Выявляем и устраняем поломки двигателя постоянного тока.

К сожалению, во время эксплуатации двигателей постоянного тока возникают различные поломки. Их причина, прежде всего, зависит от конструктивных особенностей и условий эксплуатации таких двигателей. Рассмотрим подробнее. Конструктивные особенности. Если сравнивать с двигателями другого типа, то таких особенностей немного. Во-первых, наличие коллектора, который переключает обмотки ротора в зависимости от его положения. Вращающий момент создаёт постоянный ток, протекающий попеременно по различным частям обмотки. Коллекторный узел ограничивает возможную мощность двигателей постоянного тока. Во-вторых, простота управления, так как вращающий момент связан с токами якоря, а частота вращения пропорциональна приложенному напряжению. В-третьих, магнитный поток формируется магнитами и обмоткой возбуждения, которую используют для управления. Наконец, у двигателя импульсное потребление тока, поэтому для защиты от возникающих помех, используются фильтрующие конденсаторы. Условия эксплуатации. Двигатели такого типа встречаются на объектах промышленности и сельского хозяйства. В быту они применяются в детских игрушках. Их используют на транспорте: метрополитен, трамваи, троллейбусы, автомобили. В паспортных данных двигателя указываются особые условия эксплуатации: • значение климатических факторов по ГОСТ; • высота над уровнем моря; • состояние окружающей среды. Частые поломки. Обычно происходят такие поломки. Искрение щёток. Это наиболее распространённое состояние неисправного двигателя. Возможных причин искрящихся щёток три. 1. Механические. Такие искрения, не связаны с состоянием нагрузки. Искрения заметно снижаются, если изменяется давление на щётки. Для этих поломок характерны искры по всей щётке зелёного цвета, и беспорядочное подгорание коллектора. Они объясняются: • коллекторным биением; • заусеницами на коллекторе; • состоянием контакта со щётками; • вибрацией двигателя и щёток. 2. Электромагнитные. Такие искрения полностью связаны с состоянием нагрузки и незначительно с частотой вращения. Для них характерны бело–голубые искры, похожие на шар. Коллекторные пластины подгорают с определённой закономерностью, по которой хорошо видна причина искрения. 3. Конструктивные. Такие искрения связаны с особенностями двигателя и закладываются при его изготовлении. Некоторые особенности проявляются при первом пуске, а некоторые во время эксплуатации. Сюда относятся: • установка новых щёток, которые искрят до момента полного притирания; • сдвиг траверсы щёток от нейтрального положения; • деформация поверхности коллектора; • нарушенная симметрия магнитного поля статора. Повышенный нагрев. Для электродвигателей установлены 7 классов нагревостойкости изоляции. Если превышается температура установленного класса, то изоляция обугливается и становится проводником. Материалы изоляции при повышенной температуре становятся хрупкими и теряют свои изоляционные качества. Такое состояние изоляции называется тепловым старением. Нагревостойкость изоляции ― это параметр, который определяет срок службы. У двигателя он может составлять до 20 лет. Для повышения надёжности, двигатели изготовляются с рабочей температурой ниже температуры используемой изоляции. Повышенный нагрев якоря. 1. Основной причиной повышения температуры является перегрузка, которая снижает скорость вращения якоря. Когда двигатель с самовентиляцией работает на невысоких скоростях, то происходит повышенный нагрев якоря, из-за ухудшения его вентиляции. 2. Якорь сильно нагревается благодаря коллектору. Его температура повышается по следующим причинам: • работа с предельной мощностью; • качество щёток не соответствует условиям работы; • повышенная влажность в машинном отделении, которая влияет на коэффициент трения щёток. 3. На температуру влияет размер воздушного зазора, из-за которого индуктируется ЭДС, и появляются токи уравнивания. 4.Температура резко возрастает при витковых замыканиях в якоре. Поломка выявляется по выгоревшей короткозамкнутой секции. 5. Если якорь и его обмотки загрязнены, то нарушается отток тепла, и происходит перегрев. Неконтролируемое возрастание частоты вращения. Двигатель идёт в разнос во время пуска по следующим причинам: • несогласованное включение обмоток. Это характерно для смешанного возбуждения, когда параллельная и последовательная обмотки включены встречно; • щётки смещены с нейтрали при смешанном возбуждении; • производится запуск двигателя без нагрузки при последовательном возбуждении. Из сказанного следует, что несложно выявлять и устранять поломки двигателей постоянного тока. Если соблюдать основные правила эксплуатации, они служат долго и надёжно.