Содержание

Установка щеточной траверсы относительно нейтрали машины
Установка щеток и траверсы у машин постоянного тока
Наладка двигателей постоянного тока
Видео

Установка щеточной траверсы относительно нейтрали машины

Установка щеточной траверсы относительно геометрической нейтрали машины, или установка щеток на нейтраль, не входит в перечень часто выполняемых операций. Правильность этой установки чаще всего проверяется по заводской метке, нанесенной на корпус машины при ее изготовлении.

Однако бывают случаи, когда указанная метка отсутствует вследствие повреждений машины или во время предыдущего ремонта были изменены обмоточные данные, и новое положение метки неясно.

В то же время известно, что при смещении щеточной траверсы относительно геометрической нейтрали даже у полностью исправной машины при работе будут наблюдаться внешние признаки дефектов и неисправностей. Поэтому проверка и установка щеточной траверсы машины относительно ее геометрической нейтрали, т. е. линии, проходящей посередине между соседними главными полюсами, имеют важное значение при оценке состояния электрических машин.

При этом необходимо учитывать, что в машинах, снабженных для устранения вредного действия реакции якоря добавочными полюсами или компенсационными обмотками, при правильной установке траверсы щетки находятся действительно на геометрической нейтрали. В машинах, не имеющих указанных полюсов и обмоток, при правильном положении траверсы щетки оказываются несколько смещенными с геометрической нейтрали: для генераторов — по направлению вращения якоря, для двигателей — в противоположную сторону.

На наличие смещения щеточной траверсы указывают такие признаки: при ее сдвиге по направлению вращения якоря напряжение генератора снижается; если сдвиг траверсы против направления вращения, то напряжение генератора повышается, частота вращения электродвигателя возрастает.

Судовые электрические машины постоянного тока обычно выполняются с добавочными полюсами. Для этих машин известны следующие способы установки щеточной траверсы на нейтраль. Индуктивный метод, метод наибольшего напряжения для генераторов, метод измерения частоты вращения для двигателей.

При индуктивном методе, применимом как для генераторов, так и для двигателей, положение щеточной траверсы определяется при неподвижном якоре машины.

Быстро замыкая и размыкая рубильник в цепи питания обмотки возбуждения, вызывают появление в якоре индуктированной ЭДС и наблюдают положение стрелки вольтметра.

Проверка и установка щеточной траверсы по схеме, приведенной на рис.1 слева, обеспечивает ориентацию щеток относительно главных полюсов машины. В электрических машинах с добавочными полюсами щетки могут быть ориентированы как относительно главных полюсов, так и относительно добавочных. Для машин с точным размещением главных и добавочных полюсов проверка и установка щеточной траверсы относительно тех или других полюсов из указанных дает одинаковые результаты.

Если же указанные полюсы в какой-то степени смещены относительно друг друга, то положения щеточной траверсы, определенные относительно главных или добавочных полюсов, не совпадают.

Практическое значение данное обстоятельство имеет для электрических машин реверсивных приводов. Реверсирование машины, щеточная траверса которой установлена на нейтраль, определенной относительно главных полюсов, обеспечивает лучшие скоростные характеристики (обеспечивается уменьшение отклонений этих характеристик при реверсе). Реверс этих же машин, но со щеточной траверсой, установленной на нейтраль, которая определена относительно добавочных полюсов, сопровождается отклонением скоростных характеристик. В то же время во втором случае допускаются лучшие условия коммутации. Потому определение нейтрали может зависеть от особенностей привода, для которого предназначен электродвигатель.

Проверка и установка щеточной траверсы относительно добавочных полюсов может выполняться по методу, применяемому для тяговых машин.

Рис. 1 — Схемы установки щеток на нейтраль двигателя

параллельного возбуждения (а) и на нейтраль двухякорной машины (б)

При этом методе на обмотку добавочных полюсов электродвигателя с петлевой обмоткой при неподвижном якоре от сварочного трансформатора или другого источника подают переменное напряжение 30 … 80В. Вольтметром переменного тока, оснащенным щупом, контролируют напряжение между соседними пластинами, коллектора в зоне коммутации. Скачкообразное изменение напряжения между соседними пластинами указывает на подключение щупа к пластинам, соединенным с секциями другой катушки. Затем вольтметр подключают к пластинам коллектора, относящимся к средней секции катушки и, поворачивая якорь, находят такое его положение, при котором вольтметр показывает отсутствие напряжения. В этом положении якоря нейтраль машины проходит точно посередине между указанными пластинами коллектора. Щеточную траверсу поворачивают так, чтобы середина щетки приходилась на паз между этими пластинами. Таким же образом производится установка всех щеткодержателей.

Для двигателей с волновой обмоткой якоря все действия выполняют аналогично, за исключением нахождения пластин коллектора. Измеряя напряжение между соседними пластинами, находят три пластины, между которыми оно имеет одинаковое значение. Пластины, к которым подключают вольтметр, находятся рядом с тремя указанными.

При использовании индуктивного метода для двухякорных машин с общим валом (на судах применяются в гребных электрических установках) применяют схему, приведенную на рис.1 справа. Правильная установка щеточных траверс относительно общей нейтрали таких машин будет иметь место при минимальных показаниях трех вольтметров.

Индуктивный метод применяется и для электромашинных усилителей (ЭМУ). Для этих машин при установке щеточной траверсы вначале удаляют перемычку, соединяющую короткозамкнутые щетки, и включают между этими щетками вольтметр с нулем посередине. В одну из обмоток управления при перемещении якоря подают напряжение от постороннего источника постоянного тока. Далее выполняются действия, как и описанные выше. После нахождения таким образом нейтрали для ЭМУ обычно требуется сместить щетки дополнительно на 1,5 … 2 мм по направлению вращения якоря. Это связано с тем, что при установке щеток на нейтрали, иногда наблюдается, так же как при сдвиге щеток против направления вращения, самовозбуждение и потеря управления ЭМУ.

Метод наибольшего напряжения применяется для генераторов параллельного и смешанного возбуждения, не работающих параллельно, и реализуется в режиме холостого хода этих машин. При этом методе генератор запускают в режим холостого хода и посредством реостата возбуждения доводят напряжение на его зажимах до нормального (напряжение контролируют вольтметром, подключенным к зажимам генератора). При неизменном положении реостата возбуждения смещают в одну и другую сторону щеточную траверсу, наблюдая по вольтметру за изменением напряжения на зажимах генератора. Положение щеточной траверсы, при которой наблюдается наибольшее напряжение, является точным. Данный метод менее точен, чем индуктивный, но для генераторов, не работающих параллельно, обеспечивает приемлемые для практики результаты. Для генераторов, работающих в параллель, даже небольшое смещение траверсы от точного положения может вызвать их перемагничивание, поэтому для этих генераторов метод наибольшего напряжения не рекомендуется.

Методом измерения частоты вращения определяется правильность положения щеточной траверсы электродвигателей. При этом методе, также реализуемом в режиме холостого хода машины, измеряют ее частоту вращения в обоих направлениях при некотором положении щеточной траверсы. Изменение направления вращения обеспечивается переключением параллельной обмотки возбуждения.

Смещением щеточной траверсы в обе стороны добиваются такого положения, при котором частота вращения якоря одинакова для обоих направлений вращения. Это положение траверсы и есть точное.

При установке щеточной траверсы методом наибольшего напряжения или методом измерения частоты вращения следует помнить, что перемещать траверсу можно только после отключения машины от сети и полной остановки якоря.

Наиболее точным и безопасным методом является индуктивный.

Источник

Установка щеток и траверсы у машин постоянного тока

УСТАНОВКА ЩЕТОК И ТРАВЕРСЫ У МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА. УХОД ЗА КОЛЛЕКТОРОМ, КОНТАКТНЫМИ КОЛЬЦАМИ И ЩЕТКАМИ

Правильное положение щеток может быть достигнуто правильной установкой траверсы и щеткодержателей. Последние нужно устанавливать на пальцах траверсы или бракетах так, чтобы ось расположения щеток была параллельна оси коллектора. Для этого нужно одинаковые щеткодержатели установить по линейке, расположенной параллельно оси коллектора.
Установка радиальных щеткодержателей не зависит от направления вращения якоря. Установка реактивных щеткодержателей (наклоненных к вертикали под углом 30—40°) зависит от направления вращения якоря. При правильной установке острый край щетки направлен против направления вращения, т. е. этот край является набегающим. На рис. 1, а показана правильная установка реактивного щеткодержателя, а на рис. 1, б — неправильная. Направление вращения в обоих случаях показано стрелкой.

Рис. 1. Правильная (а) и неправильная (б) установка реактивного щеткодержателя

Наклонные щеткодержатели (с углом наклона не более 15°) устанавливаются так, чтобы острый край щетки был направлен по вращению коллектора, т. е. острый край щетки должен быть сбегающим.
Щетки должны быть так установлены по окружности коллектора, чтобы расстояния между сбегающими краями щеток соседних бракетов траверсы были практически одинаковы. В противном случае может быть искрение под щетками, так как они замыкают накоротко витки обмотки, несколько сдвинутые с нейтрали. Для правильной установки щеток нужно на коллектор, под щетки, положить полоску бумаги, размеченную на равные части соответственно числу бракетов. Производить проверку равномерной установки щеток по окружности по числу коллекторных пластин, заключенных между сбегающими краями щеток соседних бракетов, не следует, так как это может дать ошибку. Указанным способом можно выдержать одинаковые расстояния между соседними рядами щеток с точностью ±1 мм, что является достаточным для нормальной работы машины.
Расстояние L от обоймы щеткодержателя до поверхности коллектора (рис. 2) должно составлять 2,5— 3 мм у крупных машин, 1,5—2,5 мм

Рис. 2. Расстояние от обоймы щеткодержателя до поверхности коллектора

Рис. 3. Шахматная (а) и шахматно-ступенчатая (б) расстановка щеток на коллекторе
у машин типа ПН28,5—ПН550 и около 1 мм у машин типа ПН5—ПН 17,5.

Причиной искрения под щетками может быть повышенный зазор между щеткой и обоймой щеткодержателя или, наоборот, защемление щетки в щеткодержателе при работе. Нормальный зазор между щеткой и обоймой составляет 0,2—0,3 мм.
Так как износ коллектора под положительными и отрицательными щетками неодинаков, то, чтобы сделать его равномерным, нужно, чтобы щетки каждой лары смежных бракетов (ряд положительных и ряд отрицательных) работали друг за другом (по одному щеточному следу), а щетки следующей пары бракетов — по другому щеточному следу, сдвинутому относительно первой пары на величину а, и т. д. Расстановка щеток на коллекторе показана на рис. 3, а. Перекрытие а нужно выбрать с таким расчетом, чтобы щетки работали по всей поверхности коллектора. В многополюсных машинах щетки можно устанавливать с меньшим сдвигом, но так, чтобы полное перекрытие промежутков между щетками было достигнуто суммарным сдвигом нескольких пар бракетов. На рис. 3, б показана расстановка щеток для случая их ступенчатого расположения, применяемого иногда в крупных машинах.
При осевых сдвигах якоря щетки крайних щеткодержателей не должны свисать над выточкой в коллекторе со стороны обмотки якоря и не должны выступать за наружный край коллектора.
Нажатие на щетку, создаваемое пружиной щеткодержателя, должно соответствовать определенному удельному давлению, зависящему от марки щеток и от окружной скорости коллектора или контактных колец.

Рис. 4. Проверка нажатия щеток динамометром
Рис. 5. Схема для установки траверсы

Для уменьшения механических потерь на коллекторе или кольцах стремятся установить минимальное нажатие, при котором щетки работают без искрения. Следует также учесть, что чем больше окружная скорость, тем большим устанавливают нажатие, чтобы щетки могли следовать за всеми неровностями на поверхности коллектора или колец и удовлетворительно работали при возможных вибрациях щеткодержателей. Разница в нажатии на отдельные щетки не должна превышать 10 % среднего его значения. Проверка нажатия щеток производится динамометром (рис. 4), закрепленным за рычажок щеткодержателя, прижимающий щетку к коллектору. Значение нажатия может быть определено, если между щеткой и коллектором проложить лист бумаги и производить постепенное натяжение динамометра; показание динамометра, при котором бумага может быть легко изъята, и будет соответствовать нажатию щетки на коллектор.
Щетки машины постоянного тока должны быть установлены на нейтрали. Проверку правильного положения траверсы производят индуктивным методом при неподвижной машине, после предварительной пришлифовки щеток к коллектору. Траверсу устанавливают предварительно в таком положении, чтобы линия щеток приходилась примерно против середины главных полюсов (имеются в виду обычные обмотки с симметричными лобовыми частями). Обмотку возбуждения отключают, к ней через реостат от аккумуляторной батареи (рис. 4-5) подводят постоянный ток. Значение тока в обмотке не должно превышать примерно 5—10 % номинального, что важно для предотвращения пробоя обмотки экстратоками размыкания. К зажимам якоря присоединяют милливольтметр на 45—60 мВ с добавочным сопротивлением для напряжения 1,5—3 В (желательно с нулем посредине шкалы). Затем производят замыкание и размыкание тока возбуждения; при этом в якоре индуктируется ЭДС трансформации и стрелка прибора отклоняется в ту или другую сторону в зависимости от положения щеток. При щетках, находящихся на нейтрали, ЭДС должна быть практически равна нулю. Траверсу со щетками передвигают до тех пор, пока не будет достигнуто это положение щеток.
Лучше всего ориентироваться по показаниям прибора в момент отключения, так как показания при этом получаются более отчетливыми, а направление отклонения стрелки прибора дает возможность после нескольких проб определить, в какую сторону следует перемещать траверсу для ее правильной установки. Перед началом испытания милливольтметр должен быть включен с добавочным сопротивлением. По мере перемещения траверсы и уменьшения отклонений стрелки прибора постепенно уменьшают и его пределы измерений.
Рекомендуется проверять правильность положения траверсы при различных положениях якоря. Якорь следует поворачивать в одном и том же направлении во избежание влияния на показания прибора возможного перемещения щеток в щеткодержателях. Закрепив траверсу, опять проверяют правильность ее положения. После окончательной приработки щеток к поверхности коллектора положение нейтрали проверяют еще раз.
Если машина может быть лущена в ход, то правильность установки траверсы можно проверить при работе вхолостую либо в качестве генератора, либо в качестве двигателя. Если машина работает в качестве генератора при неизменном сопротивлении в цепи обмотки возбуждения и неизменной частоте вращения, то напряжение на зажимах якоря будет наибольшим при положении щеток на нейтрали. Если машина работает в качестве двигателя, то положению щеток на нейтрали соответствует одинаковая частота вращения якоря в обоих направлениях (вперед и назад) при одинаковом напряжении и одинаковом токе возбуждения.
Коллектор, контактные кольца и щетки требуют тщательного ухода. Они должны быть всегда чистыми. Особенно вредна для них металлическая и угольная проводящая пыль, которая, смешиваясь с попавшим на контактные поверхности маслом, образует грязь и вызывает искрение.
Коллектор и контактные кольца можно чистить на ходу машины при помощи дощечки, обернутой сухой тряпкой.

Рис. 6. Правильная (а) и неправильная (б) шлифовка щеток

Рис. 7. Колодка для полировки коллектора
Рис. 8. Пилка для выпиливания слюды в коллекторе

Слюду (миканит) между коллекторными пластинами выпиливают на глубину 1,5—2 мм; эта операция называется продороживанием коллектора. Продороживание можно производить либо специальной фрезой, вращаемой небольшим электродвигателем, либо вручную — при помощи специальной пилки (рис. 8), которую обычно изготовляют из небольшого куска ножовочного полотна (без развода зубцов) и зажимают в рукоятку. Пропиливание слюды должно быть выполнено по рис. 9; а, а не по рис. 9, б; в последнем случае после небольшого износа коллектора слюда будет выступать за его пределы. Края коллекторных пластин надо притупить шабером под углом приблизительно 45° на ширину не более 0,5 мм.
Иногда, особенно у быстроходных машин, даже тщательное выполнение указанных мероприятий с целью обеспечения нормальной работы щеток на контактных кольцах не приводит к желаемым результатам: продолжается сильное искрение, имеют место повышенный нагрев и накал щеток, а также сильный износ щеток и контактных колец.

Хорошим средством для улучшения коммутации является винтовая канавка на коллекторе и особенно на кольцах (рис. 10).
Она непрерывно в процессе работы машины очищает зеркало щетки от продуктов подгара и образует под щеткой канал, через который интенсивно охлаждается контактная поверхность щетки. В результате этого резко улучшается коммутация и уменьшается износ щеток и колец. Известны случаи, когда удалось добиться нормальной работы щеток на кольцах быстроходных роторов только после нарезки винтовых канавок.
Шаг t канавки рекомендуется принимать от 10 до 25 мм, ширину а — от 3 до 4 мм, а глубину h — в зависимости от предусмотренного припуска на обточку кольца. Например, на стальных кольцах роторов турбогенераторов при частоте вращения 3000 об/мин и толщине кольца около 50 мм принимают глубину равной 7,5 мм, шаг—10 мм и ширину канавки —3 мм; на бронзовых кольцах машины при 6000 об/мин и толщине кольца около 35 мм принимают глубину равной 3,5 мм, шаг и ширину канавки — также 10 и 3 мм.
После нарезки канавки необходимо вырубить тонкие (меньше 2 мм) буртики и притупить острые кромки.
Перед производством работ по проточке, шлифовке и полировке коллектора или контактных колец должны быть приняты соответствующие меры для предотвращения попадания стружки и абразивной пыли внутрь машины; по окончании этих работ необходимо произвести осмотр, чистку и продувку машины сжатым воздухом.

Источник

Наладка двигателей постоянного тока

Наладку двигателей постоянного тока выполняют в следующем объеме: внешний осмотр, измерение сопротивлений обмоток постоянному току, измерение сопротивлений изоляции обмоток относительно корпуса и между собой, испытание междувитковой изоляции обмотки якоря, пробный пуск.

Внешний осмотр двигателя постоянного тока, как и осмотр асинхронного двигателя, начинают со щитка. На щитке двигателя постоянного тока должны быть указаны следующие данные:

Выводы обмотки двигателя постоянного тока должны быть надежно изолированы друг от друга и от корпуса, расстояние между ними и корпусом должно быть не менее 12—15 мм. Особое внимание при внешнем осмотре обращают на коллектор и щеточный механизм (щетки, траверсу и щеткодержатели), так как их состояние в значительной мере влияет на коммутацию машины, а следовательно, и на устойчивость ее работы.

При осмотре коллектора убеждаются в отсутствии на рабочей поверхности следов резца, выбоин, пятен лака и краски, а также следов нагара от неудовлетворительной работы щеточного механизма. Изоляция между коллекторными пластинами должна быть выбрана на глубину 1—2 мм, с краев пластин должна быть снята фаска шириной 0,5—1 мм (в зависимости от мощности двигателя). Промежутки между пластинами должны быть совершенно чисты — в них не должно быть металлических стружек или опилок, пыли от графитовых щеток, масла, лака и т. п.

На работу двигателя постоянного тока, а особенно его щеточного механизма, влияют биение коллектора и его вибрация. Чем выше окружная скорость коллектора, тем меньше величина допустимого биения. Для быстроходных двигателей предельно допустимая величина биения не должна превышать 0,02—0,025 мм. Величину амплитуды вибрации измеряют индикатором часового типа.

При проведении измерения наконечник индикатора прижимают к поверхности в том направлении, в котором необходимо произвести измерение вибрации. Так как поверхность коллектора прерывистая (чередуются пластины коллектора и впадины), используют хорошо притертую щетку, в которую должен упираться наконечник индикатора. Корпус индикатора должен быть укреплен на основании, не подверженном вибрации.

При измерении стрелка индикатора колеблется с частотой измеряемой вибрации в пределах определенного угла, величина которого и оценивается по шкале индикатора в сотых долях миллиметра. Однако этот прибор позволяет измерять вибрации при частоте вращения не более 750 об/мин. Для двигателей, частота вращения которых превышает 750 об/мин, необходимо пользоваться специальными приборами—виброметрами или вибрографами, которые позволяют измерять или записывать вибрацию тех или иных узлов машины.

Биение также измеряют с помощью индикатора. Биение коллектора измеряют как в холодном, так и в нагретом состоянии машины. При измерении обращают внимание на поведение стрелки индикатора. Плавное движение стрелки указывает на достаточную цилиндричность поверхности, а подергивание стрелки свидетельствует о местных нарушениях цилиндричности поверхности, особенно опасной для щеточного механизма двигателя. Измерение биения носит условный характер, так как опыт работы оказывает, что есть двигатели, у которых при малых частотах вращения значения биений велики, а при номинальной скорости они работают удовлетворительно. Потому окончательное заключение о качестве работы коллектора можно дать лишь после проверки работы двигателя под нагрузкой.

Осматривая механическую часть двигателя постоянного тока, следует обращать внимание на состояние паек н соединений обмоток, подшипниковых узлов, на равномерность зазора (при разобранном двигателе). Зазор, измеренный в диаметрально противоположных точках между якорем и главными полюсами двигателя, не должен отличаться от среднего значения более чем на 10% при зазорах менее 3 мм и не более чем на 5% при зазорах более 3 мм.

После проверки биений и вибраций приступают к регулировке щеточного механизма двигателя. Щетки в обоймах должны свободно перемещаться, но не должны пошатываться. Нормальный зазор между щеткой и обоймой в направлении вращения не должен превышать 0,1— 0,4 мм, в продольном направлении 0,2—0,5 мм.

Нормальное удельное давление щеток на коллектор в зависимости от марки материала щетки должно быть не менее 150—180 г/см2 для графитовых щеток, 220— 250 г/см2 для медно-графитовых. Во избежание неравномерного распределения тока давление отдельных щеток не должно отличаться от среднего более чем на 10%. Величину удельного давления определяют следующим образом. Между коллектором и щеткой помещают лист тонкой бумаги, к щетке прикрепляют динамометр, а затем, оттягивая динамометром щетку, находят такое положение, когда можно будет свободно вытянуть лист бумаги. Показание динамометра в этот момент соответствует Давлению щетки на коллектор. Удельное давление определяют путем деления показания динамометра на площадь основания щетки.

Правильная установка щеток является одним из важнейших факторов нормальной работы машины. Щеткодержатели устанавливают таким образом, чтобы щетки стояли строго параллельно пластинам коллектора и расстояния между их сбегающими краями были равны полюсному делению машины с погрешностью не более 2%.

У двигателей, имеющих несколько траверс, щеткодержатели размещают таким образом, чтобы щетки перекрывали по возможности большую часть длины коллектора (так называемое шахматное расположение). Это позволит участвовать в коммутации всей длине коллектора, что способствует более равномерному его износу. Однако при таком размещении щеток необходимо следить за тем, чтобы щетки не выступали при работе (с учетом разбега вала) за край коллектора. Щетки перед пуском двигателя в ход тщательно притирают к коллектору (рис. 1) стеклянной (но не карборундовой) бумагой с зернами средней крупности. Зерна карборундовой бумаги могут внедриться в тело щетки и затем при работе наносить царапины на коллектор, тем самым ухудшая условия коммутации машины.

Прежде чем приступить к проверке правильности включения обмоток, изучают маркировку выводов машины конкретного типа. В двигателях постоянного тока выводы обмоток маркируют согласно ГОСТ 183—66 первыми прописными буквами их наименования с добавлением после них цифры 1 — для начала обмотки и 2 — для ее конца. При наличии в двигателе других обмоток такого же наименования, начала и концы их маркируют цифрами 3—4, 5—6 и т. д. Обозначения выводов могут соответствовать схемам возбуждения и направлениям вращения двигателя, которые приведены на рис. 2.

Правильность включения обмоток полюсов проверяют для уточнения чередования их полярности. Чередование полярности дополнительных и главных полюсов для любой машины должно быть строго определенным для данного направления вращения машины. При переходе от полюса к полюсу по направлению вращения машины, работающей в режиме двигателя, после каждого главного полюса следует дополнительный полюс той же полярности, например N—п, S—s. Чередование полярности полюсов может быть определено несколькими способами: внешним осмотром, с помощью магнитной стрелки, и с помощью специальной катушки.

Первый способ применяют в тех случаях, когда направление намотки обмоток можно проследить визуально.

Рис. 2. Обозначения выводов обмоток двигателей постоянного тока при различных схемах возбуждения и направлениях вращения

Зная направление намотки обмотки и пользуясь правилом «буравчика», определяют полярность полюсов. Этот способ удобен для катушек последовательной обмотки возбуждения, направление намотки которой благодаря значительному сечению витков определить очень легко.

Второй способ применяют в основном для катушек обмоток параллельного возбуждения. Сущность этого способа заключается в следующем. В обмотку двигателя подают ток, подвешивают на нитке магнитную стрелку, полярность концов которой помечена, и подносят ее поочередно к каждому полюсу. В зависимости от полярности полюса стрелка повернется к нему концом противоположной полярности.

При использовании указанного способа необходимо помнить, что стрелка обладает способностью перемагиичиваться, поэтому опыт необходимо производить как можно быстрее. Способ магнитной стрелки редко применяют для определения полярности обмотки последовательного возбуждения, так как для создания достаточно сильного поля необходимо пропустить через обмотку значительный ток.

Третий способ определения полярности обмоток применим для любой обмотки, он носит название способа пробной катушки. Катушка может иметь любую форму — торроидальную, прямоугольную, цилиндрическую. Катушку наматывают с возможно большим числом витков из тонкой изолированной медной проволоки на каркас из картона, целлулоида и т. п. Катушку присоединяют к чувствительному гальванометру и прикладывают к поверхности полюса (рис. 3), а затем быстро сдергивают с него и замечают направление отклонения стрелки милливольтметра.

Соединение обмоток считают правильным, если под каждыми двумя соседними полюсами стрелки прибора отклоняются в разные стороны, при условии, что пробная катушка обращена к полюсам одной и той же стороной. Проверку правильности присоединения обмотки добавочных полюсов по отношению к обмотке якоря производят по схеме, приведенной на рис. 4.

При замыкании ключа К стрелка милливольтметра будет отклоняться. При правильном включении намагничивающая сила обмотки дополнительных полюсов направлена встречно намагничивающей силе обмотки якоря, поэтому обмотка якоря и обмотка дополнительных полюсов должны включаться встречно, т. е. минус (или плюс) якоря следует соединить с минусом (или с плюсом) обмотки дополнительных полюсов.

Рис. 3. Определение полярности полюсов двигателей постоянного тока с помощью пробной катушки

Рис. 4. Схема проверки правильности включения обмотки добавочных полюсов по отношению к обмотке якоря

Для проверки взаимного включения обмотки дополнительных полюсов и компенсационной обмотки можно использовать схему, приведенную на рис. 5, для небольших по мощности двигателей.

При нормальней работе двигателя постоянного тока магнитный поток, создаваемый компенсационной обмоткой, должен совпадать по направлению с магнитным потоком обмотки дополнительных полюсов. После определения полярности обмоток компенсационная обмотка и обмотка дополнительных полюсов должны включаться согласованно, т. е. минус одной обмотки следует соединить с плюсом другой.

Рис. 5. Схема проверки правильности включения обмотки дополнительных полюсов к компенсационной обмотке

Прежде чем определять полярность щеток и производить необходимые измерения сопротивлений обмоток, устанавливают щетки на нейтраль. Под нейтралью электрического двигателя понимается такое взаимное расположение обмоток главных полюсов и якоря, когда коэффициент трансформации между ними равен нулю. Для установки щеток на нейтраль собирают схему (рис. 6).

Обмотку возбуждения подключают к источнику питания (батарее) через ключ, а к щеткам якоря подключают чувствительный милливольтметр. При подаче в обмотку возбуждения тока толчком, стрелка милливольтметра отклоняется в ту или иную сторону. При положении щеток строго по нейтрали стрелка прибора отклоняться не будет.

Точность обычных приборов невелика — в лучшем случае 0,5%. Поэтому щетки устанавливают в положение, соответствующее минимальному показанию прибора, и считают, что это нейтраль. Трудность установки щеток на нейтраль заключается в том, что положение нейтрали зависит от положения пластин коллектора.

Очень часто бывает, что нейтраль, найденная для одного положения якоря, сдвигается при его проворачивании. Поэтому определяют положение нейтрали для двух различных положений вала. Если положение нейтрали оказывается различным для различных положений якоря, то следует выставить щетки в среднем положении между двумя отметками. Точность установки щеток на нейтраль зависит от степени прилегания поверхности щетки к коллектору. Поэтому для получения более точного результата при определении нейтрали двигателя предварительно притирают щетки к коллектору.

Полярность щеток определяется одним из следующих способов.

1. К двум точкам коллектора (рис. 7), отстоящим от разноименных щеток на одинаковом расстоянии, присоединяют вольтметр. При подаче возбуждения стрелка вольтметра отклонится в ту или иную сторону. Если стрелка отклонится вправо, то «плюс» находится в точке 1, а «минус» — в точке 2. Ближайшая против направления вращения щетка будет иметь полярность присоединенного зажима прибора.

2. Через обмотку возбуждения пропускают постоянный ток определенной полярности, к якорю подключают вольтметр и приводят якорь во вращение толчком от руки или с помощью механизма. Стрелка вольтметра при этом отклонится. Направление отклонения стрелки укажет полярность щеток.

Измерение сопротивления обмоток двигателя постоянного тока является весьма важным элементам проверки двигателей постоянного тока, так как по результатам измерения судят о состоянии контактных соединений обмоток (паек, болтовых, сварных соединений). Измерение сопротивления обмоток двигателя производят одним из следующих методов: амперметра—вольтметра, одинарного или двойного моста и микроомметром.

Необходимо помнить о некоторых особенностях измерений сопротивления обмоток двигателей постоянного тока.

1. Сопротивление последовательной обмотки возбуждения, уравнительной обмотки, обмотки добавочных полюсов невелико (тысячные доли ома), поэтому измерения производят микроомметром или двойным мостом.

2. Сопротивление обмотки якоря измеряют по методу амперметра—вольтметра с использованием специального двухконтактного щупа с пружинами в изоляционной рукоятке (рис. 8). Измерение проводят следующим образом: к пластинам коллектора неподвижного якоря со снятыми щетками поочередно подводят постоянный ток от хорошо заряженной батареи напряжением 4—6 В. Между пластинами, к которым подводится ток, измеряют падение напряжения с помощью милливольтметра. Искомая величина сопротивления одной ветви якоря

Рис. 6. Схема проверки правильности установки щеток на нейтраль

Рис. 7. Схема определения полярности щеток

Рис. 8 Измерение сопротивления якоря с помощью двухконтактного щупа

Аналогичные измерения проводят для всех остальных пластин. Значения сопротивлений между каждыми соседними пластинами не должны отличаться друг от друга более чем на 10% от номинального значения (при наличии у машины уравнительной обмотки отличие может достигать 30%).

Измерение сопротивления изоляции обмоток и проверку электрической прочности изоляции обмоток проводят аналогично соответствующим пунктам проверки асинхронных двигателей.

Первоначальное включение двигателя постоянного тока проводят непосредственно после наладки двигателя с целью окончательной проверки его исправности. Аналогично асинхронным двигателям двигатели постоянного тока испытывают в режиме холостого хода при отсоединенном механизме и редукторе. Подобное испытание двигателя постоянного тока в режиме холостого хода необходимо для правильной настройки схемы управления.

Пуск двигателя на холостом ходу и под нагрузкой нужно проводить с большими предосторожностями. Непосредственно перед пуском необходимо убедиться в легкости вращения якоря, отсутствии задевания якоря о статор, в наличии смазки в подшипниках, а также проверить реле защиты. Ток срабатывания максимальной защиты не должен превышать 200% максимального тока двигателя. При пробном пуске двигателя постоянного тока контролируют качество коммутации, наблюдая за коллектором во время толчков пускового тока, а затем при работе двигателя вхолостую на максимальном напряжении и при максимальной частоте вращения.

Нагрузка не должна вызывать усиления степени искрения по сравнению с работой на холостом ходу. Допускается работа двигателя постоянного тока при степени искрения щеток 11/2 и даже 2. При более значительной степени искрения проводят наладку коммутации: установку щеток на нейтраль, проверку правильности включения обмотки дополнительных полюсов, проверку нажатия щеток на коллектор и степени прилегания щеток к коллектору.

Следует помнить, что недопустимое искрение на коллекторе может быть связано с неисправностью схемы управления, так как от схемы зависит скорость изменения тока в цепях якоря и возбуждения, максимальные значения толчков тока, соотношение тока якоря и магнитного потока машины в различные моменты времени. После наблюдения работы под нагрузкой и настройки коммутации двигателя постоянного тока процесс наладки можно считать законченным.

Источник