Brug af DC-motorer i miner: Drift, inspektion og vedligeholdelse

Efter at have læst denne artikel vil du lære om: - 1. Introduktion til DC-motor, der anvendes i miner 2. Lokomotiv Batterier af en DC-motor 3. Ladestation af en DC-motor 4. Dele 5. Drift 6. Typer 7. Start af en DC Motor 8. Elektrisk bremsning 9. DC-vindmotorer 10. Inspektion og vedligeholdelse af DC Motorer 11. Fejlfindingstabeller.

Indhold:

  1. Introduktion til DC-motor, der anvendes i miner
  2. Lokomotiv Batterier af en DC motor
  3. Opladningsstation for en DC-motor
  4. Dele af en DC-motor
  5. Betjening af en DC-motor
  6. Typer af direktestrømsmotorer
  7. Start af en DC-motor
  8. Elektrisk bremsning
  9. DC Winding Motorer
  10. Inspektion og vedligeholdelse af DC Motorer
  11. Fejlfindingstabeller

1. Introduktion til DC-motor anvendt i miner:

I undergrunden er de fleste af de elektriske lokomotiver i brug drevet af likestrømsmotorer, der arbejder fra en sekundær batteriforsyning. Serie dc motorer bruges som regel, da deres armaturer er permanent koblet til drivhjulene for at forhindre enhver mulighed for at køre off-load.

De fleste lokomotiver har to drivmotorer, en i hver ende; På nogle lokomotiver er to motorer forbundet i serie, på andre er de forbundet parallelt.

Hver motor er udstyret med en bank med startmodstande, og chaufføren skifter dem progressivt ved at dreje sit kontrolhåndtag, indtil alle modstanderne er ude af kredsløb, når lokomotivet kører med fuld hastighed. Føreren bruger de samme modstande som et middel til at styre lokomotivernes hastighed.

2. Lokomotiv Batterier af en DC motor:

Batterierne, der bæres af et lokomotiv, er af blysyre typen. Når batteriet er fuldt opladet, skal batterierne opbevare tilstrækkelig energi til at køre lokomotivet i mindst tre til fem timer. Faktisk er batterier med den nødvendige kapacitet nødvendigvis omfangsrige, og de udgør normalt en stor del af lokomotivet.

3. Ladestation af en DC-motor:

Når batteriets brugbare opladning er næsten opbrugt, tages lokomotivet til en underjordisk ladestation, så batterierne kan oplades. Batterierne står på en platform på lokomotivet. Med nogle typer lokomotiver er platformen forsynet med ruller, så batterierne kan skubbes over på en platform ved siden af ​​lokomotivet på lignende måde.

Alternativt kan batterierne lastes og losses ved hjælp af stropper eller slynger. Mens der på ladestationen er batterier sat på opladning og givet enhver opmærksomhed, de har brug for.

Opladningen af ​​batterier styres omhyggeligt for at minimere den hastighed, hvormed hydrogen produceres. Under opladningens tidlige del føres en tung opladningsstrøm gennem batteriet. Efter en periode på ca. fem timer begynder gasning, og hvis den tunge ladning fortsættes, vil farlige mængder hydrogen blive afgivet.

Afgiften er derfor afsluttet med en reduceret strøm. Brint produceres under hele den reducerede strømopladningsperiode, men ladestrømmen justeres omhyggeligt for at holde gearingen til et minimum. Ventilation af ladestationen kontrolleres omhyggeligt for at sikre, at hydrogen ikke kan akkumuleres. Den samlede opladningstid for et lokomotivbatteri er fra otte til ti timer.

4. Dele af en DC-motor:

De to hoveddele af en likestrømsmotor er en roterende del kaldet armaturen, og en stationær del kaldet feltet. Derudover er der en kommutator monteret på ankerakslen, hvorigennem strømmen leveres til armaturviklingen og et sæt børster, der kommer i kontakt med kommutatoren og afslutter et kredsløb til ankeret.

Lad os nu se, hvad er de vigtige dele af DC-motorer. En kort beskrivelse er angivet nedenfor:

(1) Armatur:

Armaturen består af en cylindrisk kerne opbygget af bløde jernlaminer og monteret på en stålaksel. Armaturen bærer en vikling, hvis ledere sædvanligvis lægges i langsgående slidser, der skæres ind i kerneens ydre overflade. De enkelte ledere er isoleret fra hinanden og fra kernen.

De opbevares sædvanligvis ved hjælp af kiler af træ eller støbt isolering, såsom prespahn bakelit, som forsegler de åbne ender af slidserne. Vinde- og spaltekilene holdes på plads af bånd af stålstrimler eller ledninger for at forhindre dem i at flyve ud, når ankeret roterer hastigt som vist i figur 16.1. Armaturakslen understøttes ved at leje i begge ender og forsegles med indvendige og ydre lejekapsler.

(2) kommutator:

Kommutatoren består af en rund del bygget af kobbersegmenter, som er isoleret fra hinanden af ​​tynde plader af bedste kvalitet glimmer. Segmenterne holdes sædvanligvis fast ved hjælp af to installerede skruer, der er fastspændt af bolte eller en skive møtrik som vist i figur 16.2.

Overdelen af ​​den runde kommutator er bearbejdet til en meget glat overflade, således at børster, der bærer på overfladen, kan skabe god elektrisk kontakt, når ankeret roterer med mindst mulig friktion, vibration og gyngning. Hvert segment af kommutatoren er forbundet til et punkt i armaturviklingen.

Armaturkernen har sædvanligvis større diameter end kommutatoren, og forbindelserne fremstilles derfor af kobberstænger, der udstråler fra kommutatoren. Tilslutningerne kaldes kommutatorstiger eller kommutatorradialer.

(3) feltjakke:

Feltet består af viklinger designet til at skabe et intenst statisk magnetfelt, når de tilsluttes til forsyningen. Feltvindingerne er faktisk placeret i en hul cylinder eller et åg. Polstykker eller polsko, der er opbygget af laminer af blødt jern, er boltet inde i åget, og feltviklingen består af spoler, der er viklet rundt om polstykkerne.

Fig. 16.3 viser oket med felt af en DC-motor. Figuren giver et simpelt isometrisk billede af et åg.

(4) børsteudstyr:

I en DC-motor leveres strømmen til ankeret gennem carbonbørster, der bærer på kommutatorens overflade. En børste er sædvanligvis rektangulær i snit, og enden er bedst til kommutatorens bue for at sikre maksimalt kontaktområde og dermed mindste kontaktmodstand.

Figur 16.4. (A) viser en kulbørste. Børsterne holdes i åbent børsteholder (eller børstebokse), hvor de er tætte, men fri til at glide. En fjeder eller fjederbelastet håndtag, bjørner på den øverste ende af børsten, der holder børsten i kontakt med kommutatoroverfladen.

Det tryk, der udøves af fjederen, er tilstrækkeligt til at opretholde en god elektrisk kontakt mellem børsten og kommutatoren og for at forhindre penslen i at hoppe. Fig. 16.4 (b) viser børsten i en børsteholder for nem reference.

Hver børste er forbundet til en fast terminal ved hjælp af en fleksibel kobberfletningskonnektor. Den ene ende af stikket er indlejret i toppen af ​​børsten, og den anden ende har en klemme, der bruges til at fastgøre den til terminalen.

Børsterne er generelt opdelt i et antal sæt. Et sæt på en lille motor kan bestå af en enkelt børste, men på en større maskine består et sæt af to eller flere børster, der kommer i kontakt med kommutatoren i samme radiale position.

Børste sætene er monteret i en isoleret børsterring, der er boltet til åget eller motorhuset. Antallet af børstesæt, der kræves af en motor, afhænger af, hvordan armaturen er såret. To typer armaturlindninger er i almindelighed brug, dvs. omgang og vikling.

Lap Winding:

I denne type vikles lederne på sig selv og danner en serie løkker (eller "omgange" som det er løst kaldet) eller omgange omkring ankeret, hvor tilstødende sløjfer er forbundet med tilstødende kommutatorsegmenter.

Antallet af nuværende stier gennem armaturviklingen er lig med antallet af hovedpoler i marken, således at motoren har det samme antal børste sæt som feltpoler. Børste sætene er lige adskilt rundt om kommutatoren og forbundet til de positive og negative forsyningsledninger.

Bølgelængder:

I denne type viklinger vikles lederne frem i bølger rundt om ankeret (og dermed navnet bølgevikling), således at hver leder "besøger" hver pol på banen igen. Der er kun to nuværende stier gennem armaturviklingen, så maskinen kun har brug for to børste sæt, uanset antallet af feltpoler.

Afstanden mellem børste sæt afhænger af - antallet af poler; På en firepolet maskine vil børste sætene placeres rent faktisk i rette vinkler.

5. Drift af en DC-motor:

Vi ved fra det første princip, at en leder, der bærer en strøm og placeres i et magnetfelt, vil have tendens til at bevæge sig gennem magnetfeltet. Bevægelsesretningen afhænger af retningen af ​​strømmen i lederen og feltets polaritet som ifølge Flemings venstre håndregulator.

Faktisk bestemmer styrken af ​​magnetfeltet og styrken af ​​strømmen, som strømmer i lederen, sammen styrken af ​​kraften, som virker på lederen.

I en DC-motor fremstilles et stationært magnetfelt af strømmen, som strømmer i feltviklingene. Ledere i ankeret, som ligger under feltets polstykker, er således i et intenst magnetfelt. Hvis en strøm strømmer i disse ledere virker der en kraft på dem.

Strømmenes retning i lederne kan gøres sådan, at kræfterne vil virke i samme retning rundt om ankeret. Der udvikles et drejningsmoment, der roterer ankeret. Dette er faktisk den enkleste beskrivelse. For flere detaljer kan de bøger, der beskæftiger sig med teori, henvises til.

kommutering:

Under armaturrevolutionen foretages der på ethvert tidspunkt kredsløb gennem armaturviklingen fra kommutatorsegmenterne i kontakt med positive børster gennem ledere umiddelbart under polerne til segmenter i kontakt med negative børster. Som ankeret roterer, kommer nye ledere under hver pol, og nye segmenter får kontakt med hvert sæt børster.

Som en dirigent bevæger sig væk fra, siger en nordpol, er kredsløbet gennem det brudt af kommutatorsegmenterne, der passerer fra under børsterne. Som anker fortsætter med at rotere, kommer denne leder derefter under en sydpæl. Et kredsløb gennemføres igen gennem det samme to kommutatorsegmenter, der kommer under børster af modsat polaritet.

Strømmen strømmer gennem lederen i modsat retning. Dirigenten fortsætter derfor med at udvikle drejningsmoment i samme retning. Da ledere passerer skiftevis under poler af modsat polaritet, bærer hver leder faktisk en vekselstrøm.

Formålet med kommutation er at holde de nuværende stier i armaturviklingen stationært i rummet så langt som muligt, mens armaturen selv roterer, så drejningsmomentet kontinuerligt udvikles. Fig. 16.5 illustrerer punktet. Bemærk dog, at armaturarrangementet er blevet forenklet til at hjælpe illustrationen og ikke præsenterer en operationel armaturvikling.

Reversering af rotation:

Omdrejningsretningen for adc-motoren er vendt ved at vende forbindelserne til enten marken eller børsterne. Rotationsretningen forbliver den samme, hvis begge sæt forbindelser vender tilbage.

Tilbage EMF:

Når ankeret roterer inden for magnetfeltet, induceres emfs i dets ledere på grund af-den relative bevægelse mellem lederne og feltet. Den emf induceret til enhver tid i en hvilken som helst leder er imod emk-drivstrømmen gennem den pågældende leder. Den inducerede emf er derfor en back emf

Bag-emfs i de enkelte ledere danner sammen en armatur-back emf, der modvirker forsyningsspændingen forbundet over børsterne. Styrken af ​​den tilbage emf i ankeret er proportional med markets styrke og omdrejningshastigheden af ​​ankeret. Da modstanden af ​​armaturvikling er lav (generelt mindre end 1, 0 ohm), er back emf hovedfaktoren i begrænsende strøm i armaturkretsen.

Hastighed:

Når motoren kører, vil den potentielle forskel, der kører strøm gennem armaturviklingen, være forskellen mellem forsyningsspændingen over børsterne og armaturets samlede tilbage emf. For at motoren kan køre sin belastning, skal strømmen, som rent faktisk strømmer i ankeret, være tilstrækkelig til at frembringe det nødvendige drejningsmoment. Derfor er den hastighed, hvorpå motoren kører, den, hvormed den bageste emf tillader, at der kun er tilstrækkelig strøm til at strømme gennem ankeret, for at frembringe det drejningsmoment, der er nødvendigt for at køre lasten.

Hastigheden påvirkes dog betydeligt af forskellige faktorer som anført nedenfor:

1. Belastning:

Hvis belastningen stiger, og det drejningsmoment, der fremstilles, er utilstrækkeligt til at køre det, sænker armaturet sig. Ved en langsommere hastighed reduceres bagemfonen, og mere strøm strømmer, således at der opnås øget drejningsmoment for at drive ekstrabelastningen. Omvendt, hvis belastningen er reduceret, er et mindre drejningsmoment og derfor mindre strøm forpligtet til at køre det. Ankeren fremskynder derefter, og til sidst øger ryggen emf

2. Spænding på Armatur:

Strømmen, der strømmer i ankeret, er proportional med forskellen mellem den anvendte spænding og spændingen på den tilbage emf. Hvis spændingen på ankeret øges, forskellen mellem den og den bakre emf stiger, og så strømmer strømmen i ankeret.

Armaturets hastighed øges, genoprettelsen af ​​forskellen mellem den anvendte spænding og den bageste emf. Omvendt, hvis spændingen på ankeret sænkes, sænker armaturen, så ryggenemmen reduceres.

3. Styrke af feltet:

Hvis styrken af ​​feltet øges, øges den bageste emf, der fremkaldes ved enhver omdrejningshastighed. Armaturstrømmen falder og det gør også drejningsmomentet. For at køre sin belastning skal armaturet derfor rotere langsommere. Omvendt, hvis styrken af ​​marken er reduceret, reduceres ryggen emf ved enhver omdrejningshastighed, og ankerstrømmen stiger.

Motoren har derfor en tendens til at køre sin belastning hurtigere, hvis feltstyrken er reduceret. Da drejningsmomentet afhænger både af markets styrke og styrken af ​​armaturstrømmen, kræves der imidlertid mere strøm i armaturen for at drive en given belastning, hvis feltstyrken er reduceret.

4. Armaturreaktion:

Når en motor kører, cirkulerer strømmen i armaturets viklinger og skaber et magnetfelt. Armaturfeltets styrke afhænger af styrken af ​​strømmen, som strømmer i ankeret og derfor på det moment, der udøves af motoren.

Feltet skabt af ankeret er stationært i rummet, men dets polaritet falder ikke sammen med polariteten af ​​hovedfeltet. Det effektive felt, hvor armaturen kører, er resultatet af hovedfeltet og armaturfeltet som vist i figur 16.6.

Polaritetsaksen for det resulterende felt falder ikke sammen med aksen af ​​de mekaniske polestykker, og dens position varierer med den belastning, der drives af motoren. Forvrængningen af ​​motorens effektive felt kaldes armaturreaktion.

5. Penselposition:

Børster skal placeres omkring kommutatoren på en måde, at strømretningen i hver leder ændres, mens denne leder er i en neutral position mellem to stykker. Hvis børstepositionen er forkert, sker ændringen i den aktuelle retning under en stang; således at strømmen for en del af tiden ledes under en pol, strøm strømmer i den forkerte retning.

Kraftig gnistning forekommer ved børsterne, og kommutatoren vil sandsynligvis blive opladet som følge heraf. Polerne, under hvilke ledere passerer, er polerne i det effektive magnetfelt og ikke de fysiske polstykker af feltviklingen.

Det effektive magnetfelt er resultatet mellem magnetfeltet produceret af feltvindingerne og det, der produceres af ankeret. Den præcise position af de effektive poler og dermed den korrekte position af børsterne bestemmes følgelig af styrken af ​​armaturstrømmen.

Da styrken af ​​ankerstrømmen bestemmes af motorens hastighed og den belastede belastning afhænger den præcise position af de effektive poler og dermed den korrekte børsteposition også af hastigheden og belastningen. En likestrømsmotor som hidtil beskrevet med børster i en fast position kan derfor fungere effektivt ved kun en hastighed og belastning.

6. børste rocking

En metode til at imødekomme ændring af positionen af ​​det resulterende felt er at flytte børsterne på børsteringen, som kan roteres (eller rocket) omkring kommutatorens akse. Børstens position kan derfor indstilles uanset belastning, som motoren sker for at køre.

Denne metode er kun egnet til motorer, der bruges til at køre en belastning med konstant hastighed, og når ændringer i belastning forekommer i sjældne intervaller. Det er uegnet til motorer, der er beregnet til at køre under forskellige belastnings- og hastighedsforhold og anvendes sjældent på moderne maskiner.

7. Interpoler:

Motorer, der er konstrueret til at køre med variable hastigheder eller for at tage meget forskellige belastninger, er normalt forsynet med interpoler, dvs. småpolede viklinger placeret mellem feltets hovedpoler for at stabilisere det resulterende felt. Interpoler skaber et magnetfelt, der modsætter sig effekten af ​​armaturreaktionen.

Vindningerne er forbundet i serie med ankeret, således at styrken af ​​det interpolede felt øges eller falder med styrken af ​​armaturreaktionen. Interpolerne stabiliserer det effektive magnetfelt over en række belastninger og hastigheder. En børsteposition forbliver korrekt over dette område, så motoren kan drive varierende belastninger effektivt og uden at gnistre ved børsterne.

6. Typer af strømstrømsmotorer:

Motorens viklinger kan enten være forbundet i serie med ankeret eller parallelt med den. Disse to metoder til feltforbindelse producerer to forskellige typer af motorer med forskellige egenskaber. En tredje type motor kombinerer deres egenskaber.

1. Shunt Motor:

Feltvindingerne er forbundet parallelt med ankeret som vist i figur 16.7. Både mark og anker er derfor forbundet direkte over forsyningen. Strømmen, der strømmer i feltvindingerne, er konstant, så feltstyrken er også konstant.

Strømmen, der strømmer i ankeret og dermed motorens hastighed afhænger af belastningen, men den nødvendige hastighedsvariation er normalt en forholdsvis lille procentdel af motorens samlede hastighed. En shuntmotor anvendes derfor, hvor der kræves en næsten konstant hastighed over et stort antal belastninger.

2. Serie Motorer:

I figur 16.7 (b) er det vist, at feltvindingerne er forbundet i serie med ankeret. Feltstrømmen og dermed feltstyrken bestemmes derfor af ankerstrømmen. Når armaturstrømmen er høj er feltet stærkt, og når armaturstrømmen er lav, er feltet svagt.

Hastigheden af ​​en seriemotor varierer betydeligt med belastningen. Ved kørsel med tung belastning kræves en tung strøm. Feltet er naturligt stærkt, og en stærk rygemf induceres med en ret langsom hastighed, så armaturen svinger langsomt. På lette belastninger kræves en mindre armaturstrøm, så feltet er svagt.

Armaturen opnår derfor en høj hastighed, før den nødvendige tilbage emf er induceret. En seriemotor anvendes, hvor der kræves hastighedsregulering og et tungt startmoment, f.eks. Som i en trækkraftmotor til et elektrisk lokomotiv. Faktisk bør en seriemotor aldrig få lov til at køre uden belastning, fordi den er i stand til at køre uden kontrol, og ankeret ville være i fare for opløsning og forårsage alvorlig skade på isoleringen.

3. Forbindelsesmotor:

I denne type motor er der to feltviklinger, en i serie med ankeret og en parallelt med den, som vist i figur 16.7 (c). En sammensat motor kan i virkeligheden, ligesom en seriemotor, udøve tungt drejningsmoment ved lave hastigheder, men forhindres af shuntviklingen fra kørslen, når den er slukket.

7. Start af en DC motor:

Nogle shuntmotorer kan startes ved at forbinde tilførslen direkte til motoren. Armaturviklingen har en meget lav modstand, som normalt er mindre end 1 ohm. Ved starten er der ingen tilbage emf Hvis den fulde forsyningsspænding er forbundet med ankeret, vil en meget stor strøm strømme, og ankeret kan brænde ud, før det kan begynde at rotere.

En modstand er derfor forbundet i serie med armaturen for at begrænse strømmen ved start. Modstanden reduceres gradvis, når motoren går op og skæres helt ud af kredsløbet, når fuld kørehastighed nås, som vist i figur 16.8. En serie eller sammensat sårmotor kan dog startes ved direkte skift, da seriefeltets og armaturets kombinerede modstand er tilstrækkelig til at forhindre en farligt stærk strømstrømning.

Motorens samlede modstand er sandsynligvis ikke mere end et par ohm, så startstrømmen vil være flere gange større end fuldlaststrømmen. Som følge heraf er startmomentet meget stort, fx syv eller otte gange fuldt lastmoment, så det kan være nødvendigt med startmotstand for at begrænse dette drejningsmoment som vist i figur 16.8. (b) Modstanden reduceres gradvis, når motoren fremskynder.

Hastighedskontrol:

Hastigheden af ​​en shuntmotor kan reduceres ved at anvende startmodstandene i serie med ankeret som forklaret i figur 16.8 (a). Faktisk reducerer en stigning i serieresistensen motorhastigheden og omvendt i denne metode. Forfatterens metode til at styre hastigheden af ​​en shuntmotor er imidlertid at forbinde en variabel modstand i serie med feltet som vist i figur 16.9. (en). Denne modstand bruges til at variere feltstrømmen og dermed styrken af ​​feltet.

Enhver stigning her i modstanden øger motorens hastighed (men reducerer den maksimale belastning, som motoren vil køre) og omvendt. For en serie eller sammensatte motor styres hastigheden med en variabel modstand i serie med hele motoren [se figur 16.8. (b)] eller parallelt med seriefeltet [se figur 16.9. (B)]. En stigning i modstanden nedsætter motorens hastighed og omvendt.

8. Elektrisk bremse:

Motorer kan bruges til at anvende et bremsemoment på belastningen. To former for bremsning er almindeligt anvendt: Dynamisk og Regenerativ. Ved dynamisk bremsning anvendes motoren som generator og er lavet til at tilføre elektrisk strøm til en modstandsbelastning. Denne kraft bliver spredt som varme. Regenerativ bremsning bruger motoren som generator, men strømmer strømmen tilbage til strømforsyningen.

Dynamisk bremsning er mere fleksibel end regenerativ bremsning, men giver problemet med at sprede varme fra modstanden. Det er mindre effektivt end regenerativ bremsning og er form for bremsning vedtaget på mange ac winders. Regenerativ bremsning er den form, der anvendes på DC Winder-drev, energien fjernet fra at bringe transportbåndene til hvile, bliver returneret til strømforsyningen.

9. DC Winding Motorer:

Enhver DC-motor, der bruges til at køre en kollierviklingsmotor, skal være egnet til betjening i enten forreste eller omvendte retninger og i stand til at producere maksimale udgangsmoment ved alle hastigheder, fra standby til fuld hastighed.

Tilslutningen af ​​feltviklinger på en sådan motor adskiller sig fra de foregående typer og er som følger: -

(a) Spolerne på hovedpolen svarer til shunt-typen, men er forbundet med en separat konstant spændingsforsyning.

(b) Interpolerne er forbundet i serie med armaturen som i tidligere typer.

(c) Der anvendes en kompenserende vikling, som består af isolerede kobberstænger, der føres ind i slidser i hovedpolernes flader, således at de er så tætte som muligt på ankeret. Enderne af stangen er forbundet med isoleret, formet kobberstrop for at give vikling, som er forbundet i serie med ankeret. Denne vikling neutraliserer yderligere virkningerne af armaturreaktionen beskrevet tidligere.

Denne type motor betegnes sædvanligvis som "særligt spændt", og inden for små grænser (på grund af tab og RI dråber) er det direkte proportional med værdien af ​​den anvendte armaturspænding (og dens polaritet) ved alle udgangsmomenter fra nul til maksimal . Udgangsmomentet er faktisk proportional med armaturstrømmen. Det ses, at ved at forsyne armaturstrømmen fra en variabel spændingskilde, kan motorens hastighed styres.

Denne type maskiner gør sig beundringsværdig til arbejdsopgaver, der kræver fin hastighedskontrol under acceleration og retardation i fremadgående og omvendte retninger, såsom i minvindingsmaskiner eller valseværker.

Der er faktisk to fælles metoder til brug for at opnå den variable DC-spænding for hastighedsstyring af DC-motoren, nemlig:

(1) Ward-Leonard-systemet og

(2) Justeringssystemet.

(1) Kontrol af Ward-Leonard System:

I dette system opnås variabel spænding fra et motorgeneratorsæt, der i det væsentlige består af en relativt konstant hastigheds-ac motor (dvs. slipring induktion eller synkron type) solidt og mekanisk koblet til en separat exciteret dc generator. Systemet forklares skematisk i figur 16.10.

Udgangsterminalerne fra DC-generatoren kobles elektrisk til indgangsterminalerne for DC-motoren til dannelse af en kraftig strømforsyningskredsløbet. Dækmotorens hastighed og retning er derfor afhængig af størrelsen og polariteten af ​​dc-generatorfeltet, der styres hensigtsmæssigt af bevægelsen af ​​viklingsmaskineens styrehåndtag.

I sin enkle og originale form bestod denne kontrol af et seriekredsløb fra en konstant DC spændingsforsyning med en variabel modstandsreformostat (styret af styrearmen) feltstrøm og fremad og omvendte kontaktorer (også valgt af håndtaget), der styrer retningen af strømmen.

Retningen af ​​strømmen i DC-generatorfeltet bestemmer udgangsspændingspolariteten og dermed rotationsretningen for DC-motoren. Størrelsen af ​​DC-feltfeltstrømmen bestemmer udgangsspændingen og dermed hastigheden af ​​DC-motoren.

Den konstante spænding dc-tilførsel til DC-motorfeltet, DC-generatorfeltet og styrekredsløb er afledt af en separat DC-exciter, som kan være en del af motorgeneratorsættet eller separat drives af en vekselstrømsmotor. I dette enkle styresystem vil motorhastigheden dog falde lidt med en øget belastning ved en bestemt værdi af den anvendte spænding og betegnes som et "open loop" -system.

På de fleste Ward Leonard-vindere installeret siden slutningen af ​​halvfjerdserne har kontrollen været af lukket kredsløbssystem. Med dette system er der ingen variation i hastighed med belastning. Dette er nødvendigt for automatisk vikling for at sikre præcis dækning af bur på landinger. I lukket kredsløbsregulering foretages en sammenligning mellem motorhastigheden krævet af førerens håndtag og motorens aktuelle hastighed.

Dette er vist i figur 16.11. Driverens håndtag, selvfølgelig, operatører, hvor et potentiometer opnås en referencespænding, der er proportional med gearets bevægelse og den krævede motorhastighed, dvs. 100 procent referencespænding ved fuld spjældspulse, der kræver 100 procent motorhastighed, 50 procent reference spænding ved halvstangskast, der kræver 50 procent hastighed, eller nul referencespænding med håndtag i neutral, der kræver motor ved stillstand.

En tacho-generator drives fra motoren for at give en spændingsudgang, der er proportional med den faktiske motorhastighed. Disse to spændinger sammenlignes, og forskellen, kendt som fejlspændingen og passende forstærket, anvendes til at øge eller formindske generatorfeltstrømmen, indtil der ikke er nogen fejl, det vil sige at motoren kører med den hastighed, der kræves af positionen af førers håndtag.

(2) ensretter system:

I dette system er DC-forsyningen til vindmøllen tilvejebragt fra en ensretter. Tidligere var disse sædvanligvis af kviksølvbue typen, hvor udgangsspændingen styres ved hjælp af anodegitter. Gitterene kan være forspændte for at holde øjeblikket for anodeaffyring i den positive halvcyklus, og så varierer udgangsspændingen fra maksimalt til nul. I det nuværende og moderne system anvendes thyristorer til denne type kontrol.

I denne bog går vi ikke dybt ind i detaljerne i princippet om dette system. Det er imidlertid vigtigt at bemærke, at strømmen gennem ensretteren er ensrettet, er det nødvendigt at vende motoromdrejningsområdet for at gøre motoren roteret i omvendt retning.

10. Inspektion og vedligeholdelse af DC Motorer:

Den regelmæssige rutinemæssige vedligeholdelse af likestrømsmotorer er vist nedenfor systematisk:

(1) kommutator og børste:

Ved et regelmæssigt interval ryddes kulstofaflejringer fra det indre af børste gearhuset og fra kommutatorens overflade. Kommutatorerne undersøges regelmæssigt for sin perfekte overflade, der er egnet til god elektrisk kontakt. Børsterne undersøges også for at sikre, at de stadig er ordentligt bedst til kommutatoren og for at fastslå, om de kræver fornyelse.

Børster skal fornyes, før kobberstikket, som er indlejret i dem, er udsat for kontaktfladen, ellers vil børsten skade kommutatoren. Fabrikanten angiver mængden af ​​slitage, der er tilladt, før børsten skal fornyes. Hvis der er tegn på kraftig gnistning ved børsterne, fx hvis der er brændemærker på kommutatorsegmenterne, skal årsagen findes og afhjælpes, før motoren tages i brug igen.

(2) Inspektion af isolering:

Isoleringen af ​​mark- og armaturviklingen inspiceres fra tid til anden for tegn på forringelse.

Følgende betingelser viser, at opmærksomhed er påkrævet:

(a) Fugt og snavs, som reducerer isolationsmodstandsværdien.

(b) Krakket lak, som vil gøre isoleringen sårbar over for penetration af snavs og fugt.

c) Løselighed af viklinger i ankerhullerne eller omkring feltpælstykkerne.

(3) Isolationsmodstandstest:

Isolationsmodstanden bør kontrolleres mellem:

(a) feltvindingerne og motorens ramme

(b) Kommutatorsegmenterne (tager i armaturvikling) og ankerkernen.

(c) Maskinens børste gear og ramme testes regelmæssigt, sædvanligvis af en isolationsmodstandstester, såsom en Metro-ohm eller en Megger. Aflæsningerne opnået i successive tests registreres, således at enhver tendens til at forringes kan bemærkes, og nødvendige forebyggende tiltag kan tages straks. Hvis de to feltvindinger af en sammensat sårmotor kan kobles elektrisk, er det også almindeligt at tage isolationsmodstanden imellem to sæt viklinger.

(4) Winding Resistance Test:

Ved regelmæssigt interval måles modstanden af ​​hver vikling af marken med en direkte aflæsningsmåler og den skal sammenlignes med den korrekte værdi, der leveres af producenten.

(5) Undersøgelse af armatur:

Når ankeret fjernes fra motoren under en eftersyn, skal følgende inspektion udføres uden fejl:

(1) Armaturbåndene, som sikrer viklingen, inspiceres for at sikre, at de er i god stand, dvs. at der ikke er nogen løse sno af bindende ledning, og at loddet og fastgørelsesklemmerne er sikre.

(2) En isolationsmodstandstest udføres normalt mellem båndene og armaturviklingen og også mellem båndene og ankerkernen.

(3) Akkumulering af snavs og kulstofstøv fra børsterne fjernes fra kommutatorens omgivelser, fx fra mellem kommutatorstigerne og fra de isolerede enderingers udsatte overflader.

(4) Kommutatorens arbejdsflade får en meget grundig undersøgelse, hvis der er tegn på brænding eller pitting, kan overfladen gøres god ved meget omhyggelig drejning. Årsagen til gnist eller slid, der har beskadiget kommutatoroverfladen, skal samtidig fastslås og korrigeres.

(5) Kommutatorens glimmer-segmenter undersøges. Hvis der er tegn på forbrænding eller karbonisering, skal glimmersegmenterne udskiftes.

(6) Kommutatorens overflade undersøges for at sikre, at ingen glimmersegmenter står ud af kobbersegmenterne. Glimmersegmenterne er normalt underbud lidt under (sige ca. 1/32 tommer til 1/6 tommer dyb) niveauet af kobbersegmenterne for at undgå enhver risiko for deres udsmussning med børsterne. På de fleste maskiner er emnerne dog færdige med kobbersegmenterne.

(7) De loddeforbindelser til kommutatoren undersøges for at sikre, at loddet ikke er kastet, og at leddene ikke er revnet. Lodning af lodd indikerer løse viklinger i armaturspalterne.

Armaturledernes modstand opnås ved at teste mellem hvert par tilstødende kommutatorsegmenter. Et følsomt, direkte læser-ohmmeter som en ducter kan anvendes, men mere nøjagtige resultater opnås ved at sende en tung strøm gennem ankeret og måle millivoltdråben mellem segmenter.

Modstanden mellem hvert par segmenter skal være det samme inden for en tolerance angivet af producenten. Enhver variation ud af tolerance angiver en fejl. En høj modstand (eller millivolt dråbe) mellem et par segmenter indikerer et åbent kredsløb i viklingen, medens en lav modstand (eller millivolt dråbe) indikerer en kortslutning. Millivolt-dråbet skal være tæt på eller lig med resultaterne fra producenten.

11. Fejlfindingstabeller:

(a) Når motoren ikke kører:

1. Armatur kan ikke løbe:

Muligvis en fejl i maskinens mekaniske drev. Ankeret på en seriemotor kan dog låse mod feltvindingerne, hvis maskinen har fået lov til at køre, og armaturbåndene er blevet sprængt, eller der er opstået en mekanisk fastklemning.

2. Terminalforbindelser brudt:

På grund af overophedning / mishandling, skal straks afhjælpes.

3. Nuværende sti gennem børster afbrudt:

En eller flere børster ikke kommer i kontakt med kommutatoren eller en brudt forbindelse til børsteudstyret.

4. Åbent kredsløb i feltviklinger:

Test modstanden af ​​feltviklinger med lavlæsende ohm-meter.

5. Kortslutning i feltvikling:

Test modstanden af ​​feltviklinger med lavlæsende ohm-meter.

(b) Motorskifte:

Mulig Symptom på Fejl: / Årsager

1. Åbningskredsløb i startmodstand:

Denne fejl ville forhindre, at motoren starter med modstand i kredsløb. Operatøren bør ikke flytte starthåndtaget til "RUN" -positionen, hvis motoren ikke starter normalt.

2. Hovedkontaktor eller omskifterkontakt, der ikke fuldender kredsløb.

Undersøg kontakterne for den generelle tilstand. Sørg for, at kontakterne får tilstrækkeligt pres.

(c) Motorens lave hastighed (under den nominelle hastighed):

Muligt symptom på fejl / årsager og / eller lokalisering af årsagerne

1. Modstand i startpanelet er ikke slukket korrekt:

Afbryderen kan være defekt. Kontroller og fjern fejl.

2. Høj modstand i armatur:

Kontroller loddeforbindelser mellem kommutatorstigerne og modstandene af armaturlederne.

3. Kortslutning i armatur:

Udfør en spændingsfaldstest på armatur og / eller en induktionstest.

4. Utilstrækkelig kontakt mellem børster og kommutator:

Undersøg penslerne for at sikre, at deres kontaktflade er sengetøj til kommutatorbuen, og at de ikke er beskadiget, pitted ved at gnistre eller dækkes med en film forårsaget af oxidation.

5. Utilstrækkeligt børsterfjedertryk:

Mål børstfjedrene med en fjederbalance. Sørg for, at børsterne ikke bæres ud over det punkt, hvor penselfjedrene eller fjederbelastet håndtag kan bære på dem effektivt.

(d) Højhastighed (over nominel hastighed):

Symptom / årsager og / eller lokalisering af årsager

1. Forbindet eller interpolet vikling kortsluttet, åbent cirkuleret eller reverseret:

Undersøg forbindelserne til disse viklinger. Test deres modstand med et lavt læse ohmmeter.

2. Høj modstand i shuntvikling:

Undersøg forbindelserne til viklingene, test dens modstand med en lavmåling ohmmeter. Hvis motoren har en shunt-felthastighedskontrolenhed, skal du sørge for, at modstanden er helt slukket.

3. En eller flere shuntspoler vendes:

Kontroller forbindelserne.

4. Kortslutning i seriefelt:

Mål viklingens modstand.

5. Penselposition forstyrret:

Kontroller børste gearet for eventuelle tegn på bevægelser, undersøge kommutatorens overflade for brænding pitting og andre tegn på gnistning.

6. Maskine på lette belastning:

Dette gælder kun for seriemotor.

(e) Overophedning:

1. Kølesystem ikke effektivt:

Motoren kan have arbejdet dækket af kulstøv eller på anden måde dækket, så luften ikke kan nå kølefladerne. Hvis en blæser er monteret, skal du sørge for, at den fungerer korrekt, og at luftkanalerne ikke er blokeret af kulstøv eller anden form for snavs og støv.

2. Kontinuerlig arbejde med overbelastning:

Det skal kontrolleres, at motoren kører nominel belastning. Kontroller fejl i den mekaniske drev, koblinger, gearkasse mv., Der kan påføre motoren stor belastning.

3. Kortslutning i feltvikling:

Udfør en spændingsfaldstest på armatur eller / og induktionstest.

4. Dårlig børstekontakt:

Mål børsterfjedertrykket med en fjederbalance. Kontroller, at penslerne ikke bæres ud over det punkt, hvor penselfjedrene eller fjederhåndtagene er fuldt effektive. Undersøg tilstanden af ​​børstekontaktfladerne og kommutatorens arbejdsflade.

5. Børstfriktion:

Undersøg penselkontaktfladerne og kommutatorens arbejdsflade for ruhed og slid. Sørg for, at penselfjedertrykket ikke er for stort.

6. Overskydende strøm forårsaget af sporing mellem kommutatorsegmenter:

Undersøg kommutatoren for aflejringer af snavs eller kulstofstøv i spaltene mellem kommutatorsegmenter eller mellem stigerørene. Og rengør med jævne mellemrum maksimalt 500 timers drift.

(f) Vibration:

Mulig fejl:

1. Commutator bør kontrolleres for:

(a) Glimmersegmenter stående ud af kobbersegmenterne.

(b) Nogle kobbersegmenter ude af køen.

(c) Grov eller ujævn kommutatoroverflade.

Afhjælpende handling:

Eventuelle eller alle fejlene skal korrigeres i et veludstyret værksted.

Mulig fejl:

2. Armaturkerne løs på skaft:

Bevægelser af ankerkernen på sin aksel kan undertiden påvises ved udseendet af rustet pulver omkring kernens centrum og mellem lamineringen af ​​kernerne. Udstyret bør deltage effektivt i et værksted.

3. Brugte eller beskadigede lejer:

Slidt bærer er normalt støjende, når motoren kører og også forårsager varmetab. Nogle gange på grund af defekt i lejer, hvis det ikke er registreret tidligt anker, kan gnides med feltkernen og dermed skade hele motoren.