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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 86

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вызвавшую их износ. Это достигается введением влаж­ ного пара в воздушный поток, охлаждающий машину. Впрыскивание влаги менее целесообразно, так как при этом может происходить загрязнение машины.

Еще одним практически важным случаем изменения состава рреды, в котором происходит эксплуатация элек­ трооборудования, является случай появления в этой сре­ де кремнийорганических соединений. Источником их выделения могут явиться кремнийорганические изоляци­ онные материалы, использованные при изготовлении электрических машин, смазочные масла с кремнийорганическими добавками и т. п. При термическом старении перечисленных материалов из них выделяются летучие фракции, содержащие кремний, — так называемые сили­ коны. При циркуляции во внутреннем объеме электриче­

ской машины силиконы

вступают во взаимодействие

с нагретыми частями узла

токосъема—электрощетками,

коллектором и покрывающей его политурой. Результатом этого взаимодействия является нарушение нормального функционирования скользящего контакта, проявляюще­ еся в катастрофическом (в несколько десятков раз) воз­ растании скорости изнашивания электрощеток, а в от­ дельных случаях и в расстройстве коммутационного про­ цесса. Существует несколько гипотез, объясняющих механизм описываемых явлений [Л. 3-13, 9-24 и 9-25]. В своей основе эти гипотезы не являются взаимоисклю­ чающими, так как все они признают решающую роль силиконов в рассматриваемом процессе. Подобное об­ стоятельство является решающим при разработке прак­ тических мер улучшения эксплуатационных свойств дета­ лей узла токосъема электрических машин, работающих в атмосфере, содержащей силиконы. Главнейшими из этих мер являются следующие:

1) размещение внутри машины в области щеточноколлекторного узла веществ, активно поглощающих си­ ликоны; 2) разработка систем и конструкций вентиляции электрических машин, уменьшающих или исключающих возможность попадания в зону скользящего контакта силиконов; 3) рациональный выбор или создание специ­ альных марок электрощеток, способных противостоять воздействиям силиконов и обеспечивающих нормальную работу скользящего контакта.

Возможность использования первых двух способов нормализации работы скользящего контакта должна пре-

251


дусматриваться на стадии проектирования электрической машины. Иное дело, когда подобная задача решается за счет применения соответствующих электрощеток.

При описании механизма нарушения нормальной ра­ боты узла токосъема отмечалась роль силиконов в рас­ сматриваемом процессе и их взаимодействие с коллек­ торной политурой. Очевидно, если организовать удаление

поверхностного

слоя

политуры,

содержащего силиконы,

то нарушения

работы контакта

произойти

не

должно.

Подобное удаление

можно осуществлять

с

помощью

электрощеток,

изготовив их из материалов,

обладающих

тонкими полирующими свойствами. К числу таковых от­ носятся электрощеточные материалы на графитовой ос­ нове, содержащие зольные примеси (материалы группы Ш Г ) . Однако поскольку подобные материалы обладают невысокими коммутирующими свойствами, их использо­ вание ограничено машинами, малонапряженными в ком­ мутационном отношении; для обеспечения нормальной

эксплуатации современных мощных

высокоиспользуемых

электрических машин, находящихся в среде,

содержащей

силиконы,

необходимо применять

электрощетки

марок

ЭГ74к (СССР), EG123, EG124 и EG206 (Англия). Харак­

теристики

перечисленных

электрощеточных

материалов

следующие:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Марка материала

 

 

ЭГ74к

 

EG123

EG124

EG206

Допустимая окружная

скорость,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м с

 

 

 

60

 

30—50

 

50

 

50

Номинальная

плотность

тока,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А/см2

 

 

 

12

 

10

 

10

 

10

Удельное нажатие, гПа (гс см2 )

250+50

 

180

 

180

180

 

Опыт использования электрощеток марки ЭГ74к по­

казывает,

что они полностью

нормализуют

работу элек­

трооборудования

в среде, содержащей

кремнийорганиче-

ские соединения

и

средняя

скорость

их

изнашивания

в

100 из

140 исследованных

случаев

не

превысила

5

мм/1 000 ч эксплуатации. Скорость

изнашивания кол­

лекторов при этом не превышала 0,11 мм/10 000 ч по ра­ диусу [Л. 9-26].

При рассмотрении различных областей использования электрических машин и изложении рекомендаций по вы­ бору пригодных для них электрощеток всегда приводи­ лись количественные оценки износных свойств послед­ них. Характеристика износа не является единственным показателем, оценивающим эксплуатационные свойства

252


элементов электрического скользящего контакта. По­ скольку получению этой характеристики в соответствии с принятой методикой ее определения предшествует мно­ гомесячный период эксплуатации оборудования [Л. 1-4], то, как уже отмечалось ранее, сам факт ее получения свидетельствует о том, что все прочие показатели рабо­ ты деталей узла токосъема электрических машин удов­ летворяют предъявленным к ним требованиям. Приве­ денные параметры кривых распределения скорости изна­ шивания электрощеток отражают уровень их развития, и получение описанных здесь значений оказывается воз­ можным во всех случаях, когда обеспечено создание оп­ тимальных условий для работы элементов контакта. Опи­

санию этих

условий посвящены гл. 1—8. К сожалению,

в практике

эксплуатации электрооборудования выполне­

нию этих условий не всегда уделяется достаточное вни­ мание, в результате чего нормальная работа скользящего контакта нарушается. Для устранения возникших нару­ шений в работе контакта необходимо выявить причины, вызывающие эти нарушения. Значительную помощь в ре­ шении этой последней задачи может оказать приводимая далее в приложении I I I сводка наблюдаемых нарушений в работе элементов скользящего контакта и наиболее ве­ роятных причин, которые эти нарушения вызывают. Зная последние и приняв меры к их устранению, удается нор­ мализовать работу скользящего контакта электрических машин, эксплуатируемых в самых различных областях народного хозяйства.

ПРИЛОЖЕНИЕ /

Таблица переводных множителей некоторых ранее применявшихся единиц измерений в единицы Международной системы СИ

 

В старой системе

 

 

 

Обозначение

 

Наименование

Единица

 

Единица

величины

 

 

измерения

между­

измерения

 

русское

 

 

народ­

 

 

 

ное

 

В системе СИ

Обозначе­

ние

русское

междуна­ родное

 

Переводной

Определение

множитель

 

I. Основные единицы

Длина

метр

м

m

метр

м

Масса

килограмм

кг

kg

килограмм

кг

Время

секунда

сек

s

секунда

с

Сила тока

ампер (междуна­

а

А

ампер

А

 

родный)

 

 

 

 

m

Метр—длина,

равная

в ваку­

 

1650763,73 длин

волн

 

уме излучения,

 

соответствую­

 

щего

переходу

между

уров­

. kg

нями 10 и 545

криптона-86

Килограмм — единица

массы,

 

равная

массе

международного

прототипа килограмма

s Секунда—время, равное 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133

А Ампер—сила неизменяющего­ ся тока, который, проходя по двум параллельным прямоли­ нейным проводникам бесконеч­ ной длины и ничтожно малого круглого сечения, расположен­ ным на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, вызвал бы между этими проводниками си­ лу, равную 2-Ю- 7 Н на каж­ дый метр длины

1 а межд.= =0,99985А~1А


 

В старой системе

 

 

Наименование

Обозначение

 

Единица

 

 

величины

 

Единица

 

измерения

 

 

между­

измерения

 

русское

народ­

 

ное

В системе СИ

Обозначе­

ние

ру сское

междуна­ родное

Продолжение прилож. I

 

Переводной

Определение

множитель

 

Термодина­

мическая

температура

Площадь

Объем, вме­ стимость

Скорость

Ускорение

градус Кельвина

°К

квадратный метр

 

т2

 

 

кубический метр

л 3

т>

метр в секунду

м! сек

m/s

 

метр на секунду

м\ сек*

m/s2

в квадрате

 

 

кельвин

К

К

Кельвин—1/273,16 часть тер­

 

 

 

 

модинамической

температуры

 

 

 

 

тройной точки воды

 

 

 

I I . Производные единицы

 

 

 

 

 

 

 

 

квадратный

2

т

2

Квадратный

 

метр—площадь

метр

м

 

квадрата

с

длиной

стороны,

кубический

м3

т3

равной 1 м

 

 

 

 

 

 

Кубический метр—объем ку­

метр

 

 

 

ба с

длиной

ребра,

равной

метр в се­

м/с

m/s

1 м

в

секунду — скорость

Метр

кунду

 

 

 

прямолинейно и равномерно дви­

 

 

 

 

жущейся

точки, при

которой

 

 

 

 

она за время 1 с проходит путь

метр на секун­

м/с2

m/s2

длиной 1 м

 

 

в квадра­

Метр

на

секунду

ду в квадрате

 

 

 

те— ускорение

прямолинейно и

 

 

 

 

равноускоренно

 

движущейся

 

 

 

 

точки, при котором за время

1 с

 

 

 

 

скорость

точки

изменяется

на

 

 

 

 

1 м/с

 

 

 

 

 

 

 

Г = 273,16-И, где t — температура, °С


 

 

 

 

Продолжение

прилож.

I

 

В старой системе

 

 

В системе СИ

 

 

 

Обозначение

 

Обозначе­

 

 

 

 

ние

Переводной

 

Наименование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Единица

 

Единица

 

множитель

 

величины

 

Определение

 

 

измерения

между­

измерения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

русское

народ­

 

И 5

 

 

 

 

ное

 

 

 

Угловая

скорость

Частота

Сила

Сала тяжести (вес)

Давление

Напряжение

оборот в минуту,

об/мцн

герц

гц

Hz

килограмм-

 

kgf

сила

 

 

грамм-сила

 

gf

килограмм-сила

кгс/м*

kgf/m:

на квадратный

 

 

метр

мм вод.

ст. mm H2Oj

миллиметр водя­

ного столба

[мм рт.

ст. mm Hg

миллиметр ртут­

ного столба

 

 

радиан в

рад/с

rad/s

секунду

 

 

герц

Гц

Hz

Паскаль Па Pa

Радиан в секунду — угловая

1 об/мин = —

рад/с

скорость равномерно вращающе­

 

 

 

 

 

гося тела, при

которой за вре­

 

 

 

 

 

мя

1 с

совершается поворот те­

 

 

 

 

 

ла

относительно

оси

на угол

 

 

 

 

 

1 рад

 

 

при

которой

 

 

 

 

 

Герц—частота,

 

 

 

 

 

за

время 1 с

происходит один

 

 

 

 

 

цикл

периодического

процес­

 

 

 

 

 

са

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ньютон—сила,

 

сообщающая

1 кгс=9,80665

Н~

телу

массой

]

кг

ускорение

|» 10 Н=»1

деканьютон

1 м/с2

в направлении

действия

 

(даН)

 

Н«

силы

 

 

 

 

 

1 гс=9,80665-Ю-з

 

 

 

 

 

 

 

та 0,01

Нта 1 сантиньютон

 

 

 

 

 

 

 

 

(сН)

 

 

Паскаль —давление,

вызы­

 

1 кгс/м2 =

 

ваемое

силой

1 Н,

равномерно

— 1 мм вод. ст.

Па

распределенной

по

поверхности

•'•

Пата 10

плещадью 1 м2