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
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 2р10 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 |
°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