Идеальная коммутация
В любой момент времени ток через щетку Iя = i1+i2, т.е. складывается из токов через первую (сбегающую) и вторую (набегающую) коллекторные пластины, а общий ток в секции i определяется разностью этих токов i = i1 - i2.
В начальный момент (рис. а) ток в секции i = i1, т.к. i2=0 и является максимальным.
По мере перемещения щетки, ток через сбегающую коллекторную пластину (i1) уменьшается, а через набегающую коллекторную пластину (i2) растет, при этом общий ток в секции i уменьшается до 0 (рис2) т.к. i1=i2, меняет направление (при i1 < i2) и начинает расти до максимального значения (рис3) i=i2. То есть за время перемещения щетки с одной коллекторной пластины на другую ток в секции меняет направление.
При идеальной коммутации токи i1и i2 меняются пропорционально изменению площади контакта S1 и S2 между щеткой и коллекторными пластинами. При этом плотность тока δ=i1/S1=i2/S2=const , т.е. не меняется, и никакого искрения нет.
Электромагнитные причины искрения.
В действительности процесс коммутации происходит сложнее:
1. Так как изменение тока в секции i происходит очень быстро(t=0.001-0.0001 сек) в секции наводиться большая ЭДС самоиндукции (ЕL);
2. Так как реально щетка перекрывает 3-4 коллекторные пластины, от соседних секций наводиться ЭДС взаимоиндукции(EM);
3.Из-за реакции якоря наводиться ЭДС вращения (Eвр);
4. Из-за зубчатого строения якоря и несовершенства сглаживания напряжения наводиться ЭДС пульсации (Eп). Все они направлены в одну сторону и образуют вредный замкнутый ток коммутации ik
ik = (EL+EM+Eп+Eвр)/Rя
который складывается с током i1 через сбегающую коллекторную пластину. От этого увеличивается плотность тока δ = (i1+ik)/S1 ) и происходит переброс тока по воздуху в виде искрения.
К моменту схода щетки с коллекторной пластины все эти ЭДС создают перенапряжение между коллекторными пластинами и возникает пробой в виде дуги, который замыкает соединения коллекторных пластин, что создает перенапряжение на других пластинах и возникает круговой огонь по коллектору.
Различают 5 степеней искрения:
1. Степень 1 – искрения нет.
2. Степень 1 1/4 – слабое точечное искрение под небольшим краем щетки.
3. Степень 1 1/2– искрение под большим краем щетки.
4. Степень 2– искрение под всем краем (машина работает с перегрузкой)
5. Степень 3– значительное искрение с вылетающими искрами (работа не допускается)
Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 1246;