraliai yra stiprus, o stiprus nugaros emfas sukelia gana lėtą greitį, kad armatūra sukasi lėtai. Lengvoms apkrovoms reikalinga mažesnė armatūros srovė, kad laukas būtų silpnas.

Dėl to armatūra pasiekia didelį greitį prieš tai, kai reikiama nugaros emf. Naudojamas serijinis variklis, kur reikalingas greitis ir sunkus paleidimo momentas, pvz., Elektrinio lokomotyvo traukos variklyje. Tiesą sakant, serijinis variklis niekada neturėtų būti leidžiamas važiuoti be apkrovos, nes jis gali išsisukti iš valdymo ir armatūra gali būti susiskaidžiusi ir sukelia rimtą žalą izoliacijai.

3. Sudėtinis variklis:

Šio tipo variklyje yra du lauko apvijos, vienas iš eilės su armatūra ir vienas lygiagrečiai su juo, kaip parodyta 16.7 (c) paveiksle. Sudėtinis variklis iš tikrųjų gali, kaip ir serijinis variklis, daryti didelį sukimo momentą esant lėtam greičiui, bet neleidžia šuntavimo vyniojimas nuo lenktynių, kai jis yra išjungtas.

7. DC variklio paleidimas:

Kai kuriuos variklio variklius galima paleisti prijungus maitinimą tiesiai prie variklio. Armatūros apvija turi labai mažą pasipriešinimą, paprastai mažesnį nei 1 omą. Paleidimo momentu negrįžta emf Jei visa sujungimo įtampa prijungta prie armatūros, teka labai didelė srovė, o armatūra gali sudegti prieš pradėdama pasukti.

Todėl, norint apriboti srovės įjungimą, nuoseklumas su armatūra yra nuosekliai sujungtas. Atsparumas laipsniškai mažinamas, kai variklis pagreitėja, ir visiškai išjungus grandinę, kai pasiekiamas visas važiavimo greitis, kaip parodyta 16.8 pav. Tačiau serijos arba junginio žaizdos variklis gali būti įjungtas tiesioginiu perjungimu, nes serijos lauko ir armatūros bendras atsparumas yra pakankamas, kad būtų išvengta pavojingos stiprios srovės tekėjimo.

Tikėtina, kad variklio bendras pasipriešinimas bus ne didesnis kaip keletas omų, todėl paleidimo srovė bus kelis kartus didesnė už visą apkrovą. Todėl pradinis sukimo momentas yra labai didelis, pvz., Septynis ar aštuonis kartus pilnas apkrovos sukimo momentas, todėl gali prireikti paleidimo varžos, kad būtų apribotas šis sukimo momentas, kaip parodyta 16.8 pav. (b) Variklio sukimosi greitis laipsniškai mažėja.

Greičio kontrolė:

Šuntavimo variklio greitis gali būti sumažintas naudojant pradinę varžą su armatūra, kaip paaiškinta 16.8 (a). Iš tiesų, taikant šį metodą, serijinio pasipriešinimo padidėjimas sumažina variklio greitį ir atvirkščiai. Tačiau autoriaus metodas variklio sukimosi greičiui reguliuoti yra sujungti su kintamu pasipriešinimu su lauku, kaip parodyta 16.9 pav. a). Šis atsparumas naudojamas norint pakeisti lauko srovę, taigi ir lauko stiprumą.

Bet koks padidėjimas pasipriešinimo metu padidina variklio greitį (tačiau sumažina maksimalią variklio važiavimo apkrovą) ir atvirkščiai. Variklio serijai arba kombinuotam varikliui greitis reguliuojamas kintamu pasipriešinimu eilėje su visu varikliu [žr. 16.8 pav. (b)] arba lygiagrečiai su serijos lauku [žr. 16.9 pav. b)]. Atsparumo padidėjimas sumažina variklio greitį ir atvirkščiai.

8. Elektrinis stabdymas:

Variklius galima naudoti apkrovos sukimo momentui pritaikyti. Dažniausiai naudojamos dvi stabdymo formos: dinaminis ir regeneracinis. Dinaminiu stabdžiu variklis naudojamas kaip generatorius ir yra skirtas elektros energijos tiekimui į atsparumo apkrovą. Ši galia išsklaidoma kaip šiluma. Regeneracinis stabdymas naudoja variklį kaip generatorių, bet maitina elektros energiją atgal į maitinimą.

Dinaminis stabdymas yra lankstesnis už regeneracinį stabdymą, bet suteikia šilumos išsklaidymo iš rezistorių problemą. Jis yra mažiau efektyvus už regeneracinį stabdymą ir yra daugelio kintamosios srovės vyniojimo įrenginių stabdymo būdas. Regeneracinis stabdymas yra forma, naudojama dc vyniojimo įrenginiuose, o energija, išimta iš konvejerių atjungimo, grąžinama į maitinimo šaltinį.

9. DC vyniojimo varikliai:

Bet koks nuolatinės srovės variklis, naudojamas variklinio vyniojimo varikliui valdyti, turi būti tinkamas darbui į priekį arba atvirkštine kryptimi ir galintis pasiekti maksimalų išėjimo momentą visais greičiais, nuo sustabdymo iki pilno greičio.

Lauko apvijų prijungimas prie tokio variklio skiriasi nuo ankstesnių tipų ir yra toks: -

(a) Pagrindinių polių ritės yra panašios į šuntavimo tipą, bet yra sujungtos su atskiru pastovios įtampos maitinimu.

(b) Tarpinės yra nuosekliai sujungtos su armatūra, kaip ir ankstesniais tipais.

c) Naudojamas kompensacinis apvijos, susidedančios iš izoliuotų varinių strypų, išleistų į pagrindinių stulpų paviršių angas taip, kad jos būtų kuo arčiau armatūros. Strypo galai yra sujungti izoliuotu, suformuotu vario dirželiu, kad būtų suteikta apvija, kuri yra nuosekliai sujungta su armatūra. Šis apvijos toliau neutralizuoja anksčiau aprašytos armatūros reakcijos poveikį.

Šis variklio tipas paprastai vadinamas „atskirai sužadintu“, o per mažas ribas (dėl nuostolių ir RI lašų) yra tiesiogiai proporcingas taikomosios armatūros įtampos (ir jos poliškumo) vertei, visais išėjimo momentais nuo nulio iki didžiausio . Iš tikrųjų išėjimo momentas yra proporcingas armatūros srovei. Matyti, kad tiekiant armatūros srovę iš kintamos įtampos šaltinio, variklio greitis gali būti kontroliuojamas.

Tokio tipo mašinos puikiai tinka užduotims, kurioms reikia greitojo greičio reguliavimo greitėjimo ir atsilikimo metu į priekį ir atgal, kaip antai kasyklų arba valcavimo staklėse.

Iš tikrųjų yra du bendri metodai, naudojami kintamos nuolatinės srovės įtampai nuolatinės srovės variklio greičio kontrolei gauti, būtent:

(1) „Ward-Leonard“ sistema ir

(2) Lygintuvo sistema.

(1) „Ward-Leonard“ sistemos kontrolė:

Šioje sistemoje kintamoji įtampa gaunama iš variklio generatoriaus rinkinio, kuris iš esmės susideda iš santykinai pastovaus greičio kintamosios srovės variklio (ty slipringo indukcijos arba sinchroninio tipo), tvirtai ir mechaniškai sujungto su atskirai sužadintu nuolatinės srovės generatoriumi. Sistema yra paaiškinta 16.10 pav.

Dc generatoriaus išvesties gnybtai yra sujungti elektriniu būdu su nuolatinės srovės variklio įvesties gnybtais, kad suformuotų sunkią srovės armatūros kilpą. Todėl nuolatinės srovės variklio greitis ir kryptis priklauso nuo nuolatinės srovės generatoriaus lauko dydžio ir poliškumo, kurį tinkamai reguliuoja vyniojimo inžinieriaus valdymo svirtis.

Paprastai ir originaliai, ši kontrolė susideda iš serijinės grandinės iš nuolatinės nuolatinės srovės įtampos tiekimo su kintamos varžos reostatu (valdoma valdymo svirtimi) lauko srovė ir priekiniai bei atbuliniai kontaktoriai (taip pat pasirinkti svirtį), valdantys kryptį srovės srauto.

Srovės srauto kryptis nuolatinės srovės generatoriaus lauke nustato išėjimo įtampos poliškumą, taigi ir nuolatinės srovės variklio sukimosi kryptį. Dc generatoriaus lauko srovės dydis nustato išėjimo įtampą, taigi ir nuolatinės srovės variklio greitį.

Pastoviosios įtampos nuolatinės srovės įtampa nuolatinės srovės variklio laukui, nuolatinės srovės generatoriaus laukui ir valdymo grandinėms yra gaunamos iš atskiro nuolatinės srovės skaitiklio, kuris gali būti variklio generatoriaus rinkinio dalis arba atskirai valdomas kintamosios srovės varikliu. Tačiau šioje paprastoje valdymo sistemoje, esant bet kokiai konkrečiai naudojamai įtampai, variklio greitis šiek tiek sumažės, kai padidės apkrova ir vadinama „atviros kilpos“ sistema.

Daugumoje „Ward Leonard“ vyniojimo įrenginių, įrengtų nuo vėlyvųjų keturiasdešimties metų, kontrolė buvo uždarojo ciklo sistema. Naudojant šią sistemą, greičio ir apkrovos svyravimų nėra. Tai būtina automatiniam apvyniojimui, kad būtų užtikrintas tikslus narvų iškrovimas iškrovimo metu. Uždarojo ciklo valdyme lyginamas variklio greitis, kurio reikalauja vairuotojo svirtis, ir tikrasis variklio greitis.

Tai parodyta 16.11 pav. Vairuotojo svirtis, žinoma, operatoriai, iš kurių gaunamas atskaitos įtampa, proporcinga svirties judėjimui ir reikalaujamam variklio apsisukimų dažniui, ty 100 procentų etaloninė įtampa esant pilnai svirtį, reikalaujanti 100 proc. įtampa per pusę svirtį, kuriai reikia 50 procentų greičio, arba nulinės atskaitos įtampos, kai svirtis yra neutrali, variklis turi būti sustabdytas.

Iš variklio įjungiamas tacho generatorius, suteikiantis įtampą, kuri yra proporcinga faktiniam variklio greičiui. Šios dvi įtampos yra lyginamos, o skirtumas, žinomas kaip klaidos įtampa, ir tinkamai sustiprintas, naudojamas generatoriaus lauko srovės padidinimui arba sumažinimui, kol nėra klaidos, ty variklis veikia tuo pačiu greičiu, kokiu reikalauja vietos padėtis. vairuotojo svirtį.

(2) Lygintuvo sistema:

Šioje sistemoje nuolatinės srovės tiekimas į vyniojimo variklį tiekiamas iš lygintuvo. Anksčiau tai paprastai buvo gyvsidabrio lanko tipas, kuriame išėjimo įtampa valdoma anodinių tinklų pagalba. Tinklai gali būti pakreipti, kad būtų išlaikytas anodo degimo momentas teigiamo pusinio ciklo metu, todėl keisti išėjimo įtampą nuo didžiausios iki nulio. Dabartinėje ir šiuolaikinėje sistemoje tokio tipo kontrolei naudojami tiristoriai.

Šioje knygoje mes nesileidžiame į šios sistemos principą. Tačiau svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad srovė per lygintuvą yra vienakryptis, todėl reikia pakeisti apvyniojimo variklio lauką, kad variklis pasuktų atvirkštine kryptimi.

10. DC variklių tikrinimas ir priežiūra:

Toliau sistemingai nurodoma nuolatinė nuolatinės srovės variklių priežiūra.

(1) Komutatorius ir šepetys:

Reguliariais intervalais anglies nuosėdos pašalinamos iš šepečio laikiklio korpuso ir iš komutatoriaus paviršiaus. Komutatoriai reguliariai tikrinami, kad jo paviršius būtų tinkamas geram elektros kontaktui. Taip pat tikrinami šepečiai, siekiant užtikrinti, kad jie vis dar tinkamai pritvirtinti prie komutatoriaus ir įsitikintų, ar jie turi būti atnaujinami.

Šepečiai turi būti atnaujinami, kol ant kontaktinio paviršiaus nebus įdėta į juos įdėta varinė jungtis, kitaip šepetys sugadins komutatorių. Gamintojai nurodo leistiną nusidėvėjimo kiekį prieš šepetėlio atnaujinimą. Jei šepečiuose yra sunkių kibirkščių požymių, pvz., Jei komutatoriaus segmentuose yra degimo ženklų, prieš pradedant eksploatuoti variklį, reikia nustatyti ir ištaisyti priežastį.

2) Izoliacijos tikrinimas:

Lauko ir armatūros apvijų izoliacija kartais tikrinama dėl bet kokio gedimo požymio.

Šios sąlygos rodo, kad reikia atkreipti dėmesį į:

a) Drėgmė ir nešvarumai, dėl kurių sumažėja izoliacijos varžos vertė.

b) įtrūkęs lakas, dėl kurio izoliacija tampa pažeidžiama purvo ir drėgmės prasiskverbimui.

c) apvijų atrama armatūros angose arba aplink lauko polius.

(3) Atsparumo izoliacijai bandymai:

Izoliacijos varža turi būti tikrinama tarp:

a) Lauko apvijos ir variklio rėmas.

(b) komutatoriaus segmentai (atsižvelgiant į armatūros apviją) ir armatūros šerdis.

c) Mašinos šepečių mechanizmas ir rėmas yra periodiškai tikrinami, paprastai izoliacinės varžos testeriu, tokiu kaip metro-omas arba Megger. Užregistruojami iš eilės atliekami bandymai, kad būtų galima pastebėti bet kokią tendenciją pablogėti ir nedelsiant imtis būtinų prevencinių veiksmų. Jei du jungiamojo žaizdos variklio lauko apvijos gali būti atjungtos nuo elektros, įprastai taip pat reikia perimti izoliacijos varžą tarp dviejų apvijų.

(4) Atsparumo apvijai bandymas:

Reguliariais intervalais kiekvieno lauko apvijos atsparumas matuojamas tiesioginiu skaitymo ohmometru ir jis turėtų būti lyginamas su gamintojo pateikta teisinga verte.

(5) Armatūros tikrinimas:

Kai remonto metu iš variklio pašalinama armatūra, atliekamas šis patikrinimas be klaidų:

(1) Armatūros juostos, kurios pritvirtina apvijas, yra tikrinamos, kad būtų užtikrinta, jog jos yra geros būklės, ty, kad nėra laisvo rišimo vielos posūkio ir kad lydmetaliai ir laikikliai yra tvirtai pritvirtinti.

(2) Paprastai tarp juostų ir armatūros apvijų, taip pat tarp juostų ir armatūros šerdies, atliekamas izoliacijos atsparumo bandymas.

(3) Iš šepečių aplinką pašalinami nešvarumai ir anglies dulkės, pvz., Iš komutatoriaus stovų ir iš apšiltintų galinių žiedų paviršių.

(4) Komutatoriaus darbinis paviršius yra labai kruopščiai ištirtas, jei yra bet kokių degimo ar įdubimo požymių, paviršius gali būti pataisytas labai atsargiai. Bet kokio kibirkšties arba abrazyvo, kuris sugadino komutatoriaus paviršių, priežastis tuo pačiu metu reikia nustatyti ir ištaisyti.

(5) Nagrinėjami komutatoriaus žėručio segmentai. Jei yra bet kokių degimo ar karbonizavimo požymių, žėručio segmentai turi būti pakeisti.

(6) Išnagrinėtas komutatoriaus paviršius, siekiant užtikrinti, kad iš vario segmentų nebūtų jokių žėručio segmentų. Žėručio segmentai paprastai yra šiek tiek mažesni nei (pvz., Apie 1/32 colio iki 1/6 colio) vario segmentų lygio, kad būtų išvengta jų užteršimo šepečiais. Vis dėlto daugelyje mašinų mikroskopai yra užbaigti su vario segmentais.

(7) Ištirtos jungtys su komutatoriumi yra patikrintos, siekiant užtikrinti, kad lydmetalis nebūtų išmestas ir kad jungtys nebūtų įtrūkusios. Litavimo metimas rodo, kad armatūros angos yra laisvos.

The resistance of armature conductors is obtained by testing between each pair of adjacent commutator segments. A sensitive direct reading ohmmeter such as a ducter can be used, but more accurate results are obtained by passing a heavy current through the armature, and measuring the millivolt drop between segments.

The resistance between each pair of segments should be the same within a tolerance specified by the maker. Any variation out of tolerance indicates a fault. A high resistance (or millivolt drop) between a pair of segments indicates an open circuit in the winding whereas a low resistance (or millivolt drop) indicates a short circuit. The millivolt drop has to be near to or equal to the results given by the manufacturer.

11. Fault-Finding Tables:

(a) When Motor does not Run:

1. Armature not free to run:

Possibly a fault in the mechanical drive of the machine. The armature of a series motor may, however, lock against the field windings if the machine has been allowed to race and the armature bands have been burst, or some mechanical jamming has occurred.

2. Terminal Connections Broken:

Due to overheat / mishandling, to be immediately rectified.

3. Current path through Brushes Interrupted:

One or more brushes not making contact with the commutator, or a broken connection to the brushgear.

4. Open Circuit in Field Windings:

Test the resistance of the field windings with low-reading ohm-meter.

5. Short Circuit in Field Winding:

Test the resistance of the field windings with low-reading ohm-meter.

(b) Motor Switchgear:

Possible Symptom of Fault:/Causes

1. Opening-circuit in starting resistor:

This fault would prevent the motor starting with resistance in circuit. The operator should not move the starting handle to the “RUN” position if the motor does not start normally.

2. Main contactor or reversing switch not completing circuit.

Examine the contacts for general condition. Ensure that contacts make with adequate pressure.

(c) Low speed of Motor (Below Rated Speed):

Possible symptom of fault/ Causes and/or Locating the Causes

1. Resistance in starter panel not switched out properly:

Switch may be defective. Check and remove fault.

2. High resistance in armature:

Check soldered joints between the commutator risers and the resistances of the armature conductors.

3. Short circuit in armature:

Carry out a voltage drop test on armature, and / or an induction test.

4. Inadequate contact between brushes and commutator:

Examine the brushes to ensure that their contact surface are bedded to the commutator arc, and that they are not damaged, pitted by sparking or covered with a film caused by oxidation.

5. Inadequate brush spring pressure:

Measure the pressure of the brush springs with a spring balance. Ensure that the brushes are not worn beyond the point where the brush springs or spring loaded lever can bear on them effectively.

(d) High Speed (Above Rated Speed):

Symptom/ causes, and / or locating Causes

1. Compound or inter-pole winding short circuited, open circuited or reversed:

Examine the connections to these windings. Test their resistance with a low reading ohmmeter.

2. High resistance in shunt winding:

Examine the connections to the windings test its resistance with a low reading ohmmeter. If the motor has a shunt field speed control unit, ensure that the resistance is fully switched out.

3. One or more shunt coils reversed:

Check the connections.

4. Short circuit in series field:

Measure the resistance of the windings.

5. Brush position disturbed:

Check the brush gear for any signs of movements, examine the surface of the commutator for burns pitting and other signs of sparking.

6. Machine on light load:

This is only for series motor.

(e) Overheating:

1. Cooling system not effective:

The motor may have been working covered by coal dust, or otherwise covered so that air cannot reach the cooling surfaces. If a fan is fitted, ensure that it is working properly and that the air ducts are not blocked by coal dust or any other type of dirt and dust.

2. Continuous working on overload:

It must be checked that the motor is driving the rated load. Check for faults in the mechanical drive, couplings, gearbox etc. which may impose excessive load on the motor.

3. Short circuit in field winding:

Carry out a voltage drop test on armature or / and induction test.

4. Poor brush contact:

Measure the brush spring pressure with a spring balance. Check that the brushes are not worn beyond the point where the brush springs or spring levers are fully effective. Examine the condition of the brush contact surfaces and the commutator working surface.

5. Brush friction:

Examine the brush contact surfaces and the commutator working surface, for roughness and abrasion. Ensure that the brush spring pressure is not too great.

6. Excess current caused by tracking between commutator segments:

Examine the commutator for deposits of dirt or carbon dust, in the slots between commutator segments or between the risers. And clean at regular intervals of maximum 500 hours operation.

(f) Vibration:

Possible Fault:

1. Commutator should be checked for:

(a) Mica segments standing out of the copper segments.

(b) Some copper segments out of line.

Remedial Action:

Any or all of the defects must be corrected in a well-equipped workshop.

Possible Fault:

2. Armature core loose on shaft:

Movements of the armature core on its shaft can sometimes be detected by the appearance of rusty powder around the centre of the core, and between the lamination of the cores. The equipment should be attended in a workshop efficiently.

3. Worn or damaged bearings:

Worn bearing are usually noisy when the motor is running and also cause heat loss. Sometimes due to defect in bearing if not detected early armature can rub with the field core, and thus damage the whole motor.