DC マシンで最も一般的な障害

DC 機械のブラシスパーク。

ブラシのアーク放電はさまざまな理由で発生する可能性があるため、サービス担当者は摺動接触システムとブラシ装置を注意深く監視する必要があります。これらの原因の主なものは、機械的 (機械的アーク) と電磁的 (電磁アーク) です。

スパークの機械的原因は負荷とは無関係です。ブラシのアーク放電は、ブラシ圧力を増減し、可能であれば周速度を下げることによって軽減できます。

機械的なスパークにより、緑色の火花がブラシの幅全体に広がり、燃え上がります。 コレクタ 自然にではなく、無秩序に。ブラシの機械的スパークは、局所的または全体的な打撃、コレクタの摺動面の引っかき傷、傷、マイカの突き出し、コレクタの溝の不良（コレクタ プレート間のマイカの切断）、ブラシの取り付けがきついまたは緩いことによって発生します。ブラシホルダーのクランプの柔軟性により、ブラシの振動や機械の振動などが発生します。

ブラシスパークの電磁的原因を特定するのはさらに困難です。電磁現象によって発生するスパークは負荷に比例して変化し、速度にはほとんど依存しません。

電磁火花は通常青白色です。火花は球状または水滴状です。集電板の焼けは自然なものであり、これによって火花の原因を特定することができます。

巻線とイコライザーで短絡が発生した場合、はんだ付けが破損したか、直接の破損が発生した場合、ブラシの下で火花が不均一になり、焼けたプレートがコレクタに沿って1極の距離に配置されます。

1 つの極のクランプの下にあるブラシが他の極のクランプの下よりも多くスパークする場合、これは個々の主極または追加極の巻線に回転または短絡があったことを意味します。ブラシの位置が正しくないか、ブラシの幅が広いです。

さらに、DC マシンでは追加の違反が観察される場合があります。

• ブラシのクロスヘッドが中立からずれると、ブラシとコレクタに火花が発生し、加熱されます。

• コレクタの摺動面の変形によりブラシの振動や火花が発生する。

• 磁場の非対称性により無効起電力のしきい値が低下し、機械のスイッチング能力が損なわれ、その結果ブラシのスパークが発生します。主極と補助極のラグ間の正しい円形ピッチが厳密に観察され、極の下に計算された隙間が維持されている場合、機械の磁場は対称になります。

大型機械の電磁回路の調整は、スパークフリーゾーン方式で行います。

DC マシンの加熱が増加しました。

DC マシンには、すべての要素を加熱するいくつかの熱源があります。

絶縁体の加熱を高めるという概念には、電気技術産業で受け入れられている絶縁体の耐熱クラスの許容限界を通過することが含まれます。

我が国の電気工事現場では、使用する絶縁体よりも1クラス低い温度で使用し、絶縁体の耐熱性に一定の余裕を持たせるルールが導入されており、現在ではほとんどの機械がF種耐熱で製造されています。絶縁;これは、巻線の許容温度上昇がクラス B の場合と同じでなければならないことを意味します。つまり、この規則は、高温によるローラーマシンの巻線の絶縁の偶発的な破壊のために導入されました。

DC マシンの過熱はさまざまな理由で発生する可能性があります。

機械が過負荷になると、電機子巻線、追加の極、補償巻線、および界磁巻線によって発生する熱により、一般的な過熱が発生します。大型機械の負荷は電流計で監視され、巻線の加熱は、電機子巻線、追加の極、補償巻線、励磁巻線など、機械のさまざまな絶縁要素に取り付けられたセンサーに接続されたデバイスによって制御されます。過酷な条件下で動作する特に重要な大気筒エンジンの場合、機械の温度が限界値まで上昇したことを警告する信号がオペレーターの制御室とエンジンルームに表示されます。

機械が設置されている部屋の温度が高いと、過熱が発生する可能性があります。エンジンルーム内の換気が不十分なことが原因である可能性があります。すべてのエアダクトは保守可能で、清潔で、持ち運び可能でなければなりません。フィルターは、鉱油を通してふるいを引くことによって系統的に洗浄する必要があります。

空気冷却器には、水の流れを妨げる微生物が詰まっていることがあります。空気冷却器は定期的に逆洗されます。

機械内部にゴミ（塵）が入ると発熱の原因となります。したがって、電気モーターについて行われた研究では、巻線に落ちる0.9 mmの層の石炭粉塵が10℃の温度上昇に寄与することが示されました。

巻線、活性鋼製の換気ダクト、機械の外殻の詰まりは、断熱を生み出し、温度の上昇を促すため、容認できません。

DC 機の電機子巻線の過熱。

最大の熱量はアーマチュアで放出されます。理由はさまざまです。

アーマチュアを含む機械全体に過負荷がかかると発熱します。機械が低速で動作しても自己換気式に作られている場合、換気条件が悪化してアーマチュアが過熱します。

コレクタは、治具の不可欠な部分として、機械のウォームアップに役立ちます。次の状況では、コレクタの温度が大幅に上昇する可能性があります。

• 最大出力での機械の継続的な動作。

• ブラシの選択が間違っている（硬く、摩擦係数が高い）。

• 電気機械が設置されているエンジンルームは湿度が低くなります。この場合、ブラシの摩擦係数が増加し、ブラシが加速してコレクタを加熱します。

機械室で適切な空気湿度を維持するための要件は、ブラシとコレクタの滑り面の間に潤滑要素として湿った膜が存在することを保証する必要性によって決まります。

不均一なエアギャップは、電機子巻線の過熱の原因の 1 つになる可能性があります。電機子巻線の一部に不均一なエアギャップがあると、起電力が誘導され、その結果、巻線内に均等化電流が発生します。ギャップの不均一性が大きいと、コイルの加熱やブラシ装置のスパークの原因となる。

前述したように、DC 機の磁場の歪みは、極の下の空隙の不均一性によって発生します。また、主極と補助極の巻線が誤ってオンになった場合にも、コイル内の回路の回転が原因で発生します。これにより均等化電流が発生し、コイルが加熱され、一方の極のブラシのスパークが他方の極よりも強くなります。

電機子巻線にスピン回路が存在する場合、過熱によりスピン回路の展開中心部の短絡部や活性鋼が焼損する可能性があるため、機械は長時間稼働できなくなります。

電機子巻線が汚れると、電機子巻線が絶縁され、巻線からの熱放散が損なわれ、その結果、過熱の原因となります。

発電機の減磁と磁化反転。並列励磁式直流発電機は、設置後最初の始動前に消磁することができますが、稼働中の発電機は、ブラシが中立点から電機子の回転方向にずれると消磁されます。これにより、並列界磁コイルによって生成される磁束が減少します。

機械の始動時に、電機子の磁束が主極の磁化を反転させ、その極性を変えると、並列励磁発電機の消磁とその後の磁化の反転が可能になります。励磁コイル。これは、起動時に発電機が主電源に接続されているときに発生します。

発電機の残留磁気と極性は、外部の減圧電源から励磁コイルを磁化することで回復します。

エンジンを始動すると、回転数が異常に上昇します。速度の過度の上昇を引き起こす DC マシンの主な障害には、次のようなものがあります。

• 混合励磁 - 並列励磁巻線と直列励磁巻線が逆方向に接続されます。この場合、電動機の始動時に発生する磁束は小さくなります。この場合、速度が急激に増加し、エンジンが「別の」状態に切り替わる可能性があります。並列巻線と直列巻線の組み込みは調整する必要があります。

• 混合励起 - ブラシは中立状態から回転状態に移行します。これがモーターの減磁に作用し、磁束が弱まり、速度が上がります。ブラシはニュートラルに設定する必要があります。

• 直列励磁 - モーターの無負荷始動が許可されます。エンジンの速度が足りなくなります。

• 並列巻線では、回路を回転させます - エンジン回転数が増加します。界磁巻線の巻数が互いに近づくほど、モータ励磁システム内の磁束は小さくなります。閉じたコイルは巻き戻して交換する必要があります。

たとえば、他の誤動作も考えられます。

ブラシはニュートラルからエンジン回転方向にオフセットされています。機械が磁化されると、磁場が増加し、エンジン速度が低下します。クロスヘッドは中立に設定する必要があります。

電機子巻線を開放または短絡します。モーターの速度が大幅に低下するか、アーマチュアがまったく回転しなくなります。ブラシがキラキラと輝きます。巻線に破損があると、2 つの極を分割した後に集電板が焼損することに注意してください。これは、1か所の巻線に破損があると、回路が破損したときにブラシの下の電圧と電流が2倍になるという事実によるものです。隣の2か所に破損がある場合、ブラシの下の電圧と電流は3倍になります。このような機械は修理のために直ちに停止する必要があります。そうしないと、コレクターが損傷します。

界磁コイルの磁束が弱まると、モーターが「揺れ」ます。モーターは一定の速度までは静かに動作しますが、励起コイルの磁界が弱まるために（パスポートデータ内で）速度が上昇すると、モーターは強く「ポンプ」し始めます。つまり、強い変動が生じます。流れと速度。この場合、次のような誤動作のいずれかが考えられます。

• ブラシはニュートラルから回転方向にオフセットされています。これにより、上で述べたように、アーマチュアの回転速度が増加します。励磁コイルの弱まった磁束はアーマチュアの反作用の影響を受けます。この場合、磁束が増加し、その後弱まり、それに応じてアーマチュアの回転周波数が「スイング」モードで変化します。

• 混合励磁では、直列巻線が逆並列にオンになり、その結果、機械の磁束が弱まり、回転速度が高くなり、アーマチュアは「スイング」モードに入ります。

5000kW機は出荷時の形状からメインポストのクリアランスを7mmから4.5mmに変更しました。使用される最大速度は公称の 75% ですが、数年後には回転周波数が公称の 90 ～ 95% に増加し、その結果、アーマチュアは電流と電流の点で強く「スイング」し始めます。回転周波数。

大型機械でも形状に応じて主柱下の空隙を4.5mmから7mmに戻すだけで正常な位置に戻すことが可能です。どのような機械でも、特に大型の機械は「揺れ」てはなりません。