Причины искрения

Искрение может быть вызвано:

а) механическими причинами;

б) электрическими причинами.

К механическим причинам можно отнести геометрическое несовершенство выполнения коллектора и щеточного аппарата:

- эллиптическая форма коллектора;

- выступание отдельных коллекторных пластин;

- недостаточная балансировка коллектора;

- вибрация щеток и другие причины.

К электрическим причинам можно отнести:

- повышение напряжения между коллекторными пластинами выше допускаемого предела, когда искрение перерастает в круговой огонь;

- повышение напряжения и плотности тока в момент разрыва контура между щеткой и коллекторной пластиной.

Анализ электрических причин искрения представляет наиболее трудную задачу при изучении процессов коммутации.

Коммутация – это весьма сложный процесс, зависящий от большого количества факторов, поэтому точный и строгий анализ этого явления представляет чрезвычайно трудную задачу. Следовательно, существующие теории коммутации имеют ряд условных допущений, позволяющих дать основу некоторой математической модели.

76. Классическая теория коммутации (теория Арнольда)

В основу классической теории Арнольда заложены следующие допущения.

1. Полное механическое совершенство коллектора и щеток при любых скоростях вращения.

2. Постоянство удельного сопротивления контакта между щеткой и коллектором, а также независимость его от плотности тока в контакте и величины контактной поверхности.

Обычно анализ коммутации начинают с простейшего случая:

-ширина щетки равна ширине коллекторной пластины;

-сумма эдс в коммутирующем контуре равна нулю.

Коммутируемая секция находится между второй и третьей коллекторными пластинами (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Анализ коммутации: ±ia – ток в одной и другой параллельных ветвях; НБ и СБ – набегающий и сбегающий края щетки; i – ток, который протекает в коммутируемой секции; Т – период коммутации; а – i = +iа, при t = 0; б – i = 0, при t = ½ Т; в – i = –iа, при t = Т

Если считать что в коммутируемой секции за время изменения тока с +i_a на –i_a не возникает никакой эдс (то есть Se = 0), то тогда ток будет изменяться по уравнению

,

а диаграмма изменения тока i согласно уравнения может быть представлена рис. 6.2. При такой коммутации плотность тока под щеткой получается везде одинаковой

,

а коммутация называется прямолинейной.