ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТКИ ЯКОРЯ

ИСПЫТАНИЯ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Установка щеток в нейтральное положение. Перед началом испытаний проверяют установку щеток в нейтральное положение, т.е. такое положение щеток, при котором напряжение на них при отсутствии нагрузки на якоре максимально возможное. Установить щетки в нейтральное положение можно одним из следующих методов: индуктивным при неподвижном якоре или методом реверсирования при работе машины под нагрузкой.

Индуктивный метод основан на том, что при нахождении щеток на нейтрали ЭДС, наводимая в обмотке неподвижного якоря долина быть равна нулю. Существуют два способа: первый способ можно осуществить при наличии постоянного тока. Для этого в цепь якоря включается вольтметр, желательно с центральной шкалой. Обмотку главных полюсов кратковременно подключить и источнику постоянного тока, тогда при положении щеток, соответствующем нейтрали, стрелка прибора не должна отклоняться или отклонения должны быть минимальными и направленными в разные стороны. Для нахождения нейтрального положения щетки предварительно устанавливают против середины главных полюсов, а затем, регулируя их положение и наблюдая за отклонениями стрелки упомянутого прибора, исключают отклонения стрелки или допускают минимальные при отключении обмотки главных полюсов от источника. Опыт повторяют при установке якоря в различные положения по отношению к полюсам. При отсутствии источника постоянного тока обмотку главных полюсов можно подключить к источнику переменного тока. При положении щеток, соответствующем нейтрали, вольтметр, присоединенный и щеткам разной полярности покажет минимальное напряжение.

Метод реверсирования заключается в том, что при работе машины под нагрузкой положение щеток, соответствующее нейтрали, определяют изменяя направление вращения машины. Для двигателей постоянного тока передвигают щетки таким образом, чтобы добиться практически неизменной частоты вращения при реверсе. Это положение щеток будет соответствовать нейтрали.

Для генератора постоянного тока при положении щеток, соответствующем нейтрали, практически не изменяется напряжение на зажимах генератора при реверсировании. При этом питание обмотки возбуждения должно быть независимым.

Окончательно щетки в нейтральное положение должны быть установлены после приработки щеток к контактной поверхности коллектора.

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТКИ ЯКОРЯ

Особенностью обмотки якоря является то, что она не имеет ни начала, ни конца, занихмогут быть приняты любые две точки ее присоединения к коллектору. Измерение сопротивления обмотки якоря преследует две цели: а) вычисление основных потерь; б) измерение температуры обмотки методом сопротивления при испытании на нагревание, для чего вовсе не требуется, чтобы результат измерения был сопоставлен с расчетным значением.

Под расчетным значением понимается частное от деления суммы сопротивлений вcex секций обмотки на квадрат числа ее параллельных ветвей:

,

где К – число секций обмотки, равное числу пластин коллектора; R_c – сопротивление одной секции; 2a – число параллельных ветвей по отношений к току нагрузки.

Расчетное сопротивление условно, т.к. число секций в каждой параллельной ветви обмотки якоря работающей машины меньше, чем К/(2а), потому что часть их коммутируется щетками; оно непрерывно колеблется между некоторыми наибольшими и наименьшими значениями, а токи в секциях изменяются по законам, трудно поддающимся исследо­вании. Распределение измерительного тока по обмотке отличается от распределения тока нагрузки; поэтому правильное значение расчетного сопротивления может быть получено из измеренного либо введением поправок, основанных на допущениях, либо применением иных способов измерения по сравнении с обычными.

1. Простые волновые обмотки отличаются тем, что при любом числе пар полюсов р число их параллельных ветвей одно и то же: 2а = 2.

Если производить измерение сопротивления по наиболее общему правилу, т.е. между пластинами коллектора, отстоящими на К/(2р) делений с округлением до ближайшего целого числа, то при этом числа секций в двух параллельных ветвях будут различаться не болеечем на число пар полюсов р и сопротивления ветвей будут равны

Отсюда измеренное сопротивление обмотки

Согласно определению расчетное значение сопротивления здесь будет

и отношение расчетного значения к измеренному

2. Простые петлевые обмотки без уравнительных соединений при числе полюсов более двух применяются только в машинах мощностью не свыше 3 кВт. Измерение их сопротивления можно произво­дить как между пластинами коллектора отстоящими на К/2р делений, так и другими способами. В первом случае обмотка по отношению к измерительному току будет представлять две параллельные ветви, одна из которых К/(2р) секций, а другая – остальные секции. Измеренное сопротивление

Число параллельных ветвей при работе машины с простой петлевой обмоткой равно числу полюсов: 2а=2р; расчетное сопротивление обмотки отсюда

т.е. измеренное сопротивление больше расчетного в 2р – 1 раз.

3. Простые петлевые обмотки с полным числом уравнительных соединений

3.1. Измерение с подводом измерительного тока через щеточный аппарат. Такое измерение давало бы правильный результат, если бы распределение токов по параллельным ветвям обмотки было таким же как при нагрузке. Но сопротивление щеточного контакта в неподвижном состоянии неопределенно и остается перетекание токов по уравнительным соединениям. Этим способом можно пользоваться, когда не вся окружность коллектора доступна для измерения. Вольтметр присоединяется к перекрытым щетками пластинам коллектора, отстоящим на К/(2р) делений, поочередно сначала у сбегающих краев щеток, затем в середине и, наконец у набегающих краев (рис. 5.11).

Рекомендуется производить измерения несколько раз под разными щетками и за результат принимать среднее арифметическое их всех измерений.

3.2. Измерение с отдельным подводом измерительного тока игольчатымищупами, предложенное В. К. Жаковым, применяется при поднятых щетках. Подвод тока производится игольчатыми щупами к пластинам, отстоящим на одно из чисел делений: К/(2р); 3К/(2р); 5К/(2р); ... с округлением до ближайшего целого в любую сторону, если результат деления дробный. Падение напряжения измеряется между пластинами, отстоящими на К/(2р) делений (рис. 5.12) с округлением до целого поочередно в большую и в меньшую сторону, начиная от одной из точек подводимого тока до другой по всей окружности коллектора и снова до первой; всего производится 2р измерений. За результат принимается среднее арифметическое всех измерений.

3.3. Измерение части расчетного сопротивления. Подвод тока производится к пластинам, отстоящим на К/(2р) делений, а измерение падения напряжения между пластинами в промежутке между точками подвода тока, отстоящими от последних на число делений, равное числу пар полюсов (рис. 5.13), в предположении, что на таких расстояниях от точек подвода тока его распределение по параллельным ветвям уже практически закончено и уравнительные соединения внутри стегающегося промежутка не несут токов.

Результат измерения подлежит пересчету по формуле

где R_И – измеренное сопротивление.

Простые петлевые обмотки с неполным числом уравнительных соединений распространены в машинах средних и больших мощностей.

В основном измерения проводят аналогично ПЗ. Если число уравни­тельных соединений q четно, тоK^’(2p)=q/2 является целым числом; если же, нечетно, то результат измерения нужно исправить, введя множитель, взятый по выражению