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

Последние цифры выявили еще одно обстоятельство.

т)_>й+ . Сопоставляя последнюю запись с записями пра­ вого столбика приложения I I , обнаруживаем, что токо­ распределение оказывается более равномерным под те­ ми электрощетками, которые имеют меньшие значения AU, М щ и \х. Для объяснения подобного явления сле­ дует обратиться к тем частям текста, где рассматрива­ лись причины, вызвавшие появление полярных различий изученных характеристик скользящего контакта.

Обобщение приведенных данных о выборе режима работы скользящего контакта электрических машин сви­ детельствует о возможности и целесообразности повы­ шения в нем плотности тока по сравнению с рекомен­ дуемой ГОСТ 2332-63. Практика электромашиностроения эту возможность в ряде случаев уже реализует; конкрет­ ные примеры эксплуатации электрических машин с весь­ ма высокой плотностью тока в скользящем контакте будут приведены в гл. 9. В числе этих примеров нахо­ дятся главным образом маломощные электрические ма­ шины с ограниченным количеством установленных на них электрощеток. Подобные примеры, относящиеся к электрическим машинам средней и большой мощности, приведены в табл. 8-4, где представлены сведения об эксплуатации нескольких двигателей и генераторов по­ стоянного тока, у которых проектное количество электро­ щеток было существенно уменьшено, благодаря чему плотность тока в контакте повысилась до 13,3— 18,4 А/см2 . По свидетельству автора описываемых экс­ периментов каких-либо ухудшений в работе машин при этом не отмечалось, а в отдельных случаях имели место случаи улучшения состояния политуры коллекторов и уменьшение скорости их изнашивания [Л. 8-11].

Изложенное не исчерпывает всех аспектов весьма сложной проблемы повышения плотности тока в сколь­

зящем контакте электрических машин. Наряду с произ­ водимым изучением нагрева электрощеток и распреде­ ления тепла между ними и коллектором [Л. 8-12—8-17] необходимы дальнейшие теоретические и эксперимен­ тальные исследования, которые позволят установить це­

лесообразные пределы такого повышения, дадут воз-

146

можность выявить возникающие при этом новые требо­ вания к машинам и электрощеткам, определить области применения машин и диапазон мощностей, на которые> такое повышение может быть распространено, и решить' целый ряд других вопросов.

ГЛАВА ДЕВЯТАЯ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ НОРМАЛЬНОЙ РАБОТЫ СКОЛЬЗЯЩЕГО КОНТАКТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Успешная эксплуатация скользящего контакта элек­ трических машин может осуществляться только в том случае, если при выборе образующих его элементов бу­ дут учтены те многочисленные факторы, которые были рассмотрены выше. Одни из этих факторов являются универсальными в том смысле, что проявляют себя во всех случаях использования скользящего контакта, дру­ гие проявляют себя только в особых, специфических случаях эксплуатации электрических машин.

Общие технические требования, предъявляемые к электрическим машинам, не предназначенным для осо­ бых условий эксплуатации, сформулированы в ГОСТ 183-66. В разделах, относящихся к скользящему контак­ ту, этот стандарт нормирует следующие показатели:

а) в коллекторных электрических машинах, у которых передвижение щеток по коллектору не используется для регулирования частоты вращения или коэффициента мощности (как, например, в коллекторных машинах пе­ ременного тока), щетки должны находиться при всех нагрузках от холостого хода до номинальной в положе­ нии, установленном заводом — поставщиком машины;

б) искрение на коллекторе электрической машины дол­ жно оцениваться по степени искрообразования под сбе­ гающим краем щетки по шкале (классам коммутации), описанной в гл. 6; в) предельно допустимые превышения температуры коллекторов и контактных колец, измерен­ ные с помощью термометра, при температуре газообраз­ ной охлаждающей среды +40°С и высоте над уровнем моря не более 1 ООО м не должны превышать следующих значений:

г) электрические машины, предназначенные для про­ должительного или повторно-кратковременного номи­ нального режима работы, а следовательно, и детали их скользящего контакта должны без повреждений и оста­ точных деформаций выдерживать в нагретом состоянии следующие перегрузки:

машины постоянного тока (кроме возбудителей с отношением предельного напряжения к номинальному

бесколлекторные машины переменного тока мощно­ стью 0,6 кВт и выше, кроме машин с непосредственным охлаждением, — перегрузку по току 50% в течение 2 мин, а мощностью до 0,6 кВт в течение 1 мин.

148

Перенося перечисленные требования к электрическим машинам на детали узла токосъема и имея в виду необ­ ходимость увеличения срока службы последних, к эле­ ментам скользящего контакта в свою очередь предъ­ являют следующие требования:

а) электрощетки должны обеспечивать надежный контакт с вращающимися частями электрических машин и не вызывать нарушения этого контакта;

б) электрощетки должны надежно осуществлять коммутационный процесс машины и не вызывать искре­ ния, связанного с переключением токов в замыкаемых секциях обмоток;

в) электрощетки должны обеспечивать нормальную эксплуатацию машин при перегрузочных режимах, пре­

Общие способы удовлетворения перечисленных тре­ бований достаточно подробно освещены ранее. В после­ дующем изложении рассматривается та часть проблемы обеспечения нормального функционирования скользяще­ го контакта, которая связана с выбором марок электро­ щеток, и сделано это применительно к оборудованию, эксплуатируемому в важнейших отраслях народного хо­ зяйства. При этом эксплуатационные характеристики контакта определяются не только свойствами материа­ лов, из которых изготовлены электрощетки. На харак­ теристики оказывает существенное влияние техническое состояние электрических машин, виды нагрузочных диа­ грамм, особенности окружающей среды и многие другие факторы. Приведя эти факторы в соответствие с опи­ санными ранее нормами и устранив те из них, которые препятствуют нормализации работы контакта, удается создать условия, при которых эта работа будет зависеть от правильного выбора электроугольных изделий. Имен­ но такая ситуация и положена в основу излагаемых да­ лее рекомендаций по подбору электрощеток. Излагае­ мые рекомендации являются обобщением отечественно­ го и зарубежного опыта по подбору электроугольных из-

149