Файл: Лившиц, П. С. Скользящий контакт электрических машин (свойства, характеристики, эксплуатация).pdf

рис. 5-5,а позволяет выявить роль тока в изучаемом процессе. Дать обоснованное объяснение отмечаемому явлению пока трудно, по­ скольку приводимые здесь данные о полярном износе электрощеток

ную на правой части рис. 5-5 зависимость между износом электро­ щеток, поляризованных различным образом, и температурой поверх-

Рис. 5-5. Влияние удельного давления р и температуры поверхно­ сти скольжения коллектора Т на скорость изнашивания графит­ ных электрощеток [Л. 5-8].

ности скольжения коллектора. К только что рассмотренному влия­ нию механических факторов на скорость изнашивания электрощеток весьма близко примыкает вопрос о влиянии на нее способа уста­ новки электроугольньгх изделий относительно рабочей поверхности коллектора, т. е. их фасона. Конкурирующими здесь являются ра­ диальные и реактивные фасоны электрощеток, область применения каждого из которых в течение последних десятилетий служила предметом многочисленных исследований. Можно считать установ­ ленным, что крупные электрические машины должны оборудоваться радиальными электрощетками. Областью использования реактивных электрощеток являются малогабаритные электрические машины, ра­ ботающие при большом числе оборотов. Реализация изложенной ре­ комендации позволяет нормализовать механические параметры ре­ жима работы скользящего контакта и снизить скорость изнашива­ ния образующих его элементов.

Изложенные рекомендации по рассматриваемому вопросу осно­ вываются на данных практики отечественного электромашинострое-

72

венное распространение получили радиальные щеткодержатели, в ко­ торые устанавливаются прямоугольные электрощетки со скосом верхней плоскости или без такового. Радиальные электрощетки на­ ходят себе применение и на крупных реверсируемых машинах, на которых можно встретить также и реактивные электрощетки. По­ следние устанавливаются по одной из двух схем: острый угол кон­

Рис. 5-6. Общая закономерность изменения скорости изнашивания

с этим направлением (волочащаяся электрощетка). В первом случае углы наклона электрощетки лежат в пределах 30—35°, а во вто­ ром — 5—15°.

Применение V-образных тандем щеткодержателей с равными и неравными углами скоса расположенных в них реактивных электро­ щеток, по свидетельству английских авторов, во всех странах пре­

обобщенные результаты испытаний электрощеток на короткозамкну-

73

Первый способ широко используется в наземных электротех­ нических установках. .Обычно его реализуют путем обогащения воз­ духа, охлаждающего машины водяным паром; при этом не следует превышать целесообразные пределы содержания названной компо­ ненты в атмосфере. К чему приводит нарушение подобной рекомен­ дации, показано на рис. 5-7,г. Двойственность влияния влаги на из-

нос электрощеток объяснена в работе (Л. 5-12], авторы которой счи­ тают, что при умеренном ее содержании она способствует образо­ ванию политуры и, являясь киелородофобным агентом, препятствует проникновению кислорода в контактную зону, тем самым задержи­ вая процесс окисления и разрушения контактных элементов. При значительном содержании паров влаги они оседают на контактную поверхность и, изолируя одну часть площадок непосредственного контакта, вызывают повышенную концентрацию тока в другой их части. Последнее и вызывает повышенный износ электрощеток.

Второй из упомянутых способов создания необходимых условий для работы электрощеток находит себе применение в самолетном

75

электрооборудовании. Его реализуют путем подбора материалов ДЛЯ металлсодержащих электрощеток и введением надлежащим обра­ зом подобранных пропитывающих веществ в электрощетки из «чер­ ных» материалов. Облагораживание цветных электрощеток осу­ ществляется добавлением в их состав олова или свинца или одно­ временно обоих металлов. Присутствие в составе материала электрощеток легкоплавких компонентов приводит к тому, что при работе, в процессе скольжения, эти компоненты расплавляются или переходят в состояние, близкое к плавлению. В результате олово и свинец проникают в поверхностный слой коллектора, где совмест­ но с графитом создают необходимые смазывающие свойства между взаимодействующими поверхностями. Кроме того, олово частично реагирует с медью коллектора, сглаживая его поверхность и обра­

тивных направлений совершенствования этого элемента скользящего контакта. Об эффективности этого направления можно судить по данным табл. 5-6. Изыскиваются новые, еще более эффективные про­

щих материалов для коллекторов пока широкого распространения не получило. В литературе имеются сообщения о том, что отсутствие влаги не вызывает форсированного износа электрощеток при работе их на хромовой, родиевой и латунной поверхностях (Л. 5-10]. В па­ тенте США № 2739256.20.03.56 рекомендуется изготавливать коллек­ торы авиационных электромашин из медно-никелевого сплава, со­ став которого определяется условиями эксплуатации. Так, для ма­ шин, работающих на высоте около 18 км, количество никеля в спла­ ве должно составлять примерно 30% (остальное медь). При боль­ шей высоте количество никеля повышается до 55—60%.

Интересно предложение о снижении износа электрощеток в вы­ сотных условиях путем изготовления коллекторов из графита. Про­ верка этого предложения производилась путем испытания электро­

подвергались электрощетки марки ЭГ74, последовательно устанав­ ливаемые на коллекторы, изготовленные из этого же графитного ма­

тавшими, подобно предыдущим, на коллекторах из тех же материа­

76