Материал: Лекция 30 Теории коммутации МПТ
Uщ,В
|
iк |
|
|
|
3 |
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
eк3 |
|
|
|
|
|
|
eк1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i1 |
|
|
|
|
eк2 |
|
i2 |
|
|
|
|
|
n |
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uщ1 |
|
eк |
Uщ2 |
|
|
|
|
2ia |
J1 |
J2 |
J,А/см2 |
||
Рис. 3.15. Направление добавочного тока iк |
и вынуждающей комму- |
|||||
тирующей ЭДС eк |
(а) и зависимость величины ЭДС eк от вида вольт- |
|||||
амперных характеристик щеток (б): 1 – Uщ const ; 2 – rщ const
Влияние различных марок щеток на характер процесса коммутации очевиден из сравнения безыскровых зон, построенных в виде зависимости тока Iп в долях номинального тока Iном якоря от тока яко-
ря (рис. 3.16).
Iп / Iном ,% |
Iп | Iном ,% |
I, À |
I, À |
Iп / Iном ,% |
Iп / Iном ,% |
I, À |
I, А |
Рис. 3.16. Безыскровые зоны машины, снятые при работе с разными марками щеток ( I 30 А, n 1500 об/мин)
Одна и та же машина ПН-145 при щетках ЭГ-14 и Г-20 коммутирует с недокоммутацией, а при щетках ЭГ-74А и ЭГ-4 – с перекоммутацией. Сравнение безыскровых зон свидетельствует о большой коммутирующей способности щетки Г-20. Следовательно, коммутирующую способность щетки можно оценить по ширине безыскровой зоны.
Улучшение коммутации применением составных щеток. Со-
ставные щетки, применяемые в настоящее время, можно подразделить на следующие группы:
1. Разрезные щетки, предназначенные для уменьшения дополнительного тока от ЭДС ep самоиндукции и обеспечивающие более бла-
гоприятную работу контакта в механическом отношении. Щетки данной группы широко распространены в настоящее время в реверсируемых машинах.
2. Комбинированные щетки, представляющие собой комбинацию из двух частей различного материала, при этом элемент щетки, расположенный со стороны набегающего края, выполняется из материала с малым сопротивлением щеточного контакта (металлографит), а элемент сбегающего края щетки – из материала с повышенным сопротивлением (электрографит).
Использование данного типа составных щеток ускоряет коммутацию за счет разности переходных сопротивлений в набегающей и сбегающей частях щеточного контакта.
a
б
ia
i
ia ia
i1 i2
n
1 2
2ia
1
2
ia
Составные |
щетки этой |
|
|
группы наиболее целесообраз- |
T |
||
но использовать |
в |
машинах |
|
малой мощности, которые, как |
Рис. 3.17. Схема коммутируемого |
||
правило, не имеют |
дополни- |
||
тельных полюсов. |
|
|
контура (а) и кривые тока при со- |
|
|
ставных щетках (б) |
|
На рис. 3.17, б представ- |
|||
лена кривая тока коммутируемой секции для щетки, составленной из двух равных по ширине частей: пары МГ-2 (часть А) и ЭГ-74 (часть В). Следует отметить, что двухступенчатость кривой выражается тем ярче, чем контрастнее щетки. Ускоряющее воздействие составных щеток объясняется следующим образом. Первый этап коммутации происходит при перекрытии коллекторных пластин 1-2 металлосодержащей частью А щетки (рис. 3.17, а). Щетка работает с постоянным падением напряжения Uщ1 const, кривая изменения тока соответст-
вует штриховой кривой 1. Если составные части щетки равны, то второй этап коммутации начинается при t 0,5T . В момент перекрытия коллекторных пластин частью В щетки в коммутируемом контуре скачкообразно увеличивается Uщ , так как Uщ2 значительно боль-
ше Uщ1 . Это равносильно тому, что в контур вводится добавочная коммутирующая ЭДС
eк Uщ2 Uщ1 ,
имеющая направление, встречное по отношению к ЭДС самоиндукции, что вызывает резкое ускорение коммутации тока секции (кривая 2
на рис. 3.17).
Чем большую ЭДС самоиндукции необходимо скомпенсировать, тем большей контрастности следует выбирать составные части щетки. Очевидно, что при составных щетках изменение направления вращения якоря не допустимо.
Широко распространены, например, следующие пары: