Настройка на DC двигатели

Регулирането на електродвигателите с постоянен ток се извършва в следния обхват: външно изследване, измерване на съпротивленията на намотките към постоянен ток, измерване на изолационните съпротивления на намотките спрямо корпуса и помежду им, изпитване на междуоборна изолация на намотката на котвата, пробен ход.

Външната проверка на двигател с постоянен ток, както и проверка на асинхронния двигател, започва с щит. Следните данни трябва да бъдат посочени на табелката на DC двигателя:

• името на производителя или търговската марка,

• тип кола,

• сериен номер на машината,

• номинални данни (мощност, напрежение, ток, скорост),

• начин да възбудите машината,

• година на издаване,

• тегло и ГОСТ на машината.

Навиващи клеми постоянен двигател трябва да бъдат надеждно изолирани един от друг и от тялото, разстоянието между тях и тялото трябва да бъде най-малко 12-15 мм. Особено внимание при външния преглед се обръща на колекционер и механизма на четките (четки, траверси и държачи за четки), тъй като тяхното състояние значително влияе върху комутацията на машината и следователно върху стабилността на нейната работа.

При оглед на колектора те се убеждават, че по работната повърхност няма следи от фреза, дупки, петна от лак и боя, както и следи от въглеродни отлагания от незадоволителна работа на механизма на четката. Изолацията между колекторните плочи трябва да бъде избрана на дълбочина 1–2 mm, ръбовете на плочите трябва да бъдат скосени с ширина 0,5–1 mm (в зависимост от мощността на двигателя). Пролуките между плочите трябва да са напълно чисти — те не трябва да съдържат метални стърготини или дървени стърготини, прах от графитни четки, масло, лак и др.

Работата на постояннотоков двигател и особено на четковия му механизъм се влияе от изтичането на колектора и неговите вибрации. Колкото по -висока е периферната скорост на колектора, толкова по -ниско е допустимото изтичане. За високоскоростни двигатели максимално допустимата стойност на изтичане не трябва да надвишава 0,02-0,025 мм. Величината на амплитудата на вибрациите се измерва с циферблатен индикатор.

По време на измерването върхът на индикатора се притиска към повърхността в посоката, в която ще се измерва вибрацията. Тъй като повърхността на колектора е прекъсната (колекторните плочи и вдлъбнатините се редуват), се използва добре заточена четка, върху която върхът на индикатора трябва да опира. Корпусът на индикатора трябва да бъде закрепен към основа без вибрации.

При измерване стрелката на индикатора се колебае с честотата на измерената вибрация в рамките на определен ъгъл, чиято стойност се оценява по скалата на индикатора в стотни от милиметъра. Това устройство обаче може да измерва вибрациите със скорост до 750 об / мин. За двигатели със скорост на въртене над 750 об / мин е необходимо да се използват специални устройства — виброметри или вибрографи, които могат да измерват или записват вибрациите на определени компоненти на машината.

Изтичането се измерва и с индикатор. Изтичането на колектора се измерва както в студено, така и в горещо състояние на машината. Когато измервате, обърнете внимание на поведението на стрелката на индикатора. Плавното движение на стрелката показва достатъчна цилиндричност на повърхността, а потрепването на стрелката показва локални нарушения на цилиндричността на повърхността, което е особено опасно за механизма на четката на двигателя.Измерването на ударите е условно, тъй като трудовият опит показва, че има двигатели, при които стойностите на ударите са големи при ниски скорости на въртене и при номиналната скорост работят задоволително. Следователно окончателното заключение за качеството на работата на колектора може да се даде само след проверка на работата на двигателя под товар.

Когато проверявате механичната част на DC двигател, трябва да обърнете внимание на състоянието на дажбите и връзките на намотките, лагерните възли, на равномерността на пролуката (с разглобения двигател). Разликата, измерена в диаметрално противоположни точки между котвата и основните полюси на двигателя, не трябва да се различава от средната стойност с повече от 10% за празнини по -малки от 3 mm и не повече от 5% за празнини над 3 mm

След като проверят ударите и вибрациите, те започват да регулират механизма на четката на двигателя. Четките в щипките трябва да се движат свободно, но не трябва да се клатят. Нормалната междина между четката и държача по посока на въртене не трябва да надвишава 0,1-0,4 мм, в надлъжна посока 0,2-0,5 мм.

Нормалното специфично налягане на четките върху колектора, в зависимост от степента на материала на четката, трябва да бъде най-малко 150-180 g / cm2 за графитни четки, 220-250 g / cm2 за медно-графит. За да се избегне неравномерно разпределение на тока, налягането на отделните четки не трябва да се различава от средното с повече от 10%. Специфичното налягане се определя, както следва. Между колектора и четката се поставя лист тънка хартия, към четката е прикрепен динамометър и след това, издърпвайки четката с динамометър, те намират позиция, в която ще бъде възможно свободно да издърпате лист хартия. Отчитането на динамометъра в този момент съответства на налягането на четката върху колектора. Специфичното налягане се определя чрез разделяне на показанията на динамометъра на площта на основата на четката.

Правилният монтаж на четките е един от най -важните фактори за правилната работа на машината. Поставките на четките са монтирани по такъв начин, че четките да са строго успоредни на колекторните плочи и разстоянията между техните ръбове да са равни на разделянето на полюсите на машината с грешка не повече от 2%.

При двигатели с няколко траверси държачите на четките се поставят по такъв начин, че четките да обхващат възможно най-голяма част от колекторната дължина (така наречената подредена подредба). Това ще направи възможно участието в комутацията по цялата дължина на колектора, което допринася за по -равномерното му износване. При такова подреждане на четките обаче е необходимо да се гарантира, че четките не излизат по време на работа (като се вземе предвид хода на вала) отвъд ръба на колектора. Преди стартиране на двигателя четките се търкат внимателно към колектора (фиг. 1) със стъклена (но не карборунд) хартия със средни зърна. Хартиените зърна от карборунд могат да проникнат в тялото на четката и след това по време на работа да надраскат колектора, като по този начин влошат условията за превключване на машината.

Преди да продължите да проверявате правилността на включването на намотките, проучете маркировката на клемите на машината от определен тип. При двигатели с постоянен ток намотките се обозначават съгласно ГОСТ 183-66 с първите главни букви от името им, последвани от цифрата 1 за началото на намотката и 2 за нейния край. Ако в двигателя има други намотки със същото име, техните начала и краища са маркирани с номера 3-4, 5-6 и т.н. Обозначенията на клемите могат да съответстват на веригите за възбуждане и посоките на въртене на двигателя , които са показани на фиг. 2.

Проверява се правилността на включването на полюсните намотки, за да се изясни редуването на тяхната полярност. Редуването на полярността на допълнителни и основни полюси за всяка машина трябва да бъде строго определено за дадена посока на въртене на машината. При преминаване от полюс към полюс по посока на въртене на машината, работеща в двигателен режим, след всеки основен полюс следва допълнителен полюс със същата полярност, например N — n, S — s. Редуването на полярността на полюсите може да се определи по няколко начина: чрез визуална проверка, използване на магнитна игла и използване на специална намотка.

Първият метод се използва в случаите, когато посоката на навиване на намотките може да бъде проследена визуално.

Ориз. 1. Разтриване на четките към колектора :. а — грешно; ярък

Ориз. 2.Обозначения на клемите на намотките на DC двигатели за различни схеми на възбуждане и посоки на въртене

Познавайки посоката на навиване и използвайки правилото «кардан», определете полярността на полюсите. Този метод е удобен за намотки от серийно намотка на полето, чиято посока на навиване е много лесна за определяне поради значителното напречно сечение на завоите.

Вторият метод се използва главно за бобини с паралелни възбуждащи намотки. Същността на този метод е следната. Към намотката на двигателя се подава ток, магнитна игла е окачена на резба, полярността на краищата на която е маркирана и се подава последователно към всеки полюс. В зависимост от полярността на полюса, стрелката ще се обърне към него с края на противоположната полярност.

Когато използвате този метод, трябва да се помни, че стрелката има способността да премагира отново, следователно експериментът трябва да се извърши възможно най-бързо. Методът с магнитна игла рядко се използва за определяне на полярността на последователна намотка, тъй като през намотката трябва да премине значителен ток, за да се създаде достатъчно силно поле.

Третият метод за определяне на полярността на намотките е приложим за всяка намотка, той се нарича метод на тестовата намотка. Намотката може да бъде с всякаква форма — тороидална, правоъгълна, цилиндрична. Бобината се навива с възможно най -много завои от тънка изолирана медна жица върху рамка от картон, целулоид и др. Милливолтметър.

Свързването на намотките се счита за правилно, ако под всеки два съседни полюса стрелките на устройството се отклоняват в различни посоки, при условие че тестовата намотка е обърната към полюсите от една и съща страна. Проверката на правилното свързване на намотката на допълнителните полюси спрямо намотката на котвата се извършва съгласно схемата, показана на фиг. 4.

Когато ключът K е затворен, иглата на милливолтметъра ще се отклони. При правилното включване силата на намагнитване на намотката на допълнителните полюси се насочва противоположно на силата на намагнитване на намотката на котвата, поради което намотката на котвата и намотката на допълнителните полюси трябва да бъдат включени противоположно, тоест минусът (или плюс) на котвата трябва да бъде свързан с минуса (или плюс) на намотката на допълнителните стълбове.

Ориз. 3. Определяне на полярността на полюсите на постояннотокови двигатели с помощта на изпитвателна бобина

Ориз. 4. Схема за проверка на правилността на включване на намотката на допълнителните полюси спрямо намотката на котвата

За да проверите взаимната връзка на намотката на допълнителните полюси и компенсационната намотка, можете да използвате схемата, показана на фиг. 5, за малки двигатели.

При нормална работа на DC двигател, магнитният поток, създаден от компенсиращата намотка, трябва да съвпада по посока с магнитния поток на намотката на допълнителните полюси. След определяне на полярността на намотките, компенсационната намотка и намотката на допълнителните полюси трябва да бъдат включени съвместно, тоест минусът на една намотка трябва да бъде свързан с плюс на другата.

Ориз. 5. Схема за проверка на правилността на включване на намотката на допълнителни полюси към компенсационната намотка

Преди да определите полярността на четките и да направите необходимите измервания на съпротивленията на намотките, настройте четките на неутрални. Неутралът на електродвигател означава такова взаимно разположение на намотките на основните полюси и котвата, когато коефициентът на трансформация между тях е нула. За да настроите четките на неутрални, се сглобява верига (фиг. 6).

Възбуждащата намотка е свързана към източник на захранване (батерия) чрез ключ, а чувствителен миливолтметър е свързан към четките на котвата.Когато към възбуждащата намотка се подава ток с шут, иглата на милливолтметъра се отклонява в една или друга посока. Когато четките са позиционирани строго в неутрално положение, стрелката на устройството няма да се отклони.

Точността на конвенционалните инструменти е ниска — в най -добрия случай 0,5%. Следователно четките се настройват в положение, съответстващо на минималното отчитане на устройството, и се счита, че това е неутрално. Трудността при настройката на четките на неутрална е, че позицията на неутрала зависи от положението на колекторните плочи.

Често се случва неутралата, намерена за една позиция на котвата, да бъде изместена, когато се завърти. Следователно неутралното положение се определя за две различни позиции на вала. Ако позицията на неутрала се окаже различна за различните позиции на котвата, тогава четките трябва да бъдат поставени в средно положение между двете марки. Точността на настройка на четките на неутрална зависи от степента на сцепление на повърхността на четката към колектора. Следователно, за да се получи по -точен резултат при определяне на неутрала на двигателя, четките се търкат предварително в колектора.

Полярността на четките се определя по един от следните начини.

1. Волтметър е свързан към две точки на колектора (фиг. 7), разположени от противоположните четки на същото разстояние. Когато се възбуди, иглата на волтметъра ще се отклони в една или друга посока. Ако стрелката се отклони надясно, тогава «плюс» е в точка 1, а «минус» е в точка 2. Най -близката четка срещу посоката на въртене ще има полярността на свързаната скоба на устройството.

2. През намотката за възбуждане преминава постоянен ток с определена полярност, към котвата се свързва волтметър и котвата се привежда в завъртане чрез натискане на ръка или с помощта на механизъм. В този случай иглата на волтметъра ще се отклони. Посоката на стрелката ще показва полярността на четките.

Измерването на съпротивлението на намотките на DC двигател е много важен елемент за проверка на DC двигатели, тъй като резултатите от измерванията се използват за преценка на състоянието на контактните връзки на намотките (дажби, болтове, заварени съединения). Измерването на съпротивлението на намотките на двигателя се извършва по един от следните методи: амперметър — волтметър, единичен или двоен мост и микроомметър.

Необходимо е да се помни за някои характеристики на измерване на съпротивлението на намотките на DC двигатели.

1. Съпротивлението на последователната намотка на полето, изравнителната намотка, намотката на допълнителни полюси е малка (хилядни от ома), поради което измерванията се извършват с микроомметър или двоен мост.

2. Съпротивлението на намотката на котвата се измерва по метода амперметър-волтметър с помощта на специална двуконтактна сонда с пружини в изолационната дръжка (фиг. 8). Измерването се извършва по следния начин: към плочите на колектора на неподвижната арматура със свалени четки се подава постоянен ток от добре заредена батерия с напрежение 4-6 V. Между плочите, към които подава се ток, спадът на напрежението се измерва с миливолтметър. Изискваната стойност на съпротивлението на един клон на котвата

Ориз. 6. Схема за проверка на правилния монтаж на четките в неутрално положение

Ориз. 7. Схема за определяне на полярността на четките

Ориз. 8 Измерване на съпротивлението на котвата с помощта на двуконтактна сонда

Подобни измервания се правят и за всички останали плочи. Стойностите на съпротивлението между всяка съседна плоча не трябва да се различават една от друга с повече от 10% от номиналната стойност (ако машината има изравняваща намотка, разликата може да достигне 30%).

Измерването на изолационното съпротивление на намотките и проверката на диелектричната якост на изолацията на намотките се извършват по същия начин като съответните точки за проверка на асинхронните двигатели.

Първоначалното включване на постояннотоковия двигател се извършва веднага след настройка на двигателя, за да се провери окончателно неговата работоспособност.Подобно на асинхронните двигатели, DC двигателите се тестват в режим на празен ход с изключен механизъм и скоростна кутия. Подобен тест на празен ход на DC двигателя е необходим, за да се настрои правилно веригата за управление.

Стартирането на двигателя на празен ход и под товар трябва да се извършва много внимателно. Непосредствено преди стартиране е необходимо да се уверите, че котвата се върти лесно, котвата не докосва статора, че има смазка в лагерите, както и проверете защитното реле. Токът на изключване на максималната защита не трябва да надвишава 200% от максималния ток на двигателя. С изпитание Стартиране на DC мотор контролират качеството на комутация, като наблюдават колектора по време на пренапрежение на тока, а след това, когато двигателят работи на празен ход при максимално напрежение и при максимална скорост.

Товарът не трябва да предизвиква увеличаване на степента на искрене в сравнение с празен ход. Разрешено е да се работи с постоянен двигател със степен на искрене на четката 11/2 и дори 2. При по -значителна степен на искрене комутацията се регулира: четките са настроени на неутрално, намотката на допълнителни полюси е правилно включена, четките се притискат към колектора и четките се прилепват към колектора.

Трябва да се помни, че неприемливото искрене върху колектора може да бъде свързано с неизправност на управляващата верига, тъй като скоростта на промяна на тока в котвата и възбуждащите вериги, максималните стойности на токовите скокове, съотношението на котвата токът и магнитният поток на машината в различно време зависят от веригата. След като наблюдавате работата под товар и регулирате комутацията на DC двигателя, процесът на въвеждане в експлоатация може да се счита за завършен.