Неисправности машин постоянного тока — Саморазмагничивание и перемагничивание генератора
Содержание материала
1-8. САМОРАЗМАГНИЧИВАНИЕ И ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЕ ГЕНЕРАТОРА
1-8-1. Генератор параллельного возбуждения не возбуждается, или изменилась полярность щеток.
Генератор размагнитился или намагнитился в другом направлении (перемагнитился). Это может быть, когда щетки сдвинуты с нейтрали вперед по направлению вращения машины, вследствие чего обмотка якоря создает продольно действующую МДС, ослабляющую основное поле, создаваемое параллельной обмоткой. Если внешняя цепь машины обладает большой самоиндукцией (например, у возбудителей синхронных генераторов), то при быстром уменьшении тока возбуждения параллельной обмотки вследствие слишком быстрого передвижения рукоятки регулятора возбуждения в сторону увеличения сопротивления или из-за плохого контакта в цепи параллельной обмотки может случиться, что ток в якоре будет убывать медленнее, чем ток возбуждения. Вследствие этого результирующая МДС может переменить свой знак и машина либо размагнитится, либо намагнитится в другом направлении (перемагнитится). В последнем случае изменится полярность щеток.
Наличие добавочных полюсов приводит к тому, что при сдвиге щеток с нейтрали в направлении вращения усиливается размагничивание машины.
Отдельно работающие генераторы при размагничивании или перемагничивании теряют напряжение или изменяется полярность щеток без особых внешних признаков. У параллельно работающих генераторов размагничивание и перемагничивание сопровождается сильным искрением щеток, а в некоторых случаях даже круговым огнем (см. п. 1-1-16).
Перемагничивание возбудителей синхронных генераторов при быстром изменении силы тока в параллельной обмотке возбудителя легко объяснить влиянием магнитной энергии ротора, если проследить за направлением тока по рис. 1-2. Направление тока при нормальной работе возбудителя указано на рис. 1-2, а. При слишком быстром передвижении рукоятки регулятора возбуждения в сторону повышения его сопротивления или при размыкании и быстром обратном замыкании цепи параллельной обмотки (например, вследствие плохого контакта в регуляторе) напряжение возбудителя и ток в его параллельной обмотке быстро падают, вследствие чего должен понизиться и ток в роторе генератора. Однако уменьшающееся поле генератора наводит в обмотке его ротора экстратоки, стремящиеся поддержать значение тока в нем, и ротор при этом из потребителя превращается в источник тока. Таким образом, может получиться новое направление тока, как указано на рис. 1-2, б. По отношению к параллельной обмотке этот ток имеет обратное нормальному направление, и возбудитель вследствие этого перемагничивается.
Рис. 2. Перемагничивание возбудителя: а — направление тока при нормальной работе возбудителя; б — направление тока при перемагничивании
ОР * ОР
В — возбудитель; ОР — обмотка ротора генератора; ДП — обмотка добавочных полюсов; ШО — обмотка возбуждения возбудителя; РВ — регулятор возбуждения
Перемагничивание возбудителя может произойти также при внезапном коротком замыкании генератора. И в этом случае исчезающее поле генератора будет поддерживаться экстратоками, наводимыми в роторной обмотке, обращающими ротор в источник тока совершенно аналогично рассмотренному выше случаю; поэтому и здесь получается такое же распределение тока, как указано на рис. 1-2, б.
Искрение щеток возбудителя также может послужить причиной его перемагничивания. Внезапное усиление искрения эквивалентно введению большого сопротивления в цепь якоря, вследствие чего часть тока ротора генератора ответвляется в параллельную обмотку возбудителя и происходит перемагничивание, как указано на рис. 1-2, б.
Вновь намагнитить генератор от постороннего источника тока с соблюдением правильной полярности.
Поставить щетки на нейтраль В тех случаях, когда размагничивание происходит и при этом положении щеток, следует сдвинуть щетки на 1— 2 коллекторные пластины против направления вращения машины, если такой сдвиг щеток не нарушает коммутации и не вызывает искрения щеток.
Избегать слишком быстрого увеличения сопротивления регулятора возбуждения, т. е. слишком быстрого передвижения его рукоятки при снижении напряжения генератора.
Проверить исправное состояние всех контактов в цепи параллельной обмотки и регулятора напряжения (см. п. 1-6-2, 3).
Намотать на главные полюсы генератора вспомогательную последовательную обмотку, усиливающую действие параллельной обмотки. Намотать на главные полюсы генератора по одному короткозамкнутому витку из красной меди достаточно большого сечения с тем, чтобы сопротивление витка было возможно меньшим. 1-8-2. Генератор смешанного возбуждения изменил полярность щеток.
А. Отсутствует уравнительный провод между последовательными обмотками параллельно работающих генераторов (см. п. 1-7-3).
Поставить уравнительный провод (см. п. 1-7-3). Вновь намагнитить генератор от постороннего источника тока с соблюдением правильной полярности.
Б. Через последовательную обмотку генератора прошел ток обратного направления (например, при разрядке аккумуляторной батареи).
Поставить в цепь якоря автоматический выключатель обратного тока. Вновь намагнитить генератор.
Источник
БЛОГ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА
Студенческий блог для электромеханика. Обучение и практика, новости науки и техники. В помощь студентам и специалистам
22.02.2015
Намагничивание электрических машин и способы определения нейтрали
Намагничивание электрических машин (генераторов) приходится производить в тех случаях, когда по тем или иным причинам генератор оказывается либо совершенно размагниченным и при пуске в ход не развивает напряжения, либо перемагниченным, т. е. изменившим полярность на обратную.
Размагничивание или перемагничивание генераторов может произойти вследствие неполадок при параллельной работе генераторов, когда по обмоткам возбуждения может пройти ток обратного направления, ошибок в соединениях обмоток при сборке машин после их чистки или промывки, внезапного короткого замыкания, а также по другим причинам.
Восстановить остаточный магнетизм магнита генератора или придать ему направление, требующееся для восстановления нормальной полярности генератора, можно только намагничиванием.
Намагничивание генератора может производиться от постороннего источника пониженного напряжения (обычно от аккумуляторной батареи) или от судовой сети нормального напряжения, на которую работает другой генератор.
В первом случае параллельную обмотку неподвижного (остановленного) и отключенного от шин генератора присоединяют к концам проводов, подведенных от аккумуляторной батареи, и пропускают ток. Затем эти провода отсоединяют, и генератор пускают в ход первичным двигателем. Если при этом окажется, что генератор получил требующуюся полярность, намагничивание можно считать законченным. Если же полярность оказывается неправильной, операцию намагничивания необходимо повторить, поменяв местами концы проводов, приключаемые к параллельной обмотке, т. е. пропустив по ней ток в другом направлении.
При намагничивании генератора от судовой сети ток в параллельную обмотку неподвижного (остановленного) и отключенного от шин генератора подается обычно с шин главного распределительного щита при помощи регулятора возбуждения. После этого генератор пускают в ход и медленно вращают рукоятку регулятора возбуждения, пока генератор не разовьет нормального напряжения. Затем питание обмотки от шин щита прекращают. Если окажется, что генератор получил при этом неправильную полярность, намагничивание приходится повторить, поменяв местами концы проводов, подающих параллельной обмотке питание от шин.
Для параллельно работающих генераторов смешанного возбуждения схемой главного распределительного щита предусматриваются постоянные устройства для намагничивания, так как в таких генераторах более часты случаи перемагничивания вследствие наличия на магнитах последовательной обмотки.
Неисправностью электрических машин, приводящей в некоторых случаях к перемагничиванию, является неправильное положение щеток по отношению к геометрической нейтрали, т. е. к линии, которая делит пополам расстояние между двумя соседними полюсами магнитов.
В машинах, которые для устранения вредного действия реакции якоря снабжены добавочными полюсами или компенсационными обмотками, щеточные траверзы устанавливают таким образом, чтобы щетки находились на нейтрали. В машинах, которые не имеют ни добавочных полюсов, ни компенсационных обмоток и в которых вредное действие реакции якоря ослабляется до некоторой степени сдвигом щеток с нейтрали, щеточные траверзы устанавливают таким образом, чтобы щетки были смещены с нейтрали на определенное расстояние (у генераторов — в сторону вращения якоря, у двигателей — в противоположную сторону). Правильное положение щеточной траверзы определяется на заводе-изготовителе. На машине делают отметки, указывающие точное положение щеточной траверзы, необходимое для нормальной работы машины.
Если такой отметки почему-либо нет или если во время ремонта обмоток (при перемотке машины) пришлось изменить заводские данные обмотки, необходимо определить правильное положение щеток, т. е. определить нейтраль генератора (когда речь идет о генераторе с добавочными полюсами или с компенсационной обмоткой) или надлежащее смещение щеток с нейтрали (когда речь идет о генераторе без добавочных полюсов или компенсационной обмотки).
Существует ряд способов определения правильного положения щеток. Большинство электрических машин, применяемых на судах, снабжено добавочными полюсами. Поэтому ниже указаны способы отыскания нейтрали у машин с добавочными полюсами.
У генераторов параллельного возбуждения и генераторов смешанного возбуждения, не работающих параллельно, положение нейтрали можно определить с достаточной для практики степенью точности по способу «наибольшего напряжения». Генератор пускают в ход вхолостую и при помощи реостата возбуждения доводят напряжение на зажимах до нормального. Далее, не меняя положения рукоятки реостата, передвигают щеточную траверзу в ту и другую сторону и следят за показанием точного вольтметра, приключенного к зажимам генератора. Положение щеточной траверзы, при котором напряжение генератора оказывается наибольшим, можно принять за нормальное, т. е. считать щетки установленными на нейтрали.
У электродвигателя положение нейтрали можно определить с достаточной для практики точностью следующим образом. Двигатель пускают в ход вхолостую и при некотором положении щеточной траверзы измеряют число его оборотов. Затем, не сдвигая щеточной траверзы, изменяют направление вращения двигателя (переключением параллельной обмотки) и опять измеряют число оборотов. Если окажется, что при данном положении траверзы числа оборотов двигателя в обоих направлениях вращения одинаковы, можно считать щетки расположенными на нейтрали. В противном случае необходимо передвинуть щеточную траверзу и вновь повторить измерения чисел оборотов при обоих направлениях вращения. Передвигая траверзу в ту или иную сторону, надо добиться такого ее положения, при котором числа оборотов двигателя в обоих направлениях вращения окажутся одинаковыми, — это и будет соответствовать правильному положению щеток на нейтрали.
У параллельно работающих генераторов смешанного возбуждения определение нейтрали должно производиться более точным способом, так как даже небольшая неточность в установке щеток может стать причиной перемагничивания генераторов.
Излагаемый ниже точный индуктивный метод определения нейтрали применим и для генераторов, и для электродвигателей. Этот метод (рис. 1) состоит в следующем:
а) установленному и отключенному от сети генератору или электродвигателю дают возбуждение током пониженного напряжения (20—50% нормального) от аккумуляторов или от судовой сети (через реостат);
б) присоединяют к зажимам якоря достаточно точный (желательно, двусторонний, т. е. с нулем посередине шкалы) вольтметр со шкалой на 3—5 В;
в) быстро замыкая и размыкая цепь возбуждения (благодаря чему в якоре индуктируется электродвижущая сила), находят такое положение щеток (передвигая траверзу), при котором стрелка вольтметра не отклоняется;
г) меняют направление тока в обмотке возбуждения и опять проверяют, не отклоняется ли стрелка вольтметра при быстрых замыканиях и размыканиях цепи возбуждения.
Отсутствие отклонения стрелки вольтметра, проверенное при любом направлении тока в обмотке возбуждения, указывает на правильное, точно на нейтрали, расположение щеток.
Источник
Как в домашних условиях перемагнитить постоянный магнит ротора электрической микромашины?
Хммм идея, только вопрос — в каком положении должен быть ротор для каждого акта намагинчивания — генератор-то 3х фазный у меня.
В случае с АБ-1 мне сказали: не заморачивайся вопросами о силе тока, времени подключения БП, напряжении. Тут главное сделать «пинок», а потом система сама себя намагнитит в работе как положено.
Wladimir_TS: запрещается изымать ротор из машины во избежании размагничивания. А вот почему непонятно ?
Ну, это дело известное. В те давние дальние годы магниты не так хорошо сохраняли намагничивание (по науке это называется — имели меньшую коэрцитивную силу, верно?), и получить максимум поля можно было, только пока магнитная цепь не имела большого воздушного зазора. Т.е. намагнитил — имеешь сильное поле, поскольку домены взаимно поддерживают друг друга в намагниченном состоянии. А как только вытащил катушку намагничивания (и её сердечник, естестсвенно) и образовался БОЛЬШОЙ воздушный зазор — всё, поток резко упал и намагничивание прослабло. Вставка другого, штатного, ротора, т.е. восстановление малого магнитного сопротивления, уже не помогало восстановить прежнюю силу поля. Обход этой засады был такой — штатный сердечник вставляли вплотную к технологическому: один вдвигали, выдвигая им другой. Вот для сохранения силы поля, чтобы в процессе эксплуатации не случалось увеличения магнитного сопротивления, и был запрет на разборку. Если это не соблюдать, параметры аппарата ухудшались. И разборка молотком тут ни при чём.
Wladimir_TS, а на ваш вопрос по поводу намагничивания 3-фазного генератора можно ответить только после рассмотрения схемы магнитной цепи. Вы ведь хотите генерировать 3-фазное напряжение? Со сдвигом 120 градусов?
В том-то и дело, что нужно 3 фазы 400 герц. Агрегатов есть несколько — симптом один — или подшипники в гавно или магниты размагничены на роторах — оин тут запускал — движек крутится, на выходе генератора даже с отключенным штатным феррорезонансником — вольт 20 всего. Разобрал — вынудл ротор (хрен думаю с ним) так и есть еле магнитится. Видно что ротор генератора — литой алюминиевый чилиндр из которого торчат несколько магнитов с очень грубой поверхностью — хуже чем даже литье корпуса. Магниты очень сильно блестят и похожи структурой на кристаллический минкрал. Скорее всего их намагничивали уже после сборки ротора и как-то потом переносили в статор или намагничивали уже в статоре. Фото будут завтра. А вот замена магнитов малореально — ротор миллиметров 60 (у мелких) до 80 (у больших) и 5000 Об/мин.
Graciano: размагнитился генератор. И подсказали как его намагнитить
Экспресс метод от петр 1 — замкнуть кратковременно линию нагрузки (всё должно крутиться).
При больших токах нагрузки намагничивание моментальное.
петр1: Экспресс метод от петр 1 — замкнуть кратковременно линию нагрузки (всё должно крутиться).
При больших токах нагрузки намагничивание моментальное.
Точно! Этот метод тоже советовали, но у нас он не прокатил.
Дык естественно — там всего одна пара полюсов, так? С помощью 3-полюсного ротора такой магнит не намагнитить. Так что путь стандартен — сделать технологический сердечник из мягкого железа, по возможности плотный (без зазоров к статору, или заполнить зазоры временными железными прокладками), намотать на него обмотку и попущать по ней импульс тока. А вынимать его, как описано у меня выше. Но где просимая схема магнитной цепи?
Вот обещанные фотографии маленького умформера:
Ротор — диаметр по ротору генератора 60 мм, всего магнитов 4 через 90 градусов.
Статор со стороны генераторной секции, обмотка генераторной секции примерно 0,5 мм проводом. Как не странно витков там давольно немного несмотря на довольно высокое номинальное выходное напряжение — вольт 300 без нагрузки.
Так, 4 магнита, причём полюса скорее всего чередуются — Ю-С-Ю-С, верно? Что напряжение высокое вхолостую, дык оно у машин с постоянными магнитами так обычно и бывает, поскольку нагрузочная характеристика получается крутопадающая. Причина этого в том, что как ни странно, магнитное сопротивление у магнитотвёрдых материалов высокое, поэтому поле легко вытесняется из них, стоит только поддать нагрузку. Очень часто этот эффект даже используют для регулировки (точнее, ограничения) Uвых путём тупого закорачивания генератора при превышении с помощью тиристора, и ему из-за крутопадающей ВАХ ничего плохого от этого не случается.
А вот насчёт намагничивания. В данном случае надо делать два технологических сердечника в виде скоб между каждой парой Ю-С, на каждый мотать обмотку и т.д.
Уже не чередуются — намагниченность остаточная.
А как после намагничивания быть, ведб как только выдвну ротор из намагничивателя, как от размагнитится.
Сердечники цельные или из пластин ?
Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем.
Источник