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

Влияние на работу элементов скользящего контакта посторон­ них источников возникновения вибраций иллюстрируется осцилло­ граммами рис. 7-4. Эти осциллограммы показывают, как изменяется удельное давление со стороны нажимного пальца щеткодержателя на электрощетку при отсутствии внешних вибраций и при возбужде­ нии таковых с разными частотами. Если учесть, что в описываемых

W02C^J)

ШШ ЛА Л А А И

Рис. 7-4. Изменение удельного давления «а электрощетку при отсутствии внешних вибраций (а) и при различной частоте этих вибраций (б, а, г) [Л. 7-9].

Качественная и количественная оценка влияния механических факторов на различные характеристики совместной работы элемен­ тов электрического скользящего контакта достаточно подробно ос­ вещалась в гл. 4—6. Здесь уместно отметить, что поскольку в ре­ альных условиях эксплуатации обычно действует не одна, а не­

ухом как звуковые. Факт существования зависимости между виб­

лограмма рисунка показывает изменение тока в набегающей части элекгрощетки в случае, когда ее колебания вызваны эксцентриси­ тетом контактного кольца. Период колебаний Г = 7 , 1 Х 1 0 ~ 4 с; ззукового эффекта в данном режиме зафиксировано не было. На осциллограммах рис. 7-5,6 и в рассматриваемого рисунка показаны изменения тока в набегающей части электрощетки, когда процесс сопровождался свистом и шумом. В первом случае период коле­ баний составлял 7'=3,1 • Ю - 4 с, а во втором 7'=1,4-10_ 4 с.

128

Наблюдаемые изменения характера осциллограмм и слышимых звуков вызваны соответствующими изменениями характера вибра­ ций электрощеток (Л. 7-10]. Дальнейшие исследования позволили автору упомянутой работы установить связь между звуковыми явлениями и значением коэффициента трения в скользящем кон­

Интересное замечание о влиянии свойств электрощеточных ма­ териалов на уровень шума содержится в [Л. 7-11], где сказано, что

о

ные данные об общем уровне и спектральном составе шумов, обра­ зуемых щетками различных марок, работающих на реальных элек­ трических машинах. Зафиксированные частоты шумов расположи­ лись в интервале 1 ООО—3 ООО Гц.

Описанные причины возникновения щеточных шумов указыва­ ют на возможные способы их устранения. Основным из них являет­ ся качественная обработка рабочих поверхностей скольжения кол­ лекторов и контактных колец, обеспечивающая минимальные экс­ центричность, волнистость, шероховатость и другие нарушения их рельефа. Положительные результаты могут быть достигнуты также путем снижения окружной скорости на рабочей поверхности, при­ менением мягких электрощеток, уменьшением трения их о стенки обоймы щеткодержателя и принятием других мер, снижающих виб­ рации.

Еще одним следствием вибраций электрощеток и обусловлен­ ных ими изменений режима прохождения тока через скользящий контакт и искрением является возникновение электромагнитных колебаний. Последние оказывают отрицательное влияние на работу

полярности является различным. Благодаря детектирующему дей- 9—2 129

ствию слоя политуры уровень помех под катодно-поляризованной электрощеткой примерно на один порядок выше, чем под электро­ щеткой другой полярности. Решающая роль в этом явлении слоя политуры подтверждается тем, что при хромировании медного кол­ лектора уровни радиопомех под электрощетками различной поляр­ ности сравниваются (Л. 7-13]. Там же содержится информация о некоторых других факторах, влияющих на радиопомехи, согласно которой их уровень уменьшается вместе с контактным сопротив­ лением, температурой и частотой вращения. Факторами, действую­ щими в сторону повышения уровня радиопомех, являются понижен­ ная влажность, высотная атмосфера и все те показатели состояния рабочей поверхности коллектора, которые способствуют возникно­ вению вибраций. В самом общем случае следует полагать, что для предотвращения радиопомех необходимо создать такие условия про­ хождения тока через скользящий контакт, при которых будет обес­ печено соблюдение условия dijdt—>-0. Для предотвращения воз­ никновения радиопомех применение конструктивных мер, способ­ ствующих обеспечению приведенного равенства, является более важным, чем применение индуктивных или емкостных фильтров. К числу конструктивных мер относится образование скользящего контакта с помощью нескольких параллельно подключенных элек­ трощеток, создание монолитного коллектора, применение подшипни­ ков высокого класса точности и использование других средств пре­ дотвращения вибраций электрощеток и искрения в контакте. Труд­ ности в разработке упомянутых средств возрастают вместе с ростом окружной скорости на рабочей поверхности скольжения контакта.

ная скорость на поверхности скольжения достигает 150 м/с, были использованы электрощетки из волокнистого молибдена. Этот ма­ териал при хорошей электрической проводимости обладает упру­ гостью, достаточной для поглощения энергии соударений электро­ щетки с кольцом и демпфирования вибраций [Л. 1-9].

Отмеченная здесь возможность снижения радиопомех за счет использования электрощеточных материалов с соответствующими свойствами является частью общей задачи о взаимосвязи между составом этих материалов и вибрационными свойствами изготов­ ленных из них электрощеток. Решением этой задачи занимался ряд исследователей. В частности, автору в {Л. 1-4] удалось показать, что склонность к вибрациям возрастает по мере того, как в составе электрощеточного материала снижается содержание графита и по­ вышается содержание сажи. Дальнейшие исследования позволили распространить аналогичный вывод на металлографитные электро­ щеточные материалы, склонность к вибрациям у которых оказалась зависящей от соотношения входящих в их состав порошков гра­ фита и меди. Качественная оценка описываемой общей закономер­