Круговой огонь по коллектору болгарки причины: Круговой огонь на электрической машине

Круговой огонь на электрической машине

Подробности

Категория: Электрические машины

• электродвигатель

Отмечено, что искрение на коллекторе может быть вызвано также потенциальными причинами, причем оно может перерасти в круговой огонь.
Перекрытие мощной электрической дугой поверхности коллектора между щетками противоположной полярности или одним из щеткодержателей и корпусом называют круговым огнем. Круговой огонь всегда опасен, так как приводит к серьезным повреждениям электрической машины. Возникновение кругового огня сопровождается сильным световым и звуковым эффектом, в крупных машинах это похоже на взрыв бомбы.
Причиной возникновения кругового огня является чрезмерно высокое напряжение между смежными коллекторными пластинами, которые могут оказаться замкнутыми через «мостик», образуемый угольной пылью или более крупными осколками щетки. По «мостику» проходит ток, происходит его сгорание и возникает короткая дуга, что равноценно замыканию части машины, состоящей из одной секции, на малое сопротивление.

Увеличивающийся ток дуги вызывает оплавление коллекторных пластин, а сама дуга, развиваясь, замыкает и соседние пластины.
Если же напряжение между смежными коллекторными пластинами не превышает 33—34 В, то даже при выгорании проводящего «мостика» круговой огонь не возникает. Нельзя, как это часто допускают, объяснить возможность возникновения кругового огня повышенной ионизацией коллекторной камеры от сильного искрения.
Схема очень быстротечного (0,01—0,001 с) процесса перерастания единичной вспышки в круговой огонь показана на рис. 1, где 1 — первичная дуга, 2 — газы и пары меди, 1 — мощная дуга. Такая быстротечность приводит к тому, что не удается создать от него какую-либо защиту.

Рис. 1. Возникновение кругового огня на коллекторе

Ток в дуге, возникшей из- за наличия проводящего «мостика» между пластинами а и b, быстро увеличивается и пространство над коллектором ионизируется, т. е. заполняется парами раскаленной меди.

Коллектор вращается, дуга перекрывает несколько пластин, ток возрастает. Дальнейшее развитие процесса носит случайный характер. Процесс на рис. 1 снят при скорости 4000 кадров в секунду.
Очевидно, чем тоньше межламельная изоляция и чем меньше размеры коллекторного деления, тем меньшее напряжение между коллекторными пластинами может быть допущено. Критерием здесь служит значение напряжения на единицу длины окружности коллектора
emах = uк max/bк <8–9 В/мм
Искрение под щетками способствует возникновению кругового огня, так как при этом происходит интенсивный износ щетки, появляется вероятность образования «мостиков». Но само по себе искрение с вытягиванием, как считалось долгое время, дуги из-под щетки не приводит к круговому огню. Так, когда у тягового двигателя на стенде отключили обмотку добавочных полюсов, возникшее при этом весьма сильное и достаточно продолжительное искрение не привело к круговому огню. Однако в другом случае на мощном генераторе, работающем в режиме холостого хода со снятыми щетками, круговой огонь возникал при достаточно высоком напряжении между коллекторными пластинами, когда между последними осколком щетки создавали «мостик» или вспомогательным электродом искусственно зажигали короткую дугу.
Итак, для уменьшения вероятности появления круговых огней необходимо устанавливать оптимальное межламельное напряжение и улучшать состояние узла щетка-коллектор.
Важно содержать в чистоте поверхность коллектора, миканитовых манжет, систематически чистить канавки между коллекторными пластинами и щеткодержатели, удалять с поверхности коллектора следы поджогов, заусенцы, своевременно менять изношенные и сколотые щетки, поддерживать нормальное давление нажимных пальцев. Склонность тяговых двигателей к круговым огням повышается при неудовлетворительной динамике щеток, особенно при прохождении колесной парой стыков на путях. Желательно иметь наиболее эластичное нажимное устройство, прижимающее щетки к коллектору.

• Назад
• Вперёд

• Вы здесь:  
• Главная
• org/ListItem”> Оборудование
• Эл. машины
• Самозапуск (книга)

Еще по теме:

• Испытания по определению электрических величин электрических машин
• Основные повреждения электродвигателей
• Двигатели типа ДАБ
• Методы сушки электрических машин
• Автоматизация испытаний электрических машин

Возникновение кругового огня на коллекторе — Студопедия

Поделись с друзьями: 

Причины возникновения кругового огня. При эксплуатации машины постоянного тока на коллекторе иногда возникает электрическая дуга или множество мелких электрических разрядов. Это явление называют круговым огнем.

Причиной возникновения кругового огня является чрезмерно высокое напряжение между смежными пластинами. В эксплуатации изоляционные промежутки между смежными коллекторными пластинами перекрывается угольной пылью и осколками щеток, которые могут замыкать между собой пластины, образуя «мостики».

В машинах малой мощности, у которых секции обмотки якоря имеют довольно большое активное сопротивление И индуктивность, мостики сгорают при небольшом токе, и явление кругового огня протекает сравнительно безвредно. В этом случае на коллекторе наблюдается небольшое искрение, которой иногда называют

потенциальным искрением, так как оно обусловлено повышенной разностью потенциалов между пластинами коллектора. При большем токе происходит оплавление смежных пластин, при этом образуются кратеры диаметром 2—3 мм и на коллекторе наблюдаются так называемые вспышки. Это явление более опасно, так как оплавленные края коллекторных пластин вызывают быстрый износ щеток, а иногда их полное разрушение.

В машинах большой мощности, а также в машинах средней и малой мощностей с высокими значениями напряжения между коллекторными пластинами круговой огонь представляет собой мощную электрическую дугу на коллекторе. Эта дуга перекрывает значительную часть коллектора или даже замыкает накоротко щеткодержатели разной полярности (перекрытие коллектора). Возникновение мощной дуги на коллекторе сопровождается сильным световым и звуковым эффектом (в крупных машинах это похоже на взрыв бомбы). Большой ток якоря, возникающий при перекрытии коллектора, вызывает сраба­тывание защиты и повреждает поверхность коллектора, изо­ляторы щеткодержателей и т. п., т. е. выводит машину из строя.

Очень часто круговой огонь возникает внезапно, что сильно затрудняло изучение его природы. Довольно длительное время была распространена гипотеза, согласно которой первоначальной причиной возникновения кругового огня является вытягивание дуги из-под щетки. Но она не подтвердилась практикой и экспериментами, при которых возникновение кругового огня наблюдалось в генераторах, работающих в режиме холостого хода, без щеток, т. е. в условиях, когда не может быть искрения под щетками. С помощью скоростной киносъемки было установлено, что в машинах большой мощности круговой огонь развивается из единичной вспышки между смежными коллекторными пластинами, возникающей в результате замыкания изоляции между пластинами, вызванного угольной пылью, осколками щеток или медными заусенцами.

Превращение единичной вспышки в круговой огонь происходит в несколько этапов (рис. 8.26). Сначала из-за наличия мостика между смежными пластинами а и b возникает первичная короткая дуга. Ток в дуге быстро увеличивается и пространство над коллектором ионизируется, т. е. заполняется раскаленными светящимися парами меди. По мере перемещения короткой дуги вместе с коллектором, все большее пространство становится ионизированным. В результате дуга перекрывает несколько пластин, что ведет к еще большему возрастанию тока. Дальнейшее развитие процесса носит случайный характер, но всегда сопровождается повреждением коллектора и других деталей машины.

Способы предотвращения кругового огня. Для уменьшения вероятности возникновения кругового огня необходимо снижать максимальное напряжение между смежными коллекторными пластинами. На рис. 8.26,

б приведены предельные значения этих напряжений (при различной толщине Δ_из изоляции между коллекторными пластинами), которые не следует превышать в эксплуатации. Эти данные являются среднестатическими и, конечно, должны уточняться для каждой конкретной машины по результатам эксплуатации.

Для уменьшения максимального напряжения между смежными коллекторными пластинами в крупных машинах используют обмотки якоря с одновитковыми секциями (w_c = 1), снижают среднее напряжение между коллекторными пластинами до 15 — 18 В (при этом соответственно ограничивают активную

Рис. 8.26. Схема возникновения кругового огня на коллекторе И зависимость предельно допустимых напряжений U кmах от коллекторного деления t к: 1 — первичная дуга при замыкании смежных коллекторных пластин; 2— газы и пары меди; 3 — мощная дуга

Рис. 8.27. Принципиальная схема (а) и схема расположения в машине (б) компенсационной обмотки: 1 — главный полюс; 2 — обмотка возбуждения; 3 — компенсационная обмотка; 4 — добавочный полюс; 5 — обмотка добавочного полюса; 6 — якорь

длину якоря) и принимают меры для уменьшения искажающего действия реакции якоря, т. е. индукции В _mах. Наиболее просто можно уменьшить В _mах, увеличив воздушный зазор, поэтому машины постоянного тока обычно выполняют со сравнительно большим воздушным зазором, чем синхронные в асинхронные. Однако увеличение воздушного зазора требует соответствующего повышения МДС обмотки возбуждений (для создания необходимого магнитного потока), что приводит к увеличению размеров статора и всей машины.

Более выгодно применить воздушный зазор, минимальный под серединой полюса и расширяющийся к краям, где возрастает МДС якоря. При этом магнитное сопротивление для потока главных полюсов увеличивается в меньшей степени, чем для потока, создаваемого поперечной реакцией якоря.Следовательно, расширяющийся зазор требует меньшего повышения МДС обмотки возбуждения, чем равномерный.

Еще более кардинальной мерой является применение компенсационной обмотки (рис. 8.27), которую располагают в пазах главных полюсов и соединяют последовательно с обмоткой якоря. Компенсационную обмотку включают таким образом, чтобы образуемая ею МДС F _к была направлена встречно МДС якоря F_aq и компенсировала ее действие. При F _к = F_aq МДС якоря практически не искажает магнитное поле в воздушном зазоре. Компенсационная обмотка существенно усложняет конструкцию машины, поэтому ее применяют только в машинах средней и большой мощности, работающих в тяжелых уcловиях (частые пуски, толчки тока нагрузки, перегрузки по току и т. п.). Компенсационную обмотку применяют также в тех случаях, когда машина проектируется при жестких габаритных ограничениях, так как эта обмотка позволяет уменьшить воздушный зазор, а следовательно, и размеры обмотки возбуждения.

---

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  

---



Избегайте возгорания пылесборника с помощью этих советов по обслуживанию рукавного фильтра

(630) 771-9993 Поиск представителей Поиск Запрос информации

Главная | 5 советов по предотвращению возгорания пылесборника

Поскольку роль промышленных пылеуловителей очень важна для производственной и промышленной среды, возможности возгорания пылесборников на производственных предприятиях вызывают серьезную озабоченность. Без принятия превентивных мер вероятность возгорания пылесборника очень реальна. Простая искра может привести к воспламенению горючей пыли, которое может пронестись по объекту со взрывной силой. Предотвращение таких пожаров имеет решающее значение для безопасности рабочих и предприятия. Профилактика начинается с выявления общих причин и постоянного профилактического обслуживания.

Промышленные пылеуловители улавливают ценные продукты, а также обеспечивают здоровую рабочую среду для сотрудников, а также обеспечивают соблюдение производителями местных, государственных и федеральных нормативных кодексов и законов. Для контроля качества воздуха внутри и снаружи, надлежащей вентиляции и циркуляции воздуха от пыли и дыма на многих перерабатывающих предприятиях и производственных объектах контролируются пылеуловители. Однако сама природа пылеуловителей обеспечивает достаточное количество топлива для легковоспламеняющегося огня.

Для возникновения любого пожара необходимы три компонента: кислород, тепло и источник топлива. Поскольку пылеуловитель обеспечивает воздушный поток, который вытягивает пыль и пары из воздуха, подлежащего фильтрации, которые могут циркулировать обратно в установку, он обеспечивает два из трех компонентов, необходимых для возгорания, — источник топлива и кислород. Надлежащая эксплуатация пылесборника включает не только осознание возможности возгорания горючей пыли, но и ограничение возможности возникновения пожара. Профилактика начинается с выявления причин и проведения профилактических мероприятий.

Вот 5 советов, которые помогут предотвратить и снизить вероятность возгорания пылесборника на вашем предприятии:

1. 1. Выявление и устранение источников воспламенения

   2. Горючие пожары могут возникать, когда источник воспламенения, такой как уголь или искра, попадает в пылесборник и воспламеняется. Таким образом, выявление и устранение любого возможного источника воспламенения вокруг пылесборника должно быть приоритетным. На производственных предприятиях, где происходят процессы резки металла, шлифовки, сварки и т. п., работа должна выполняться вдали от пылесборника. Если искра от шлифовального станка или угольки от сварки попадут на фильтрующий материал пылесборника, это может привести к возгоранию и серьезному пожару на всей территории предприятия. Хотя само собой разумеется, не следует курить вокруг пылесборника. Все системы сбора пыли накапливают статическое электричество. Если эти системы не заземлены, электричество становится опасным и может привести к пожару. Убедитесь, что имеется надлежащий комплект заземления, но при этом помните, что для большой системы может потребоваться более одного комплекта. Этот безопасный аксессуар необходим для любого полного ассортимента пылесборников.

1. Обеспечьте защиту от дефлаграции

2. Если пылесборник перерабатывает горючую пыль, оборудуйте его дефлаграционными клапанами. Вентиляционные отверстия для дефлаграции представляют собой экономичный пассивный метод, который может перенаправить силу и путь распространения огня в сторону от рабочей среды. Вентиляционные отверстия предназначены для открытия, когда внутри пылесборника достигается заданный уровень давления. В случае возгорания вентиляционное отверстие пропускает начальную волну пламени и избыточное давление, направляя ее в безопасную зону, уменьшая и ограничивая опасность, опасности и ущерб.

3. Чистые бункеры для пыли

4. Помните, что пылесборник не является бункером для хранения продукта и пыли, собранной с завода или объекта. Бункер является важной частью сбора пыли, но не конечной точкой. Заполнение бункера и накопление слишком большого количества пыли обеспечивает достаточное количество топлива и риск возгорания. Переполненный бункер также может засорить систему, что значительно снизит эффективность пылесборника. Необходимо постоянно контролировать бункеры или устанавливать саморазгружающиеся бункеры для облегчения удаления пыли.

5. Регулярно меняйте фильтры

6. Еще один простой метод профилактического обслуживания для снижения риска возгорания — замена фильтрующего материала по мере необходимости. Фильтры следует менять с периодичностью, рекомендованной производителем. Это может произойти, когда поток воздуха через систему пылесборника достигает предела перепада давления или когда наблюдается заметное падение давления, которое отрицательно влияет на способность пылесборника улавливать пыль или пары внутри помещения. В качестве дополнительной профилактической меры следует регулярно проверять даже картриджные фильтры с длительным сроком службы. На предприятиях и объектах, где процессы сильно выделяют пыль, рекомендуется частая замена фильтров.

7. Защита воздуховодов с помощью запорных клапанов

8. Защита воздуховодов может помочь сдержать распространение пожара пылесборника. В качестве превентивной меры, если происходит возгорание, установка запорных клапанов, активируемых потоком, внутри воздуховодов защищает рабочие зоны от выброса дыма и огня в рабочую среду. Такая защита воздуховодов рекомендована Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA). Когда в пылесборнике возникает волна давления дефлаграции, правильно сконструированный запорный клапан, активируемый потоком, закрывается, чтобы предотвратить дальнейшее распространение пламени и дыма.

Хотя это 5 наиболее распространенных методов защиты рукавного фильтра от пожара, существуют дополнительные методы, включая химическую изоляцию. Системы химического пожаротушения предназначены для обнаружения опасности взрыва за миллисекунды, а затем выпускают химический реагент для тушения пламени до того, как может произойти взрыв.

Если вы хотите узнать больше о наших рукавных фильтрах, деталях или услугах, свяжитесь с нами сегодня. В CPEF, Inc. мы спроектируем, изготовим, установим и обслужим вашу оптимальную систему сбора.

Проблемы с общим коллекторным кольцом — Cutsforth

Возникновение дуги

Вызвано нарушением соединения щетки с кольцом. Ограничения коробки щеток, такие как нагар, плохое давление пружины и некруглые кольца, являются наиболее частыми причинами видимого искрения. Без надлежащего обслуживания это искрение может перерасти в катастрофический кольцевой пожар, вызывающий повреждение оборудования и вынужденный выход из строя.

Крепление для кистей

Любые ограничения, присутствующие в ящике для щеток, могут ограничивать свободное перемещение кисти в ящике. Некоторые примеры:

• Погнутый щеткодержатель, упавший
• Неровный край или заусенец на внутренней стенке корпуса щетки
• Накопление углеродистых отложений (затвердевшая, а не угольная пыль)
• Давление пружины от пружин постоянного давления. Создает боковое давление, заставляющее кисть слипаться.

Углеродные отложения

Небольшие затвердевшие отложения углерода (не угольная пыль), которые прилипают к стенке щеточного блока в результате повторяющихся ударов щетки о щеточный блок в высокоскоростных турбогенераторах.

Эрозия блока кистей

Это происходит, когда блок кистей становится основным текущим путем. Может быть вызвано сгоревшими/перегретыми шунтами. Коробка щетки изъедается из-за электроэрозии. Эту электрическую эрозию часто можно увидеть и на кисти.

Щетки со сколами — вибрация щеток

Щетки могут трескаться, когда кольцо коллектора становится некруглым, что приводит к перемещению (или вибрации) щетки в корпусе щетки. Выкрашивание щеток может произойти, когда вибрация щеток достигает > 10-15 мл.

Механизмы захвата щеток некоторых держателей щеток OEM и вторичного рынка могут сколоть щетки, если они не работают должным образом. Щетки также могут отколоться, если они не полностью прилегают к поверхности кольца коллектора.

Обесцвеченные шунты

Избирательное действие вызывает перегрев шунтов, что приводит к обесцвечиванию. Серебрение шунта (см. фото) может указывать на то, что происходит избирательное действие — по щетке проходит слишком большой ток.

Фотосъемка

Это распространенное явление, также называемое визуализацией, образованием следов или ореолом, представляет собой нарушение соединения щетки с кольцом. Следы являются признаками электрической эрозии, приводящей к нарушению соединения, что влияет на концентричность (или округлость) кольца. Поверхность кольца можно наблюдать с помощью стробоскопа во время работы устройства. При съемке цифровых изображений также можно делать снимки во время работы устройства.

Плохая поверхность кольца

Загрязнение, ржавчина и грязный воздух могут негативно повлиять на поверхность кольца коллектора. Эти условия могут вызвать быстрый износ щеток, повлиять на пленку щетки (или патину) и вызвать проблемы с передачей тока от кольца через щетки.

Плохие клеммные соединения

Плохо спроектированные и плохо обслуживаемые клеммные соединения могут стать проблемными местами для ваших щеткодержателей. Эти точки подключения трудно обслуживать, и поэтому они не обслуживаются регулярно. На рисунках показаны незакрепленные или сгоревшие точки соединения, которые могут быть проблемными местами для образования дуги.

Проблемы с пружинами

Пружины щеткодержателя OEM и неоригинальные конструкции не позволяют легко заменить. Пружина обычно приклепана к пружинному зажиму или держателю магазинного типа. Ослабленные или перепружиненные пружины ухудшают соединение щетки с кольцом. Пружина держателя щетки Cutsforth™ легко заменяется. Мы предоставляем новую пружину с каждой щеткой, что устраняет эту распространенную проблему.

Изношенные кольца коллектора с канавками

Кольца коллектора и коллекторы имеют канавки из-за износа механических и электрических щеток. Нефильтрованный воздух и загрязнение маслом также могут увеличить износ кольца. Онлайн-сервис Cutsforth™ Truing Service может восстановить поверхность кольца без отключения.

Изношенная или отсутствующая спиральная канавка

Если какая-либо часть спиральной канавки изношена ниже 0,035 дюйма или отсутствует, канавку следует восстановить, чтобы предотвратить проблемы, связанные с избирательным действием. Реставрация спиральных канавок Cutsforth™ экономит ценное время простоя и расходы на обслуживание.