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

Радиальные электрощетки

Электрощетки, размер которых в тангенциальном на­ правлении равен или превышает 12,5 мм, очень часто имеют разрезную конструкцию. Подобное мероприятие повышает коммутационные способности щеточно-коллек- торного узла электрических машин (см. рис. 6-6).

Возвращаясь к рассмотрению табл. 9-3, можно уста­ новить, что значения приведенных в ней численных значений технических характеристик электрощеточных материалов, изготавливаемых в различных странах, являются весьма близкими.

Примерно в таком же соотношении находятся и экс­ плуатационные свойства изготовленных из этих материа­ лов электрощеток. Как показывают многолетние наблю­ дения за эксплуатацией в прокатных цехах металлурги­ ческих заводов электрооборудования отечественного и зарубежного производства, скорость изнашивания ис­ пользуемых там электрощеток зависит от марки мате­ риала, режима работы электрических машин (генератор­ ный, двигательный) и, естественно, от их технического состояния. Исключая из рассмотрения случаи особо зна­ чительных отклонений от установленных норм техниче­ ского состояния этих машин, при правильном выборе электрощеток параметры кривых распределения скорости изнашивания последних имеют вид, представленный в табл. 9-15.

169

используется наибольшее количество электрощеток. Они установлены на генераторах преобразовательных агрега­ тов, снабжающих электролитические ванны постоянным током. Потребляемый ванной ток при электролитическом рафинировании меди лежит в пределах 2 000—15 000 А.

ство 1 т металла в первом случае (т. е. для меди) дохо­ дит до 300 кВт-ч, а во втором до 17 000—20 000 кВт • ч. Указанные параметры основных технологических процес­ сов переработки цветных металлов определяют характе­ ристики генераторов, используемых в качестве источника энергоснабжения ванн: они должны генерировать значи­ тельные токи. Последнее в свою очередь приводит к воз­ растанию общего числа устанавливаемых на машине электроугольных изделий.

В конструктивном отношении отличительных особен­ ностей эти изделия не имеют. Они подобны изображен­ ным на рис. 9-1. Аналогичное замечание может быть сде­ лано и по отношению к материалам, из которых изготав­

ние распространяется на генераторы электролизерных установок с напряжением более 100—120 В и не касается генераторов преобразовательных агрегатов, работающих при напряжениях до ПО В. В последних случаях машины оборудуются электрощетками, содержащими в своем со­ ставе тем большее количество меди, чем меньшим явля­ ется напряжение генератора. Применительно к электри­ ческим машинам, используемым в металлургической про­ мышленности, описываемая схема имеет вид, приведен­ ный в табл. 9-16.

Многие из перечисленных здесь марок материалов имеют еще одну специализированную область примене­ ния — контактные кольца синхронных и асинхронных электрических машин и одноякорных преобразователей. Подобные машины распространены в металлургической промышленности достаточно широко. В результате их обследования установлено, что они снабжены контактны­ ми кольцами, изготовленными из материалов, перечис­ ленных в табл. 9-17.

171

Бронза

Латунь

Медь

Сталь

Чугун

Итого

172

Характеристики электрощеточных материалов, пред­ назначенных для использования на низковольтных элек­ трических машинах постоянного тока и машинах с кон­ тактными кольцами, подробно описаны в табл. 9-18. Зна­ чения средней скорости изнашивания электрощеток,

квадратическое отклонение этой величины лежит в пре­ делах 0,3—1,4 мм/1 ООО ч эксплуатации.

Изучение поведения электрощеток на генераторах преобразовательных агрегатов электролизерных устано­ вок показывает, что наряду с использованием здесь элек­ троугольных изделий с низкими значениями индекса ком­ мутации (марки ЭГ4, ЭГ14) имеют место случаи, когда приходится прибегать к использованию изделий, облада­ ющих весьма высокими коммутирующими свойствами (марка ЭГ74 и ее модификации). Необходимость в по­ добном мероприятии обычно возникает на машинах ста­ рых выпусков при работе их в номинальных и перегру­ зочных режимах. Вообще следует заметить, что работа элементов скользящего контакта на генераторах элек­ тролизерных установок обладает одной особенностью, заключающейся в следующем: при процессе электролиза в рабочем растворе происходит уменьшение содержания добываемого металла. В результате происходит увеличе­ ние внутреннего сопротивления ванн и для поддержания требуемого тока к ним приходится прикладывать во мно­ го раз большие напряжения. При добавлении в ванну новой порции электролита происходят явления, обратные только что описанным: снижается ее внутреннее сопро­ тивление и возникает необходимость в уменьшении при­ кладываемого напряжения. Описываемые явления могут чередоваться достаточно быстро, и, поскольку система регулирования напряжения источника питания не являет­ ся безынерционной, создаются условия для возникнове­ ния искрения под электрощетками [Л. 9-4].

Последнему способствует также неравномерное рас­ пределение тока между параллельно включенными элек­ трощетками одного бракета, число которых на генерато­ рах рассматриваемого назначения особенно велико (15— 20 шт.).

По поводу скорости изнашивания электроугольных изделий, используемых на генераторах электролизерных установок, можно заметить, что она весьма близка к той,

173