ЭМ-ТЕХНО-Урал: Электродвигатели постоянного тока. Причины выхода из строя

Отдел ремонта и сервиса:
   +7 (343) 283-09-11

Отдел продаж:
   +7 (343) 283-09-10    info@emt-ural.ru
Режим работы:
   пн-пт, 6:00 - 16:00 мск

Публикации

"Электродвигатели постоянного тока. Причины выхода из строя"

На рис. 1 схематично изображен поперечный разрез машины постоянного тока (МПТ). На неподвижной части машины (статоре) размещаются стальные полюсы с надетыми на них катушками обмотки возбуждения. Катушки соединяются между собой так, чтобы при прохождении по обмотке постоянного тока полюсы приобретали чередующуюся полярность (N, S, N, S и т.д.). Поток, создаваемый обмоткой возбуждения, неизменен во времени и замыкается через якорь.

Рис. 1-Устройство и принцып действия МПТ

Рис. 1-Устройство и принцып действия МПТ

Рис. 1 - Устройство и принцип действия МПТ

На вращающейся части машины располагается обмотка, в которой индуктируется основная ДС, поэтому в машинах постоянного тока вращающуюся часть называют якорем.

Обмотка укладывается на стальном сердечнике, закрепленном на валу (на рисунке не показан). Предположим, что сердечник выполнен в виде полого цилиндра, на внешней и внутренней поверхностях которого размещаются проводники. С торцевых сторон эти проводники соединяются между собой, образуя замкнутый контур. Щетки или щеточный контакт обеспечивает коммутацию очередного проводника с сетью.

На рисунке видно, что проводник под щеткой (желтый) проводит ток, который, взаимодействуя с электромагнитом возбуждения, посредством магнитного поля, создает пару сил по правилу левой руки. Эти силы раскручивают якорь, который, поворачиваясь, коммутирует через щетки следующий проводник.

Основные причины выхода из строя

Как видно из принципа действия, основная часть обмоток находится на якоре (роторе) машины, следовательно, почти 80% всех аварий связаны именно с якорной обмоткой:

Обрыв одной или нескольких секций якорной обмотки. Двигатель при определенном положении якоря не запускается, т.к. проводник разорван и отсутствует якорный ток, создающий момент. При удачно запуске на валу двигателя не развивается нормальная полезная мощность, привод может работать рывками
Обрыв соединения с коллекторными пластинами. Коллектор – устройство, представляющее собой барабан, состоящий из контактных пластин, каждая из которых служит для коммутации секции через щеточный контакт. При отсутствии контакта с коллектором происходит аналогичные сбои в работе, что и п.1
Износ коллекторных пластин. Может привести к плохому контакту с цепью якоря, а также к возникновению «кругового замыкания» - ток пойдет не по секциям якоря, а по поверхности коллектора. Круговой огонь – очень опасная авария, приводит к пожарам и полной негодности коллектора и щеточного узла
Износ контактных щеток и щеточной траверзы. Последствия аналогичны п.1, п.2
Разбалансировка якоря. Изменение зазора между полюсом и секцией. Магнитный поток становится неравномерным в разных точках машины, следовательно, силы создающие момент изменяются в зависимости от положения якоря. В итоге, снижется мощность, увеличивается перегрев, появляются вибрации

Аварии на магнитных полюсах не часты, но их также стоит отметить:

Обрыв катушки возбуждения. Основной магнитный поток отсутствует. Двигатель не запускается
Витковое замыкание катушки возбуждения. Увеличенный ток полюса, опасность термического поражения изоляции

Остальные аварийные случаи связаны с механическим износом подшипников, контактов, шихты на якоре.

каталог

ООО Электромеханические технологии
"Nassukin", 2008