Einrichten von Gleichstrommotoren

Die Regelung von Gleichstrom-Elektromotoren erfolgt in folgendem Umfang: äußere Prüfung, Messung der Widerstände der Wicklungen gegenüber Gleichstrom, Messung der Isolationswiderstände der Wicklungen zum Gehäuse und zwischen ihnen, Prüfung der Windungsisolation der Ankeraufzug, Probelauf.

Die äußere Inspektion eines Gleichstrommotors sowie die Inspektion eines Induktionsmotors beginnen mit einer Abschirmung. Auf dem Typenschild des Gleichstrommotors müssen folgende Daten angegeben werden:

• der Name oder die Marke des Herstellers,

• Auto Typ,

• Seriennummer der Maschine,

• Nenndaten (Leistung, Spannung, Strom, Drehzahl),

• Möglichkeit, die Maschine anzuregen,

• Ausgabejahr,

• Gewicht und GOST der Maschine.

Wickelklemmen Permanenter Motor müssen zuverlässig voneinander und vom Körper isoliert sein, der Abstand zwischen ihnen und dem Körper muss mindestens 12-15 mm betragen. Besonderes Augenmerk wird bei der externen Prüfung gelegt Kollektor und der Mechanismus der Bürsten (Bürsten, Traversen und Bürstenhalter), da ihr Zustand die Kommutierung der Maschine und damit die Stabilität ihres Betriebs erheblich beeinflusst.

Bei der Inspektion des Kollektors sind sie davon überzeugt, dass auf der Arbeitsfläche keine Spuren von Fräsern, Löchern, Lack- und Farbflecken sowie Spuren von Kohlenstoffablagerungen durch unbefriedigende Funktion des Bürstenmechanismus vorhanden sind. Die Isolierung zwischen den Kollektorplatten sollte 1–2 mm tief gewählt werden, die Kanten der Platten sollten mit einer Breite von 0,5–1 mm (abhängig von der Motorleistung) abgeschrägt sein. Die Zwischenräume zwischen den Platten müssen absolut sauber sein – sie dürfen keine Metallspäne oder Holzspäne, Staub von Graphitbürsten, Öl, Lack usw. enthalten.

Der Betrieb eines Gleichstrommotors und insbesondere seines Bürstenmechanismus wird durch Kollektorlecks und dessen Vibrationen beeinträchtigt. Je höher die Umfangsgeschwindigkeit des Kollektors ist, desto geringer ist die zulässige Leckage. Bei Hochgeschwindigkeitsmotoren sollte der maximal zulässige Leckagewert 0,02–0,025 mm nicht überschreiten. Die Größe der Schwingungsamplitude wird mit einer Messuhr gemessen.

Während der Messung wird die Spitze des Indikators in der Richtung, in der die Vibration gemessen werden soll, gegen die Oberfläche gedrückt. Da die Oberfläche des Kollektors unterbrochen ist (Kollektorplatten und Aussparungen wechseln sich ab), wird eine gut geschärfte Bürste verwendet, auf der die Spitze des Indikators aufliegen sollte. Das Anzeigegehäuse muss auf einem vibrationsfreien Untergrund befestigt werden.

Bei der Messung schwingt der Zeiger des Indikators mit der Frequenz der gemessenen Schwingung innerhalb eines bestimmten Winkels, dessen Wert auf der Skala des Indikators in Hundertstelmillimetern abgeschätzt wird. Dieses Gerät kann jedoch Vibrationen bei Drehzahlen bis zu 750 U/min messen.Bei Motoren mit einer Drehzahl von mehr als 750 U/min ist der Einsatz spezieller Geräte – Vibrometer oder Vibrographen – erforderlich, die die Schwingungen bestimmter Komponenten der Maschine messen oder aufzeichnen können.

Die Leckage wird ebenfalls mit einem Indikator gemessen. Die Krümmerleckage wird sowohl bei kaltem als auch bei heißem Motorzustand gemessen. Achten Sie beim Messen auf das Verhalten des Anzeigepfeils. Die sanfte Bewegung des Pfeils weist auf eine ausreichende Zylindrizität der Oberfläche hin, und das Zucken des Pfeils weist auf lokale Verletzungen der Zylindrizität der Oberfläche hin, die besonders gefährlich für den Bürstenmechanismus des Motors sind. Die Messung von Stößen ist bedingt, da Arbeit Die Erfahrung zeigt, dass es Motoren gibt, bei denen die Stoßwerte bei niedrigen Drehzahlen groß sind und bei Nenndrehzahl zufriedenstellend arbeiten. Eine endgültige Aussage über die Qualität der Arbeit des Kollektors kann daher erst nach Überprüfung der Funktion des Motors unter Last getroffen werden.

Bei der Überprüfung des mechanischen Teils eines Gleichstrommotors sollten Sie auf den Zustand der Verhältnisse und Verbindungen der Wicklungen, der Lagerbaugruppen und die Gleichmäßigkeit des Spalts (bei zerlegtem Motor) achten. Die an diametral gegenüberliegenden Punkten zwischen dem Anker und den Hauptpolen des Motors gemessene Differenz darf bei Abständen von weniger als 3 mm nicht mehr als 10 % und bei Abständen von mehr als 3 mm nicht mehr als 5 % vom Durchschnittswert abweichen

Nachdem sie die Stöße und Vibrationen überprüft haben, beginnen sie mit der Einstellung des Bürstenmechanismus des Motors. Die Bürsten in den Clips sollten sich frei bewegen, aber nicht wackeln.Der normale Spalt zwischen Bürste und Halter sollte in Drehrichtung 0,1-0,4 mm, in Längsrichtung 0,2-0,5 mm nicht überschreiten.

Der normale spezifische Druck der Bürsten auf den Kollektor sollte je nach Qualität des Bürstenmaterials mindestens 150-180 g/cm2 für Graphitbürsten und 220-250 g/cm2 für Kupfer-Graphit betragen. Um eine ungleichmäßige Stromverteilung zu vermeiden, sollte der Druck der einzelnen Bürsten nicht mehr als 10 % vom Durchschnitt abweichen. Der spezifische Druck wird wie folgt bestimmt. Ein Blatt dünnes Papier wird zwischen den Kollektor und die Bürste gelegt, ein Dynamometer wird an der Bürste befestigt und dann wird durch Ziehen der Bürste mit einem Dynamometer eine Position gefunden, an der ein Blatt Papier frei gezogen werden kann. Der Dyno-Wert an diesem Punkt entspricht dem Bürstendruck auf dem Verteiler. Der spezifische Druck wird ermittelt, indem der Messwert des Dynamometers durch die Bürstengrundfläche dividiert wird.

Der korrekte Einbau der Bürsten ist einer der wichtigsten Faktoren für den ordnungsgemäßen Betrieb der Maschine. Die Bürstenhalter werden so installiert, dass die Bürsten streng parallel zu den Kollektorplatten sind und die Abstände zwischen ihren Kanten dem Abstand der Pole der Maschine mit einem Fehler von nicht mehr als 2 % entsprechen.

Bei Motoren mit mehreren Schwellen werden die Bürstenhalter so platziert, dass die Bürsten einen möglichst großen Teil der Kollektorlänge abdecken (sog. Stapelanordnung). Dadurch ist es möglich, über die gesamte Länge des Kollektors an der Kommutierung teilzunehmen, was zu einem gleichmäßigeren Verschleiß beiträgt.Allerdings ist bei einer solchen Anordnung der Bürsten darauf zu achten, dass die Bürsten im Betrieb (unter Berücksichtigung des Hubes der Welle) nicht über den Rand des Kollektors hinausragen. Vor dem Anlassen des Motors werden die Bürsten vorsichtig mit mittelkörnigem Glaspapier (aber nicht Karborundpapier) am Kollektor (Abb. 1) gerieben. Karborundpapierkörner können in den Bürstenkörper eindringen und dann im Betrieb den Kollektor zerkratzen und dadurch die Schaltbedingungen der Maschine verschlechtern.

Bevor Sie mit der Überprüfung der korrekten Einbeziehung der Wicklungen fortfahren, studieren Sie die Kennzeichnung der Klemmen der Maschine eines bestimmten Typs. Bei Gleichstrommotoren werden die Wicklungen gemäß GOST 183-66 mit den ersten Großbuchstaben ihres Namens bezeichnet, gefolgt von der Zahl 1 für den Anfang der Wicklung und 2 für deren Ende. Wenn im Motor weitere Wicklungen mit demselben Namen vorhanden sind, sind deren Anfang und Ende mit den Nummern 3-4, 5-6 usw. gekennzeichnet. Die Klemmenmarkierungen können den in Abb. gezeigten Erregerkreisen und Motordrehrichtungen entsprechen. 2.

Die korrekte Einbeziehung der Polwicklungen wird überprüft, um den Wechsel ihrer Polarität zu klären. Der Polaritätswechsel der Hilfs- und Primärpole für jede Maschine muss für eine bestimmte Drehrichtung der Maschine streng definiert sein. Beim Übergang von Pol zu Pol in Drehrichtung der im Motorbetrieb betriebenen Maschine folgt nach jedem Hauptpol ein zusätzlicher Pol gleicher Polarität, zum Beispiel N — n, S — s. Die Polarität der Pole kann auf verschiedene Arten bestimmt werden: durch Sichtprüfung, mit einer Magnetnadel und mit einer Spezialspule.

Die erste Methode kommt dann zum Einsatz, wenn die Wickelrichtung der Spulen visuell verfolgt werden kann.

Reis. 1. Reiben Sie die Bürsten an den Kollektor:. eine falsche; hell

Reis. 2. Bezeichnungen der Wicklungsanschlüsse von Gleichstrommotoren für unterschiedliche Erregerschemata und Drehrichtungen

Bestimmen Sie die Polarität der Pole, indem Sie die Wicklungsrichtung kennen und die „Gimbal“-Regel anwenden. Diese Methode eignet sich für Wicklungen aus einer Reihenfeldwicklung, deren Wicklungsrichtung aufgrund des großen Windungsquerschnitts sehr einfach zu bestimmen ist.

Die zweite Methode wird hauptsächlich für Spulen mit parallelen Erregerwicklungen verwendet. Der Kern dieser Methode ist wie folgt. An die Wicklung des Motors wird Strom angelegt, eine Magnetnadel wird an einem Faden aufgehängt, dessen Polarität an den Enden markiert ist, und abwechselnd an jeden Pol angelegt. Abhängig von der Polarität des Pols zeigt der Pfeil mit dem Ende der entgegengesetzten Polarität darauf.

Bei dieser Methode ist zu bedenken, dass der Pfeil die Fähigkeit zur erneuten Magie besitzt, daher sollte das Experiment so schnell wie möglich durchgeführt werden. Die Magnetnadelmethode wird selten zur Bestimmung der Polarität einer Reihenspule verwendet, da ein erheblicher Strom durch die Spule fließen muss, um ein ausreichend starkes Feld zu erzeugen.

Die dritte Methode zur Bestimmung der Polarität der Spulen ist auf jede Spule anwendbar und wird als Testspulenmethode bezeichnet. Die Spule kann jede beliebige Form haben – ringförmig, rechteckig, zylindrisch. Die Spule ist mit möglichst vielen Windungen aus dünnem, isoliertem Kupferdraht auf einen Rahmen aus Pappe, Zelluloid usw. gewickelt. Millivoltmeter.

Der Anschluss der Spulen gilt als korrekt, wenn unter jeweils zwei benachbarten Polen die Pfeile des Gerätes in unterschiedliche Richtungen abweichen, sofern die Prüfspule den Polen auf derselben Seite zugewandt ist. Die Überprüfung des korrekten Anschlusses der Wicklung der Zusatzpole relativ zur Ankerwicklung erfolgt nach dem in Abb. 1 dargestellten Schema. 4.

Wenn Schalter K geschlossen ist, wird die Millivoltmeternadel ausgelenkt. Bei korrektem Einschalten ist die Magnetisierungskraft der Hilfspolwicklung der Magnetisierungskraft der Ankerwicklung entgegengesetzt gerichtet, daher müssen Ankerwicklung und Hilfspolwicklung entgegengesetzt eingeschaltet sein, also im Minus (oder Plus). Der Anker muss mit dem Minus (oder Plus) der Wicklung der zusätzlichen Pole verbunden werden.

Reis. 3. Bestimmung der Polarität der Pole von Gleichstrommotoren mit einer Prüfspule

Reis. 4. Schema zur Überprüfung der korrekten Einbeziehung der Wicklung der Zusatzpole relativ zur Ankerwicklung

Um die gegenseitige Verbindung der Wicklung der Zusatzpole und der Kompensationswicklung zu überprüfen, können Sie das in Abb. dargestellte Schema verwenden. 5, für kleine Motoren.

Im Normalbetrieb eines Gleichstrommotors muss die Richtung des von der Kompensationsspule erzeugten Magnetflusses mit dem Magnetfluss der Komplementärpolspule übereinstimmen. Nach Festlegung der Polarität der Wicklungen müssen die Kompensationswicklung und die Wicklung der Zusatzpole miteinander verbunden werden, d. h. der Minus der einen Wicklung muss mit dem Plus der anderen verbunden werden.

Reis. 5.Schema zur Überprüfung der korrekten Einbeziehung der Wicklung zusätzlicher Pole in die Kompensationswicklung

Stellen Sie die Bürsten auf Neutral, bevor Sie die Polarität der Bürsten bestimmen und die erforderlichen Messungen der Spulenwiderstände durchführen. Der Neutralleiter eines Elektromotors bedeutet eine solche gegenseitige Anordnung der Wicklungen der Hauptpole und des Ankers, wenn der Transformationskoeffizient zwischen ihnen Null ist. Um die Bürsten auf Neutral zu stellen, wird eine Kette montiert (Abb. 6).

Die Erregerspule ist über einen Schalter mit einer Stromquelle (Batterie) verbunden und an die Ankerbürsten ist ein empfindliches Millivoltmeter angeschlossen. Wenn der Erregerspule ruckartig Strom zugeführt wird, wird die Nadel des Millivoltmeters in eine Richtung ausgelenkt oder ein anderes. Wenn die Bürsten genau in der neutralen Position positioniert sind, weicht die Nadel des Geräts nicht ab.

Die Genauigkeit herkömmlicher Instrumente ist gering – bestenfalls 0,5 %. Daher werden die Bürsten auf eine Position eingestellt, die dem minimalen Messwert des Geräts entspricht, und dieser gilt als neutral. Die Schwierigkeit bei der Einstellung der Neutralbürsten besteht darin, dass die Position des Neutralleiters von der Position der Kollektorplatten abhängt.

Es kommt häufig vor, dass der für eine Ankerposition gefundene Neutralleiter beim Drehen verschoben wird. Die Neutralstellung wird also für zwei unterschiedliche Wellenpositionen definiert. Wenn sich herausstellt, dass die Position des Neutralleiters für die verschiedenen Positionen des Ankers unterschiedlich ist, sollten die Bürsten in einer Zwischenposition zwischen den beiden Markierungen platziert werden. Die Genauigkeit der Neutralstellung der Bürsten hängt vom Grad der Haftung der Bürstenoberfläche am Kollektor ab.Um ein genaueres Ergebnis bei der Bestimmung der Neutralstellung des Motors zu erhalten, werden daher die Bürsten vorab im Kollektor gerieben.

Die Polarität der Bürsten wird auf eine der folgenden Arten bestimmt.

1. Ein Voltmeter wird an zwei Punkten am Kollektor angeschlossen (Abb. 7), die sich von gegenüberliegenden Bürsten im gleichen Abstand befinden. Bei Erregung schlägt die Nadel des Voltmeters in die eine oder andere Richtung aus. Weicht der Pfeil nach rechts ab, liegt „Plus“ an Punkt 1 und „Minus“ an Punkt 2. Die entgegen der Drehrichtung nächstgelegene Bürste hat die Polarität der angeschlossenen Klemme des Gerätes.

2. Ein Gleichstrom einer bestimmten Polarität wird durch die Erregerspule geleitet, ein Voltmeter wird an den Anker angeschlossen und der Anker wird durch Drücken von Hand oder mittels eines Mechanismus in Rotation versetzt. In diesem Fall weicht der Zeiger des Voltmeters ab. Die Richtung des Pfeils zeigt die Polarität der Bürsten an.

Die Messung des Widerstands der Wicklungen eines Gleichstrommotors ist ein sehr wichtiges Element zur Überprüfung von Gleichstrommotoren, da anhand der Messergebnisse der Zustand der Kontaktverbindungen der Wicklungen (Anschlüsse, Bolzen, Schweißverbindungen) beurteilt wird. Der Widerstand der Motorwicklungen wird mit einer der folgenden Methoden gemessen: Amperemeter – Voltmeter, Einzel- oder Doppelbrücke und Mikroohmmeter.

Es ist notwendig, sich an einige Merkmale der Messung des Widerstands der Wicklungen von Gleichstrommotoren zu erinnern.

1. Der Widerstand der Reihenwicklung des Feldes, der Kompensationswicklung und der Wicklung zusätzlicher Pole ist klein (Tausendstel Ohm), daher werden Messungen mit einem Mikroohmmeter oder einer Doppelbrücke durchgeführt.

2.Der Widerstand der Ankerwicklung wird nach der Amperemeter-Voltmeter-Methode mit einer speziellen Zweikontaktsonde mit Federn im Isoliergriff gemessen (Abb. 8). Die Messung wird wie folgt durchgeführt: Ein Gleichstrom aus einer gut geladenen Batterie mit einer Spannung von 4-6 V wird den Kollektorplatten des stationären Ankers bei entfernten Bürsten zugeführt. Zwischen den Platten, denen der Strom zugeführt wird, Der Spannungsabfall wird mit einem Millivoltmeter gemessen. Der erforderliche Widerstandswert eines Ankerzweigs

Reis. 6. Schema zur Überprüfung der korrekten Installation der Bürsten in der neutralen Position

Reis. 7. Schema zur Bestimmung der Polarität der Bürsten

Reis. 8 Messung des Ankerwiderstandes mit einer Zweistiftsonde

Ähnliche Messungen werden für alle anderen Platten durchgeführt. Die Widerstandswerte zwischen den einzelnen benachbarten Platten sollten nicht mehr als 10 % des Nennwerts voneinander abweichen (wenn die Maschine über eine Ausgleichswicklung verfügt, kann der Unterschied 30 % erreichen).

Die Messung des Isolationswiderstandes der Wicklungen und die Prüfung der Spannungsfestigkeit der Isolation der Wicklungen erfolgen analog zu den entsprechenden Prüfstellen von Asynchronmotoren.

Die Erstinbetriebnahme des Gleichstrommotors erfolgt unmittelbar nach der Abstimmung des Motors, um abschließend seine Funktionsfähigkeit zu prüfen. Ähnlich wie Asynchronmotoren werden Gleichstrommotoren im Leerlauf bei ausgeschaltetem Mechanismus und Getriebe getestet. Ein ähnlicher Leerlauftest des Gleichstrommotors ist erforderlich, um den Steuerkreis richtig abzustimmen.

Das Starten des Motors im Leerlauf und unter Last sollte sehr sorgfältig erfolgen.Unmittelbar vor dem Start ist darauf zu achten, dass sich der Anker leicht dreht, der Anker den Stator nicht berührt, dass Fett in den Lagern vorhanden ist und auch das Schutzrelais überprüft wird. Der Auslösestrom des Maximalschutzes darf 200 % des maximalen Motorstroms nicht überschreiten. Mit einem Test Starten eines Gleichstrommotors Kontrollieren Sie die Qualität der Kommutierung, indem Sie den Kollektor bei Stromstößen überwachen und dann, wenn der Motor bei maximaler Spannung und maximaler Drehzahl im Leerlauf läuft.

Die Belastung sollte keinen Anstieg der Funkenfrequenz im Vergleich zum Leerlauf verursachen. Es ist erlaubt, einen Gleichstrommotor mit einem Bürstenfunkengrad von 11/2 und sogar 2 zu betreiben. Bei einem höheren Funkengrad wird die Kommutierung angepasst: Die Bürsten werden auf Neutral gestellt, die Spule der zusätzlichen Pole ist korrekt Beim Einschalten werden die Bürsten an den Kollektor gedrückt und die Bürsten haften am Kollektor.

Es ist zu beachten, dass eine unzulässige Lichtbogenbildung am Kollektor mit einer Fehlfunktion des Steuerkreises verbunden sein kann, da die Änderungsrate des Stroms in den Anker- und Erregerkreisen, die Maximalwerte der Stromstöße und das Verhältnis von Der Ankerstrom und der magnetische Fluss der Maschine hängen zeitlich unterschiedlich von der Schaltung ab. Nachdem der Betrieb unter Last beobachtet und die Kommutierung des Gleichstrommotors angepasst wurde, kann der Inbetriebnahmevorgang als abgeschlossen betrachtet werden.