Неисправности электрических машин

4-1. ОБРАЗОВАНИЕ ПЯТЕН НА КОЛЛЕКТОРАХ И КОНТАКТНЫХ КОЛЬЦАХ НЕРАБОТАЮЩИХ МАШИН. НЕРАВНОМЕРНЫЙ ИЗНОС КОЛЛЕКТОРОВ, КОНТАКТНЫХ КОЛЕЦ И ЩЕТОК
4-1-1. На коллекторах или контактных кольцах образуются пятна, имеющие матовый оттенок; иногда под щетками появляется окись. Пятна наблюдаются только после более или менее длительного простоя машин. При работе машины такие пятна вызывают искрение щеток; места, покрытые пятнами, обгорают и становятся шероховатыми, вследствие чего искрение щеток усиливается.
При перерыве работы машины, находящейся в сыром помещении, щетка, коллектор (контактное кольцо) и влажный воздух, находящийся в контактном слое, образуют гальванический элемент, посылающий ток через замкнутую цепь, образованную щеткой, коллектором (контактным кольцом), траверсой, обмоткой возбуждения и пр. Эти электрохимические явления особенно сильны, если контактные кольца сделаны из стали, а также при применении некоторых сортов графитных щеток.
Если машина остановлена на продолжительное время, а также при хранении ее на складе и при транспортировке следует между щетками и коллектором (контактными кольцами) проложить электрокартон или какой-либо другой изоляционный материал и тем самым прервать цепь тока.
Для уничтожения имеющихся пятен и устранения связанного с ними искрения необходимо проточить коллектор (контактные кольца), как указано в приложении 4. 4-1-2. На контактных кольцах работающих одноякорных преобразователей и синхронных двигателей образуются пятна,
A. В одноякорном преобразователе пятна образуются, если щетки расположены так, что при каждом обороте якоря максимальное значение переменного тока приходится на одно и то же место кольца и ток проходит в том же направлении от щетки к кольцу. Поэтому кольцо в указанном месте нагружается сильнее. В процессе эксплуатации из небольших пятен могут образоваться шероховатые, разъеденные места, что вызывает искрение щеток.
Б. На контактных кольцах однофазных генераторов пятна могут образоваться также от обратносинхронного поля. Известно, что магнитное поле однофазного генератора можно рассматривать состоящим из двух полей, вращающихся в противоположные стороны с одинаковой частотой вращения, причем одно поле вращается синхронно с ротором, а другое — в противоположном направлении с такой же частотой вращения. Это так называемое обратносинхронное поле пересекает обмотку ротора с двойной частотой и возбуждает в ней ток двойной частоты, который, суммируясь с постоянным током машины, образует пульсирующий ток в замкнутой цепи обмотки ротора. Места колец, повторно подвергающиеся действию максимального тока, перегружаются током и быстрее изнашиваются, что служит причиной искрения щеток.
B. В трехфазных генераторах пятна на контактных кольцах могут появиться при несимметричной нагрузке (от токов обратной последовательности).
Снять пятна с контактных колец проточкой и шлифовкой.  Чтобы предотвратить пятно-образование у одноякорных преобразователей, изменить расположение щеток на контактных кольцах. 4-1-3. Контактные кольца синхронных машин изнашиваются неравномерно. Отрицательное кольцо изнашивается больше положительного, причем рабочая поверхность первого становится матовой, шероховатой, а второго — остается полированной. Щетки, установленные на отрицательном кольце, также изнашиваются больше. При бронзовых и медных кольцах неравномерность износа выражена резче, при остальных кольцах — слабее.
Ток переносит частицы металла с отрицательного кольца на щетку, причем это явление усиливается при повышенных нагрузках током.
Устранить шероховатость кольца проточкой и шлифовкой.  Чтобы предотвратить дальнейший неравномерный износ, периодически, например два раза в год, менять полярность контактных колец. 4-М. Коллектор и контактные кольца подвергаются повышенному и неравномерному износу.
A. Выбраны неподходящие (слишком твердые) щетки. При нормальной работе на поверхности коллектора (контактных колец) образуется тончайшая оксидная пленка — «политура», которая улучшает коммутацию и предохраняет коллектор (контактные кольца) от повышенного износа. Слишком же твердые щетки эту пленку сдирают.
Установить щетки, рекомендуемые заводом-изготовителем. При отсутствии заводских данных см. справочные данные.
Б. Слишком велико давление щеток на коллектор (контактные кольца).
Установить давление щеток в соответствии с данными завода-изготовителя.
B. На коллекторе (контактных кольцах) применены щетки различных, в том числе и неподходящих, марок, в результате чего на поверхности коллектора (контактных колец) получаются кольцевые «дорожки».
Установить одинаковые щетки на всей машине в соответствии с данными завода-изготовителя.
Если это невыполнимо, на каждый бракет установить щетки одной марки. Г. Положительные и отрицательные щетки, неодинаково изнашивая коллектор, способствуют образованию на нем кольцевых «дорожек».
Чтобы износ коллектора был равномерным, расставить щетки на коллекторе с определенным сдвигом, а именно так, чтобы щетки одной пары соседних бракетов работали по одним кольцевым дорожкам коллектора, а щетки другой пары — по другим. Установку щеток см. в приложении 4. Д. Вибрирует якорь (ротор).
См. § 4-6. 4-1-5. Чрезмерно велик износ щеток.
A. См. пп. 4-1-3 и 4-1-4, Б.
Б. На коллекторе установлены щетки неподходящей марки; они слишком мягки или не соответствуют заданной окружной скорости.
См. п. 4-1-4, А.
B. Повышенная плотность тока в щетках.
См. п. 4-1-4, А. Г. Поверхность коллектора (контактных колец) стала неровной.
Проточить и отшлифовать коллектор.  Д. См. п. 4-1-4, Д.
£. Щетки сильно искрят вследствие плохой коммутации.
Наладить коммутацию.  Ж. Ток неравномерно распределяется между щетками.
Проверить, насколько равномерен нажим щеток на коллектор, и добиться, чтобы нажим всех щеток не выходил за пределы допуска.
Проверить состояние всех контактов щеточного аппарата и подтянуть все болты с последующей проверкой состояния всех контактов по методу падения напряжения.  3. Коллектор (контактные кольца) загрязнен пылью от щеток или посторонней металлической, песчаной или цементной пылью.
Улучшить уход за коллектором (контактными кольцами) и щетками, производя более частую и тщательную очитку; оградить машину от попадания в нее посторонней пыли.