А. ПОВРЕЖДЕНИЯ В ОБМОТКАХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА
1. Короткие замыкания в обмотке якоря. Возможны следующие случаи коротких замыканий: а) замыкание части витков одной секции; б) замыкание всей секции; в) замыкание между двумя секциями, лежащими в одном пазу; г) замыкание в лобовых частях обмотки; д) замыкание между любыми двумя точками обмотки, например в случае пробоя обмотки на корпус в двух точках.
На рис. 1, а и б схематически показано замыкание между витками секций как для петлевой, так и для волновой обмоток. В обоих случаях замыкание в точках а и е образует короткозамкнутую ветвь абвгде.
На рис. 2, а и б схематически показано замыкание между двумя смежными коллекторными пластинами петлевой и волновой обмоток. Замыкание между смежными пластинами при петлевой обмотке вызывает замыкание секции, присоединенной к этим двум пластинам; замыкание же между двумя смежными пластинами при волновой обмотке вызывает замыкание секций, заключенных в одном полном обходе вокруг якоря. Число этих секций равно числу пар полюсов машины.
Рис. 1. Замыкание между витками в петлевой (а) и волновой (б) обмотках якоря
Рис. 2. Замыкание между коллекторными пластинами в петлевой (а) и волновой (б) обмотках
Рис. 3. Замыкание в пазовой части двух секций петлевой обмотки, находящихся в двух различных слоях
Замыкание между двумя секциями петлевой обмотки, лежащими в одном пазу в двух различных слоях обмотки, дает наибольшее число замыкаемых накоротко витков. В этом случае замыкаются накоротко все витки обмотки, находящиеся между двумя щетками различной полярности. Так, замыкание стержней 9 и 10 (рис. 3), лежащих в одном лазу (друг под другом), образует короткозамкнутую ветвь (показана жирными линиями), состоящую из стержней 87, 89, 1, 3, 5, 7, 12, 14, 16, 18, 20 и 22. Замыкание осуществляется частями проводников 9 п -10 и соответствующими лобовыми частями.
Таким образом, замкнутой накоротко оказалась одна параллельная ветвь обмотки якоря. Если такое же замыкание произойдет в простой волновой обмотке, то замкнутой накоротко всегда окажется половина всей обмотки якоря (рис. 4); этот случай замыкания является самым тяжелым.
Если замыкание между слоями обмоток произойдет в лобовых частях, то и в этом случае образуются короткозамкнутые контуры. Подробное рассмотрение этого вида замыканий приводит к заключению, что чем ближе место замыкания к активной стали якоря, тем больше секций замыкается накоротко и тем под большим напряжением они находятся. Таким образом, вероятность пробоя между слоями обмотки вследствие плохой междуслойной изоляции возрастает по мере приближения к стали якоря.
Рис. 4. Замыкание в пазовой части двух секций простой волновой обмотки, находящихся в двух различных слоях
При коротком замыкании значительного числа секций положение короткозамккутой ветви может быть обнаружено по местному нагреву лишь у многополюсных крупных машин с петлевой обмоткой. Обмотки же якорей мелких машин при значительной короткозамкнутой ветви быстро нагреваются целиком.
Определить по нагреву положение короткозамкнутой ветви якоря с волновой обмоткой при значительном числе замкнутых секций невозможно, так как в этом случае волновая обмотка нагревается целиком.
По местному нагреву обмотки представляется возможным найти лишь небольшие короткозамкнутые контуры.
Следует отметить, что нахождение больших короткозамкнутых контуров другими способами представляет большие трудности, особенно в обмотках с уравнительными соединениями. К тому же надобности в этом во многих случаях нет (обмотка имеет явные повреждения, требующие полной перемотки якоря). Поэтому для более простых и часто встречающихся случаев (например, для нахождения замыканий витков одной секции, между соседними коллекторными пластинами или же между соседними секциями, находящимися в одном слое обмотки) в практике нашел большое применение метод падения напряжения, не требующий специального оборудования. Этот метод применяется как для петлевой, так и для волновой обмоток и особенно удобен при исследовании якоря с уравнительными соединениями. Он состоит в следующем.
Рис. 5. Схема для нахождения замыканий между витками в обмотке якоря
К двум смежным коллекторным пластинам / (рис. 5) подводят постоянный ток при помощи пары щупов 2, второй парой щупов 3 измеряют падение напряжения на этой же паре коллекторных пластин.
В случае петлевой обмотки при наличии замыкания в секции, присоединенной к исследуемой паре пластин, сопротивление ее будет меньше, и мы получим меньшее падение напряжения при одном и том же токе, чем на другой паре пластин, между которыми нет замыкания.
При простой волновой обмотке меньшее падение напряжения свидетельствует о наличии замыкания в секциях обхода обмотки, присоединенных к исследуемой паре пластин. Поэтому в подобных случаях для нахождения секции, имеющей дефект, измеряют падение напряжения между коллекторными пластинами дефектного обхода, отстоящими друг от друга на шаг по коллектору.
Если шаг по коллектору неизвестен, то он может быть определен по наименьшему сопротивлению между двумя коллекторными пластинами, находящимися примерно на расстоянии двойного полюсного деления.
Указанным выше способом исследуется весь якорь, и производится сравнение результатов измерения. Исследование необходимо выполнять при поднятых щетках. Следует отметить, что иногда при исследовании якорей с уравнительными соединениями могут получиться значительные отклонения в падениях напряжения между отдельными пластинами и при исправной обмотке якоря; в этом случае, однако, наблюдается закономерное изменение падений напряжения. Сравнение же показаний производится по соответствующим парам пластин с одинаково изменяющимся падением напряжения.
В качестве источника тока удобно применять батарею аккумуляторов, но можно также пользоваться сетью 110 и 220 В постоянного тока. Для уменьшения силы тока последовательно с якорем включают реостат, позволяющий регулировать силу тока. Обычно достаточна сила тока 5—10 А. Для измерения падения напряжения следует пользоваться милливольтметром с подходящим пределом измерений. В случае необходимости значение падения напряжения можно отрегулировать изменением силы питающего тока посредством реостата.
Чтобы предупредить порчу милливольтметра, следует сначала прикладывать к коллектору щупы 2; только обеспечив их надежный контакт с коллектором, можно прикладывать щупы 3. Отнимать от коллектора следует сначала щупы 3, а потом щупы 2. Если приложить к пластинам щупы 5, когда щупы 2 имеют плохой контакт, или же если начать шевелить щупы 2 при присоединенных к коллектору щупах 3, то при изменениях тока может возникнуть значительная ЭДС самоиндукции, которая выведет милливольтметр из строя.
Рассмотренный метод нахождения замыканий между витками дает хороший результат при небольшом числе витков в секции (стержневые обмотки); в многовитковых проволочных секциях при замыкании I—2 витков разница в показаниях милливольтметра на коллекторных пластинах исправной секции и поврежденной может оказаться незначительной.
2. Обрывы в обмотке якоря и плохой контакт в соединениях. Контроль качества паек. Обрыв в обмотке или плохой контакт сильно сказываются на коммутации машины и в зависимости от степени дефекта могут вызвать значительное искрение на коллекторе и подгорание коллекторных пластин. При длительной работе якоря с обрывом дуга, образующаяся в месте обрыва, может постепенно прожечь изоляцию, дать корпусное соединение и даже выжечь сталь якоря. При обрыве в петлевой обмотке возникает сильное искрение между коллекторными пластинами, к которым присоединена секция, имеющая обрыв.
Когда щетка перекрывает две коллекторные пластины, между которыми находится оборванная секция, то через обмотку якоря пойдет нормальный ток (рис. 6, а). Когда якорь переместится, произойдет разрыв тока в цепи якоря (рис. 6, б) и образуется сильная искра между щеткой и пластиной 7, отчего поверхность этой пластины, а также пластины 2 сильно подгорает. Наибольшее подгорание будет у краев этих пластин, обращенных друг к другу. Точно так же подгорание будет наблюдаться у краев рабочей поверхности всех щеток машины, так как пластины, между которыми имеется обрыв, приходят в соприкосновение со всеми щетками.
Рис. 6. Обрыв в секции обмотки якоря
Признаками плохого контакта могут служить только что описанные явления, выраженные в меньшей степени. Если при обрыве имеет место сильное искрение зеленого цвета, характеризующее выгорание меди, то при плохом контакте сильное искрение может не наблюдаться, а пластины, связанные с секциями, имеющими плохой контакт, подгорают.
Как при обрыве, так и при плохом контакте при наличии уравнительных соединений могут подгореть, кроме пластин, относящихся к дефектным секциям, и коллекторные пластины, отстоящие от дефектных на двойное полюсное деление и связанные с ними уравнительными соединениями.
При обрыве в простой волновой обмотке подгорает несколько пар коллекторных пластин, расположенных друг от друга на расстоянии шага по коллектору; число пар подгоревших пластин будет равно числу пар полюсов машины. Так, например, при обрыве в шестиполюсной машине в месте, указанном на рис. 7, помимо пластик а и б, подгорают попарно также пластины в, г и 6\ е.
Для определения места обрыва в обмотке можно пользоваться тем же способом, каким определяют витковые замыкания в якоре (см. рис. 5). При наличии обрыва или плохого контакта падение напряжения будет больше между пластинами, к которым присоединена дефектная секция.
Если исследуется якорь с петлевой обмоткой, то при наличии обрыва прибор покажет наибольшее отклонение лишь на одной паре пластин; при волновой обмотке наибольшее отклонение будет и на нескатьких парах пластин, находящихся попарно на расстоянии коллекторного шага друг от друга.
Для нахождения обрыва в волновой обмотке исследование можно вести на протяжении половины шага по коллектору, а не по всему коллектору; этим будет определено наличие обрывов или плохих контактов в обходах обмотки. Найдя обходы, имеющие обрыв, можно путем измерения напряжений на коллекторных пластинах секций этих обходов определить те секции, которые имеют обрыв или плохой контакт.
Рис. 7. Обрыв в простой волновой шестиполюсной обмотке якоря
Чтобы не сжечь прибор, следует к якорю подводить незначительное напряжение. В случае плохого контакта секций с коллектором отклонение, показываемое милливольтметром, между пластинами, где имеется дефект, будет повышено, так как плохой контакт имеет большее сопротивление, что и вызывает также большее падение напряжения.
В некоторых случаях секции с плохим контактом, а равно место плохого контакта в секции можно определить, если шевелить секцию вблизи паек и одновременно наблюдать за отклонением показаний прибора.
Методом падения напряжения можно определить наличие обрывов или плохих контактов в уравнительных соединениях. Для этого производят измерение падения напряжения попарно между коллекторными пластинами, расстояние между которыми равно шагу уравнительных соединений (шаг уравнительных соединений yyf=K/p, где К — число пластин коллектора; р — число пар полюсов). При наличии дефектов в уравнительных соединениях признаки будут такими же, как и при дефектах в самой обмотке.
Методом падения напряжения широко пользуются для определения качества паек обмоток. При хорошей лайке показания милливольтметра между всеми коллекторными пластинами приблизительно одинаковы. Пайки можно считать хорошими, если разница сопротивлений между отдельными пластинами коллектора не превышает 10 % для небольших машин и 5 % для особо ответственных крупных машин. Увеличенное сопротивление (или падение напряжения при неизменном значении тока) между некоторыми смежными коллекторными пластинами указывает на плохую пайку; необходимо все места паек, относящиеся к этим пластинам, тщательно перепаять.
3. Замыкание обмотки якоря или коллектора на корпус. Во время нормальной работы машины замыкание обмотки якоря на корпус не обнаруживается, если только нет заземления у одного из проводов сети. При наличии такого заземления (если корпус машины не изолирован от земли) замыкание обмотки на корпус образует замкнутую цепь. При отсутствии заземления одного из проводов сети замкнутая цепь может образовываться только при замыкании обмотки на корпус в двух местах.
Определить наличие замыкания обмотки на корпус можно мегомметром или контрольной электрической лампочкой. В последнем случае один конец от лампочки присоединяют к сети, а другой — к коллектору, вал же якоря соединяют со вторым проводом сети. Наличие соединения обмотки с корпусом определяется по загоранию лампочки. При этом способе загорание лампочки возможно лишь при хорошем контакте в месте соединения.
Найти место замыкания обмотки на корпус можно также способом питания обмотки якоря постоянным током от постороннего источника тока (рис. 8). Подбор всех элементов схемы такой же, как и при определении замыканий в обмотке (см. рис. 5).
Присоединение источника тока к коллектору производится при петлевой обмотке в двух диаметрально противоположных точках, при волновой — к пластинам, находящимся на расстоянии половины коллекторного шага. Один проводник от милливольтметра присоединяют к валу якоря, а концом другого поочередно касаются всех коллекторных пластин. Если исследованию подвергается якорь с петлевой обмоткой, то по мере приближения пластины, присоединяемой к прибору, к пластине, соединенной с корпусом, показания прибора уменьшаются. При соприкосновении конца проводника от прибора с пластиной коллектора, соединенной с корпусом, показание в случае металлического контакта будет равно нулю. Показание будет очень малым при не совсем хорошем контакте, а также когда замыкание на корпус имеет не коллекторная пластина, а секция, присоединенная к этой пластине.
При соединении последующих пластин с прибором показания его меняют знак и возрастают по мере удаления присоединяемой к прибору пластины от пластины, соединенной с корпусом.
При волновой обмотке изменение показаний милливольтметра по мере перемещения присоединяемой к нему пластины происходит периодически, соответственно перемещению на половину шага по коллектору; меньшие показания будут наблюдаться на пластинах обхода, секции которого (или же сами пластины) замкнуты на корпус. Наименьшие показания будут давать пластины, замкнутые на корпус непосредственно или через секции обмотки.
Так как при исследовании всего якоря наибольшее возможное напряжение, действующее на прибор, может оказаться равным напряжению, подводимому к якорю, то это надо иметь в виду при выборе прибора. Уменьшения отклонения стрелки прибора можно достигнуть регулировкой силы тока.
Рис. 8. Схема для нахождения места соединения обмотки якоря с корпусом
Рис. 9. Видоизмененная схема для нахождения места соединения обмотки якоря с корпусом
Чтобы найти замыкание на корпус в волновой обмотке, нет необходимости исследовать весь коллектор, можно исследовать пластины на протяжении половины шага по коллектору. Определив наличие замыкания на корпус в обходе обмотки, можно найти его и в отдельных секциях. При делении обходов обмотки на секции путем распайки необходимо каждую секцию и соединенные с ней коллекторные пластины проверить на соединение с корпусом.
Так как якорь питается по двум параллельным ветвям, то при наличии только одного замыкания на корпус при исследовании всего коллектора мы получим при петлевой обмотке еще одно нулевое или минимальное показание при соединении милливольтметра с пластиной, симметричной пластине с «корпусным» замыканием относительно точек питания якоря. Это объясняется тем, что указанные две точки будут иметь одинаковый потенциал (подобно диагонали уравновешенного измерительного моста).
Аналогичное явление будет наблюдаться и при волновой обмотке, но только здесь будет иметь место группа меньших показаний на пластинах обхода, симметричного обходу, имеющему соединение с корпусом.
Чтобы вторую точку с кулевым или минимальным показанием прибора не принять за второе замыкание на корпус, следует изменять точки питания якоря. Если при этом одна из точек с нулевым или минимальным показанием не совпадает с прежней точкой, то это укажет на наличие одного лишь замыкания на корпус.
Указанный способ нахождения места замыкания на корпус можно видоизменить (рис. 9). Один провод от аккумуляторной батареи присоединяют к любой коллекторной пластине, а второй — к валу якоря; затем при петлевой обмотке касаются поочередно каждой пары смежных коллекторных пластин концами проводников от милливольтметра. Показание прибора на той паре пластин, между которыми имеется замыкание на корпус, резко меняется. Это объясняется изменением направления тока на обратное в одной части секции, как показано на рис. 10, а; направление тока в этой же секции при отсутствии замыкания на корпус показано на рис. 10, б.
Рис. 10. Пояснение к нахождению места соединения обмотки якоря с корпусом
При волновой обмотке поочередно касаются двух коллекторных пластин, находящихся точно на расстоянии шага по коллектору. Признаки наличия замыкания на корпус те же (рис. 10, в).
Оба способа дают удовлетворительные результаты при хорошем металлическим контакте с корпусом. При плохом контакте, например при весьма низком сопротивлении изоляции, эти способы не дают удовлетворительных результатов, и в этом случае применяют метод «прожигания».
Коллектор обвязывают несколькими витками голой проволоки. Нормальное напряжение через предохранитель и реостат прикладывают к проволоке и к валу якоря. Прохождение электрического тока через плохой контакт вызывает обгорание этого места, дугу и появление дыма. По этим признакам и обнаруживают дефект.
Иногда место замыкания на корпус можно найти, если шевелить по очереди секции у подозрительных мест (мест выхода обмотки из пазов) и одновременно измерять сопротивление изоляции мегомметром. Шевеление секции создает изменение контакта, а следовательно, и изменение сопротивления. Вместо мегомметра можно пользоваться контрольной лампочкой, включая ее между коллектором и валом якоря. Дефект обнаруживают по миганию лампы при шевелении секции.
В сложных случаях, когда вышеуказанные способы не дают результатов, приходится путем распайки обмотки делить ее на части. Разделив обмотку на две части, проверяют мегомметром каждую часть в отдельности. Обнаружив замыкание на корпус в одной из половин, концы другой оставляют нетронутыми, а дефектную половину снова разделяют на две части. Так поступают до тех пор, пока точно не определится секция, имеющая замыкание на корпус.
4. Способы устранения повреждений в обмотке якоря. В зависимости от характера повреждений применяются те или иные способы их устранения. Так, например, обрыв или плохой контакт в обмотке (в петушках и хомутиках) и коллекторе может быть устранен перепайкой обмотки в указанных местах. Если же обрыв произошел в самом проводнике, то стержень или секцию нужно заменить новыми. Если обрыв имеется в лобовой части обмотки, то в некоторых случаях возможно устранение дефекта без замены секции. В мягких обмотках из круглого провода устранение обрыва внутри секции затруднительно, и здесь необходима частичная перемотка якоря.
Наиболее часто замыкание на корпус бывает в местах выхода секций из пазов. Этот дефект можно устранить установкой под секцией небольших клиньев из изоляционного материала (текстолит, сухой бук) или проложив покрытые лаком подкладки из электрокартона, слюды и т. д. Замыкание на корпус в пазовой части секции лучше всего ликвидировать переизолировкой всей секции или же заменой ее новой. Замыкание на корпус, вызванное отсырением, устраняют просушкой. Если имеется замыкание на корпус в нескольких секциях и, кроме того, изоляция других секций слаба, то приходится перематывать всю обмотку якоря. В случае соединения коллектора с корпусом необходимы его разборка и ремонт.
Замыкание в обмотке якоря между несмежными секциями и вообще замыкания большого числа секций встречаются реже замыканий внутри самой секции или же между концами секций на коллекторе. Поэтому, прежде чем приступить к устранению замыканий, необходимо тщательно осмотреть коллектор и убедиться в отсутствии соединений между его пластинами.
В случае короткого замыкания в секции ее необходимо заменить новой или всю переизолировать, так как при этом дефекте вся изоляция секции обычно приходит в негодность. Переизолировкой лишь места замыкания можно ограничиться только в случае неполного контакта в месте замыкания, да и то при отсутствии иных повреждений изоляции. Более или менее длительная работа машины при больших короткозаминутых ветвях может привести в негодность всю обмотку, что потребует полной ее перемотки.
Ниже приводятся способы выключения поврежденных секций. Эти способы устранения дефектов могут применяться лишь в качестве временной меры в случае крайней необходимости и когда число коллекторных пластин не слишком мало. Во многих случаях выключение одной секции не отражается заметным образом на коммутации машины.
Рис. 11. Выключение секций петлевой обмотки
На рис. 11, а показан способ выключения секции петлевой обмотки, имеющей соединение с корпусом или обрыв. Концы поврежденной секции отпаивают от коллектора, а две коллекторные пластины, к которым они были подключены, соединяют между собой путем пропайки или же перемычкой, надежно припаиваемой к коллекторным пластинам. Концы выключенной секции изолируют. Если в секции имеется соединение между витками, то, кроме сказанного, необходимо еще разрезать секцию, чтобы в ней не могли циркулировать токи, образующиеся в короткозамкиутой ветви при работе машины. Если в секции замкнуто небольшое число витков, то из нее можно выключить лишь короткозамкнутые витки. Для этого короткозамкнутые витки в лобовой части со стороны, противоположной коллектору, разрезают и изолируют, а витки, оставшиеся целыми, припаивают друг к другу. На рис. П, б показан подобный случай, когда при наличии четырех витков в секции замыкание имеется между двумя рядом лежащими витками в точках а и б. На рис. 11, в короткозамкнутая ветвь показана сплошной линией, а штриховыми линиями показана выключенная и разрезанная часть секции. Из секции, помимо короткозамкнутого витка, выключают еще один виток, чтобы в оставшейся части секции не было частей короткозамкиутой ветви.
При замыкании на корпус или обрыве в секции волновой обмотки такие выключения также возможны, но здесь нужно выключить весь обход обмотки. Так, при повреждении в одной секции (см. штриховую линию на рис. 12) замыкают накоротко смежные пластины а и б этого обхода. Кроме того, из коллекторных пластин а, б, г и ж выпаивают концы, а оставшиеся свободными коллекторные пластины г и ж соединяют перемычками со смежными пластинами вне. Такое соединение свободных пластин со смежными служит для улучшения коммутации. Короткозамкнутый контур должен быть разрезан, и образующиеся концы изолированы.
Рис. 12. Выключение секций волновой обмотки
Выключение целого обхода обмотки не является обязательным, можно выключить лишь дефектную секцию. Так, при наличии дефекта в секции, подключенной к коллекторным пластинам б и г (рис. 12), концы этой секции выпаивают из пластин, а пластины б и г соединяют между собой прочно закрепленным проводником. При волновой обмотке можно выключать и части витков секции, что делается так же, как и при петлевой обмотке.
5. Повреждения в обмотке полюсов. В обмотках полюсов чаще всего повреждаются переходы, выводные концы катушек и места прохода выводных концов через корпус. К наиболее распространенным дефектам следует отнести замыкание обмоток на корпус, обрыв или плохой контакт в обмотках, соединение между витками.
Чтобы найти катушку, замкнутую на корпус, всю обмотку отъединяют от якоря и через нее пропускают постоянный ток, причем в параллельную обмотку можно подать нормальное для нее напряжение. Затем один проводник, идущий от вольтметра, присоединяют к корпусу, а вторым (свободным) проводником касаются соединительных перемычек между полюсами (рис. 13). Наименьшее показание прибора будет с обеих сторон катушки, замкнутой на корпус. При исследовании последовательной обмотки или обмотки добавочных полюсов нужно пользоваться милливольтметром, включая в цепь реостат для уменьшения силы тока. Катушки, замкнутые на корпус, можно обнаружить также, разъединяя их и поочередно испытывая контрольной лампой или мегомметром.
Обрыв в обмотках полюсов бывает лишь в катушках, изготовленных из проволоки небольшого сечения, т. е. в катушках параллельного возбуждения. В катушках последовательного возбуждения и в обмотке добавочных полюсов этот дефект почти не встречается. Плохой контакт встречается во всех видах обмоток. Наиболее часто обрыв или плохой контакт бывают в выводах катушек, в соединительных перемычках между полюсами и в кабельных наконечниках.
Рис. 13. Схема для нахождения обрыва в обмотке полюсов с корпусом
Рис. 14. Схема для нахождения соединения обмотки полюсов
Для нахождения обрыва или плохого контакта в катушке параллельной обмотки к ней подводят нормальное напряжение и вольтметром касаются поочередно выводных концов каждой катушки. При наличии обрыва вольтметр, подключенный к зажимам поврежденной катушки, покажет полное напряжение сети. На остальных же катушках прибор не даст отклонения показаний.
При плохом контакте напряжение на зажимах поврежденной катушки будет больше напряжения на зажимах других катушек.
Этот способ может быть несколько видоизменен. Обмотку также включают на нормальное напряжение, причем один проводник, идущий от вольтметра, подключают к одному из проводов сети, а вторым касаются поочередно выводных концов всех катушек (рис. 14); стрелка прибора не будет отклоняться до тех пор, пока не будет обнаружена катушка с обрывом. Катушка с обрывом может быть найдена и поочередным питанием всех катушек. При отсутствии обрыва в катушке будет протекать ток, что может быть замечено по амперметру, включенному в цепь.
Наконец, обрыв можно обнаружить мегомметром или контрольной лампой, не разъединяя катушек и испытывая соединение между собой двух выводных концов каждой катушки при отсоединенных выводных концах обмотки.
Короткое замыкание незначительного числа витков обмотки параллельного возбуждения может весьма мало сказаться на работе машины, особенно при волновой обмотке или петлевой с уравнительными соединениями.
При наличии короткого замыкания в параллельной обмотке наблюдается неравномерный нагрев катушек, причем менее нагретой оказывается дефектная катушка. Это объясняется тем, что при выключении части витков и одинаковом токе во всех катушках (предполагается последовательное их включение) в дефектной катушке выделяется меньше тепла, а в короткозамкнутых витках, находящихся в постоянном магнитном поле, не индуктируются ЭДС, как это могло бы иметь место при переменном магнитном поле. Увеличение нагрева исправных катушек обусловливается также тем, что сила тока в обмотке возбуждения в связи с уменьшением ее сопротивления увеличивается. Дефектная катушка может быть найдена также измерением сопротивления измерительным мостом или же измерением падения напряжения у работающей машины.
Эти два способа дают хорошие результаты лишь при относительно большом числе короткозамкнутых витков, так как сопротивления исправных катушек могут отличаться друг от друга на несколько процентов.
Надежные результаты дает нахождение замыкания в витках при питании параллельной обмотки переменным током. При этом способе даже небольшое число короткозамкнутых витков дает себя знать немедленно, так как при этом резко меняется полное сопротивление дефектной катушки, а следовательно, и напряжение на ее зажимах (см. также разд. Б, п. 5).
Так как полное сопротивление катушки переменному току значительно превосходит сопротивление постоянному току, то для получения достаточно определенных результатов к обмотке возбуждения подводят более высокое напряжение переменного тока или же питают поочередно часть катушек. При питании дефектной катушки переменным током наблюдается не только уменьшение падения напряжения на ее зажимах, но и сильное разогревание короткозамкнутых витков, охватывающих переменный магнитный поток.
Во всех случаях испытания обмоток переменным током следует подводить к ним такое напряжение, чтобы сила переменного тока в испытуемых катушках не превосходила номинальной силы постоянного тока. Для этого последовательно с испытуемой катушкой в нужных случаях включают реостат. Кроме того, чтобы предупредить повреждение обмотки током чрезмерной силы, следует включить в цепь также и предохранитель.
При испытаниях переменным током следует иметь в виду, что на якоре и оставшихся неприсоединениыми полюсах может оказаться высокое напряжение, и поэтому необходимы соответствующие предосторожности.
Испытание переменным током дает определенные результаты лишь при отсутствии у катушек металлических каркасов, действующих размагничивающим образом подобно вторичной короткозамкиутой обмотке трансформатора. Кроме того, должны быть изолированы щетки от коллектора, так как в противном случае размагничивающее действие могут оказывать секции обмотки якоря, замкнутые накоротко щетками.
Замыкание в витках последовательной обмотки или обмотки добавочных полюсов определяется при питании их постоянным током через реостат либо при нормальной работе. Напряжения измеряют милливольтметром. Судить о наличии дефекта по различному нагреву этих катушек затруднительно. Короткое замыкание в обмотке добавочных полюсов характеризуется отсутствием искрения при холостом ходе и усиливающимся искрением на щетках одного из бракетов по мере возрастания нагрузки.
Способы устранения дефектов в обмотках полюсов зависят от характера повреждения. Обрыв, а также плохой контакт в наружных, доступных для ремонта местах устраняют пропайкой. Чтобы найти замыкание на корпус, дефектную катушку снимают с сердечника полюса и осматривают места соприкосновения ее как с полюсом, так и со станиной.
Замыкания в обмотках полюсов, если они находятся не на выводных концах, устраняют частичной или полной перемоткой. С катушки отматывают витки и одновременно производят осмотр. Если обнаруживается, что изоляция катушек, за исключением мест соединения с корпусом или замыкания между витками, не повреждена и находится в удовлетворительном состоянии, то можно ограничиться лишь изолированием поврежденных мест. В противном случае необходима полная перемотка катушки.
Если повреждения в обмотках полюсов вызваны отсыреванием изоляции, то они могут быть устранены просушкой катушек.
