Bruk av DC-motorer i miner: drift, inspeksjon og vedlikehold

Etter å ha lest denne artikkelen vil du lære om: - 1. Introduksjon til DC-motor som brukes i miner 2. Lokomotiv Batterier av en DC-motor 3. Ladestasjon for en DC-motor 4. Deler 5. Drift 6. Typer 7. Start av en DC Motor 8. Elektrisk bremsing 9. Likestrømsmotorer 10. Kontroll og vedlikehold av likestrømsmotorer 11. Feilsøkende tabeller.

Innhold:

Introduksjon til DC Motor brukt i Mines
Lokomotiv Batterier av en likestrømsmotor
Ladestasjon av en likestrømsmotor
Deler av en likestrømsmotor
Drift av en likestrømsmotor
Typer av likestrømsmotorer
Start av en DC-motor
Elektrisk bremsing
DC Winding Motorer
Inspeksjon og vedlikehold av DC Motors
Feilsøkende tabeller

1. Introduksjon til likestrømsmotor brukt i miner:

I undergrunnen er de fleste elektriske lokomotiver i bruk drevet av likestrømsmotorer som arbeider fra en sekundær batterilagring. Serie dc-motorer brukes vanligvis, da deres armaturer er permanent koblet til drivhjulene for å forhindre muligheten for å kjøre av.

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

Hver motor er utstyrt med en bank med startmotstander, og føreren skifter dem progressivt ved å dreie kontrollhåndtaket til alle motstandene er ute av drift når lokomotivet kjører i full fart. Føreren bruker de samme motstandene som et middel til å kontrollere lokomotivets fart.

2. Lokomotiv Batterier av en DC-motor:

Batteriene som bæres av et lokomotiv er av blysyre typen. Når batteriet er fulladet, må batteriene lagre tilstrekkelig energi til å kjøre lokomotivet i minst tre til fem timer. Faktisk er batterier med den nødvendige kapasiteten nødvendigvis store, og de utgjør vanligvis en stor del av lokomotivet.

3. Ladestasjon av en likestrømsmotor:

Når den nyttige ladningen på batteriene er nesten oppbrukt, blir lokomotivet tatt til en underjordisk ladestasjon slik at batteriene kan lades opp. Batteriene står på en plattform på lokomotivhuset. Med enkelte typer lokomotiver er plattformen utstyrt med ruller, slik at batteriene kan skyves over til en plattform ved siden av lokomotivet på tilsvarende måte.

Alternativt kan batteriene lastes og losses ved hjelp av stropper eller slynger. På ladestasjonen blir batteriene satt på lading og gitt oppmerksomhet de trenger.

Ladingen av batterier kontrolleres nøye for å minimere frekvensen der hydrogen produseres. Under den tidlige delen av ladetiden går en tung ladestrøm gjennom batteriet. Etter en periode på omtrent fem timer begynner gassing, og hvis den store ladningen fortsetter, vil farlige mengder hydrogen bli gitt av.

Avgiften er derfor fullført med redusert strøm. Hydrogen produseres under hele den reduserte strømladningsperioden, men ladestrømmen er nøye justert for å holde gearingen til et minimum. Ventilasjonen til ladestasjonen kontrolleres nøye for å sikre at hydrogen ikke kan akkumuleres. Total ladetid for et lokomotivbatteri er fra åtte til ti timer.

4. Deler av en DC-motor:

De to hoveddelene av en likestrømsmotor er en roterende del kalt armaturen, og en stasjonær del kalt feltet. I tillegg er det en kommutator montert på armaturakselen, gjennom hvilken strømmen leveres til armaturviklingen og et sett med børster som kommer i kontakt med kommutatoren og fullfører en krets til armaturen.

La oss nå se hvilke viktige deler av DC-motorer. En kort beskrivelse er gitt nedenfor:

(1) Armatur:

Armaturen består av en sylindrisk kjerne bygget av myke jernlaminer, og montert på en stålaksel. Armaturen bærer en vikling, hvis ledere vanligvis ligger i langsgående spalter kuttet inn i kjerneens ytre overflate. De enkelte ledere er isolert fra hverandre og fra kjernen.

De holdes vanligvis på plass med kiler av tre eller støpt isolasjon som prespahn bakelitt som forsegler de åpne ender av sporene. Gevindene og spaltkilene holdes på plass av bånd av stålstrimler eller ledninger for å forhindre at de flyr ut når armaturen roterer i fart, som vist i figur 16.1. Ankerakselen støttes ved at den bæres i begge ender og forsegles med indre og ytre lagerhett.

(2) Commutator:

Kommutatoren består av en runddel bygget av kobbersegmenter, som er isolert fra hverandre av tynne plater av beste kvalitet glimmer. Segmentene holdes vanligvis på plass av to installerte veer som er fastspent fast med bolter, eller en skivemutter som vist på figur 16.2.

Overflaten på den runde kommutatoren er maskinert til en meget jevn overflate, slik at børster som bærer på overflaten, kan få god elektrisk kontakt, når armaturen roterer, med minst mulig friksjon, vibrasjon og gynging. Hvert segment av kommutatoren er koblet til et punkt i armaturviklingen.

Armaturkjernen har vanligvis større diameter enn kommutatoren, og forbindelsene er derfor laget av kobberstenger som utstråler fra kommutatoren. Tilkoblingene kalles kommutatorstigerør eller kommutatorradialer.

(3) Feltøy:

Feltet består av viklinger designet for å skape et intenst statisk magnetfelt når det er koblet til forsyningen. Feltviklingene er faktisk plassert i en hul sylinder eller åk. Polstykker, eller polsko, bygget av laminer av mykt jern, er boltet inne i åket, og feltviklingen består av spiraler som er viklet rundt polstykkene.

Fig. 16.3 viser åket med felt av en DC-motor. Figuren gir en enkel isometrisk visning av et åk.

(4) børsteutstyr:

I en DC-motor leveres strømmen til armaturen gjennom karbonbørster som bærer på overflaten av kommutatoren. En pensel er vanligvis rektangulær i snitt, og enden er sengetøy til kommutatorens lysbue for å sikre maksimalt kontaktområde, og derfor minimal kontaktmotstand.

Fig. 16.4. (A) viser en karbon børste. Penslene holdes i åpent børsteholder (eller børstebokser) der de er tettsittende, men fritt til å glide. En fjær eller fjærbelastet håndtak, bjørner på den øvre enden av børsten, og holder børsten i kontakt med kommutatoroverflaten.

Trykket som utøves av fjæren, er tilstrekkelig til å opprettholde en god elektrisk kontakt mellom børsten og kommutatoren og for å hindre at børsten hopper. Fig. 16.4 (b) viser børsten i en børsteholder, for enkel referanse.

Hver børste er koblet til en fast terminal ved hjelp av en fleksibel kobberflettekontakt. Den ene enden av kontakten er innebygd i toppen av børsten og den andre enden har en klemmer som brukes til å sikre den til terminalen.

Børstene er vanligvis delt inn i et antall sett. Et sett på en liten motor kan bestå av en enkelt børste, men på en større maskin vil et sett bestå av to eller flere børster som kommer i kontakt med kommutatoren i samme radiale posisjon.

Børste settene er montert i en isolert børste ring som er boltet til åket eller motorhuset. Antallet børstel sett som kreves av en motor, avhenger av måten som armaturen er såret på. To typer armaturviklinger er i alminnelighet, det vil si rundevikling og bølgevikling.

Lap Winding:

I denne typen vikles lederne på seg selv, danner en serie løkker (eller "runder" som det er løst kalt) eller runder rundt ankeret, idet tilgrensende sløyfer er forbundet med tilstøtende kommutatorsegmenter.

Antallet nåværende veier gjennom armaturviklingen er lik antallet av hovedpoler i feltet, slik at motoren har samme antall børste sett som feltpoler. Pensel settene er like fordelt rundt kommutatoren og koblet til de positive og negative tilførselslinjene.

Wave Windings:

I denne typen viklinger vikles lederne i bølger rundt armaturen (og dermed navnet bølgesvinding), slik at hver leder "besøker" hver pol av feltet i sin tur. Det er bare to nåværende baner gjennom armaturviklingen, slik at maskinen kun trenger to børste sett, uavhengig av antall feltpoler.

Avstanden mellom børstesettene avhenger av ^- antall poler; På en firepolig maskin vil børste settene plasseres egentlig i rette vinkler.

5. Drift av en DC-motor:

Vi vet fra det første prinsippet at en leder som bærer en strøm og plassert i et magnetfelt, vil ha en tendens til å bevege seg gjennom magnetfeltet. Bevegelsesretningen avhenger av retningen av strømmen i lederen og feltets polaritet som ifølge Flemings venstre håndregulator.

Faktisk bestemmer styrken av magnetfeltet og styrken av strømmen som strømmer i lederen sammen styrken av kraften som virker på lederen.

I en DC-motor produseres et stasjonært magnetfelt av strømmen som strømmer i feltviklingene. Ledere i armaturen som ligger under feltets bånd, er således i et intensivt magnetfelt. Hvis en strøm strømmer i disse lederne, virker en kraft på dem.

Strømmenes retning i lederne kan gjøres slik at kreftene vil fungere i samme retning rundt ankeret. Deretter utvikles et dreiemoment som roterer armaturen. Dette er faktisk den enkleste beskrivelsen. For mer detalj, kan bøkene som omhandler mye med teori refereres til.

Omgjøring:

Under armaturrevolusjonen blir det til enhver tid gjort kretser gjennom armaturviklingen fra kommutatorsegmentene i kontakt med positive børster gjennom ledere umiddelbart under polene til segmenter i kontakt med negative børster. Når armaturen roterer, kommer nye ledere under hver stolpe og nye segmenter får kontakt med hvert sett med børster.

Når en dirigent beveger seg bort fra, si en nordpole, blir kretsen gjennom den ødelagt av kommutatorsegmentene som passerer fra under børstene. Som anker fortsetter å rotere, kommer denne lederen da under en sydpinne. En krets er igjen fullført gjennom den av de samme to kommutatorsegmentene som kommer under børster av motsatt polaritet.

Strømmen strømmer gjennom lederen i motsatt retning. Dirigenten fortsetter derfor å utvikle dreiemoment i samme retning. Siden ledere passerer vekselvis under poler med motsatt polaritet, bærer hver leder i realiteten en vekselstrøm.

Kommutasjonsobjektet er å holde de nåværende stiene til armaturviklingen stasjonær i rommet så langt som mulig, mens armaturen selv roterer slik at dreiemomentet kontinuerlig utvikles. Fig. 16.5 illustrerer punktet. Vær imidlertid oppmerksom på at armaturarrangementet er forenklet for å hjelpe illustrasjonen, og presenterer ikke en operativ armaturvikling.

Reversering av rotasjon:

Rotasjonsretningen til adc-motoren reverseres ved å reversere forbindelsene til enten feltet eller børstene. Rotasjonsretningen forblir den samme dersom begge settene er reversert.

Tilbake EMF:

Når armaturen roterer innenfor magnetfeltet, blir emfs indusert i dets ledere på grunn av-den relative bevegelsen mellom lederne og feltet. Den emk som induseres til enhver tid i en hvilken som helst leder er i motsetning til emk-kjørestrømmen gjennom denne lederen. Den induserte emf er derfor en ryggemf

Den bakre emfs i de enkelte ledere danner sammen en armatur-back emf, som motvirker forsyningsspenningen som er koblet over børstene. Styrken på bakkemmen i armaturen er proporsjonal med feltets styrke og armaturets rotasjonshastighet. Siden motstanden til armaturviklingen er lav (generelt mindre enn 1, 0 ohm), er tilbake emf hovedfaktoren i begrensningsstrømmen i armaturkretsen.

Hastighet:

Når motoren går, vil den potensielle forskjellen som kjører strøm gjennom armaturviklingen, være forskjellen mellom forsyningsspenningen over børstene og armaturets totale bakre emf. For at motoren skal kunne belastes, må strømmen som faktisk strømmer i armaturen være tilstrekkelig til å produsere nødvendig moment. Derfor er hastigheten som motoren kjører på, at den bakre emf tillater bare tilstrekkelig strøm til å strømme gjennom armaturen, for å produsere momentet som er nødvendig for å kjøre lasten.

Hastigheten påvirkes imidlertid betydelig av ulike faktorer som angitt nedenfor:

1. Last:

Hvis lasten øker, og dreiemomentet som blir produsert er utilstrekkelig til å kjøre det, senker armaturet seg. Ved lavere hastighet reduseres ryggemnen og strømmen strømmer, slik at økt dreiemoment blir produsert for å drive ekstralast. Omvendt, hvis belastningen er redusert, kreves et mindre dreiemoment og dermed mindre strøm for å kjøre den. Armaturen øker deretter, og øker til slutt tilbake emf

2. Spenning påført Armatur:

Strømmen som strømmer i armaturen er proporsjonal med forskjellen mellom den påførte spenningen og spenningen på bakkenemf. Hvis spenningen som er påført armaturen, økes forskjellen mellom den og den bakre emf øker, og dermed strømmer strømmen i armaturen.

Armaturets hastighet øker, gjenoppretter forskjellen mellom den påførte spenningen og den bakre emf. Omvendt, hvis spenningen som er påført armaturet, er redusert, senker armaturen seg slik at bakkenemfet reduseres.

3. Feltets styrke:

Hvis styrken på feltet øker, øker den bakre emf som fremkaller ved en hvilken som helst rotasjonshastighet. Armaturstrømmen minker og det gjør også dreiemomentet. For å kjøre lasten må armaturen derfor rotere sakte. Omvendt, hvis feltets styrke er redusert, reduseres ryggemnet ved hvilken som helst rotasjonshastighet og ankerstrømmen øker.

Motoren har derfor en tendens til å kjøre sin last raskere hvis feltstyrken er redusert. Som momentet avhenger både av feltets styrke og styrken av armaturstrømmen, er det imidlertid nødvendig med mer strøm i armaturen for å drive en gitt last hvis feltstyrken er redusert.

4. Armaturreaksjon:

Når en motor kjører, sirkulerer strømmen i armaturens viklinger og skaper et magnetfelt. Styrken på armaturfeltet er avhengig av styrken av strømmen som strømmer i armaturen og derfor på momentet som utøves av motoren.

Feltet opprettet av armaturen er stasjonært i rommet, men dets polaritet faller ikke sammen med polariteten til hovedfeltet. Det effektive feltet der armaturen kjører, er resultatet av hovedfeltet og armaturfeltet som vist i figur 16.6.

Polaritetsaksen for det resulterende feltet faller ikke sammen med aksen til de mekaniske polene, og stillingen varierer med lasten drevet av motoren. Forvrengningen av motorens effektive felt kalles armaturreaksjon.

5. Penselposisjon:

Børster må plasseres rundt kommutatoren på en måte at strømmenes retning i hver leder endres mens denne lederen er i nøytral posisjon mellom to stykker. Hvis penselposisjonen er feil, forekommer endringen i gjeldende retning under en stolpe; slik at strømmen for en del av tiden ledes under en pol, strømmer i feil retning.

Kraftig gjengning skjer ved børstene, og kommutatoren vil sannsynligvis bli belastet som følge av dette. Polene under hvilke ledere passerer er polene til effektivt magnetfelt og ikke de fysiske polstykkene til feltviklingen.

Det effektive magnetfeltet er resultatet mellom magnetfeltet produsert av feltviklingene og det som produseres av armaturen. Den nøyaktige posisjonen til de effektive polene og dermed den korrekte posisjonen til børstene bestemmes følgelig av styrken av armaturstrømmen.

Siden styrken av armaturstrømmen bestemmes av motorens hastighet og lastdrevet, avhenger nøyaktig posisjonen til de effektive polene og dermed den korrekte børsteposisjonen også av hastighet og belastning. En likestrømsmotor som hittil beskrevet, med børster i fast posisjon, kan derfor operere effektivt med bare en hastighet og belastning.

6. Brush Rocking:

En metode for å imøtekomme endring av posisjonen til det resulterende feltet er å bevege børstene på børsteringen som kan roteres (eller rocket) rundt kommutatorens akse. Posisjonen til børstene kan derfor settes for uansett belastning motoren skjer for å kjøre.

Denne metoden er kun egnet for motorer som brukes til å kjøre en last med konstant fart og når endringer i belastning oppstår i sjeldne intervaller. Den er uegnet for motorer som er beregnet til å kjøre under varierende belastnings- og hastighetsforhold og brukes sjelden på moderne maskiner.

7. Interpoler:

Motorer designet for å kjøre med variable hastigheter, eller for å ta svært forskjellige belastninger, er vanligvis utstyrt med interpoler, dvs. små polvindinger plassert mellom hovedstolpene i feltet for å stabilisere det resulterende feltet. Interpolene lager et magnetfelt som motsetter effekten av armaturreaksjonen.

Vindlingene er forbundet i serie med armaturen, slik at styrken på interpol-feltet øker eller avtar med styrken av armaturreaksjonen. Interpolene stabiliserer det effektive magnetfeltet over en rekke belastninger og hastigheter. En børsteposisjon forblir riktig over dette området, slik at motoren kan kjøre varierende belastninger effektivt og uten å gnist på børstene.

6. Typer direktestrømsmotorer:

Feltviklingene til motoren kan enten kobles i serie med armaturen eller parallelt med den. Disse to metodene for feltforbindelse produserer to forskjellige typer motor med forskjellige egenskaper. En tredje type motor kombinerer sine egenskaper.

1. Shunt Motor:

Feltviklingene er koblet parallelt med ankeret som vist på figur 16.7. Både felt og armatur er derfor koblet direkte over forsyningen. Strømmen som strømmer i feltviklingene er konstant, slik at feltstyrken også er konstant.

Strømmen som strømmer i armaturen, og dermed motorens hastighet, avhenger av lasten, men den nødvendige hastighetsvariasjonen er vanligvis en ganske liten prosentandel av motorens totale hastighet. En shuntmotor er derfor brukt der det kreves en nesten konstant hastighet over et bredt spekter av lasting.

2. Serie Motors:

I figur 16.7 (b) er det vist at feltviklingene er forbundet i serie med armaturen. Feltstrømmen, og dermed feltstyrken, bestemmes derfor av armaturstrømmen. Når armaturstrømmen er høy, er feltet sterkt, og når armaturstrømmen er lav, er feltet svakt.

Hastigheten til en seriemotor varierer betydelig med lasten. Ved kjøring av tung belastning er det nødvendig med en kraftig strøm. Feltet er naturligvis sterkt, og en sterk ryggemf er indusert til en ganske lav fart, slik at armaturen svinger sakte. På lette belastninger er det nødvendig med en mindre armaturstrøm slik at feltet er svakt.

Armaturen når derfor høy hastighet før den påkrevde ryggemf er indusert. En seriemotor er brukt der hastighetsregulering og et tungt startmoment kreves, for eksempel som i en trekkmotor for et elektrisk lokomotiv. Faktisk bør en seriemotor aldri få lov til å løpe uten last fordi den er i stand til å løpe ut av kontroll og armaturen ville være i fare for oppløsning og forårsake alvorlig skade på isolasjonen.

3. Sammensatt motor:

I denne typen motor er det to feltviklinger, en i serie med armaturen og en parallell med den, som vist i figur 16.7 (c). En sammensatt motor kan faktisk, som en seriemotor, utøve tungt dreiemoment ved lave hastigheter, men forhindres av shuntviklingen fra racing når den er avlastet.

7. Start av en likestrømsmotor:

Noen shuntmotorer kan startes ved å koble forsyningen direkte til motoren. Armaturviklingen har en meget lav motstand, vanligvis mindre enn 1 ohm. I øyeblikket er det startet, er det ingen back emf Hvis fullspenningen er koblet til armaturet, vil en meget sterk strøm strømme, og ankeret kan brenne ut før det kan begynne å rotere.

En motstand er derfor forbundet i serie med armaturen for å begrense strømmen ved start. Motstanden reduseres gradvis når motoren øker, og kuttes helt ut av kretsen når full kjørerhastighet er nådd, som vist i figur 16.8. En serie eller sammensatt sårmotor kan imidlertid startes ved direkte veksling, siden den kombinerte motstanden til seriefeltet og armaturet er tilstrekkelig til å hindre at en farlig sterk strøm strømmer.

Den totale motstanden til motoren er sannsynligvis ikke mer enn noen ohm, slik at startstrømmen vil være flere ganger større enn fulllaststrømmen. Som et resultat er startmomentet veldig bra, f.eks. Syv eller åtte ganger fullt lastmoment, slik at det kan være nødvendig med en startmotstand for å begrense dette dreiemomentet som vist på figur 16.8. (b) Motstanden reduseres gradvis når motoren øker.

Fartskontroll:

Hastigheten til en shuntmotor kan reduseres ved å bruke startmotstandene i serie med armaturen som forklart i figur 16.8 (a). Faktisk, med denne metoden, øker seriemotstanden motorturtallet og omvendt. Forfatterens metode for å kontrollere hastigheten på en shuntmotor er imidlertid å koble en variabel motstand i serie med feltet som vist i figur 16.9. (en). Denne motstanden brukes til å variere feltstrømmen og dermed styrken av feltet.

Enhver økning her i motstanden øker motorhastigheten, (men senker den maksimale belastningen motoren vil kjøre) og omvendt. For en serie eller sammensatt motor styres hastigheten av en variabel motstand i serie med hele motoren [se figur 16.8. (b)], eller parallelt med seriefeltet [se figur 16.9. (B)]. En økning i motstanden reduserer motorhastigheten og omvendt.

8. Elektrisk bremsing:

Motorer kan brukes til å bruke bremsemoment til lasten. To former for bremsing er ofte brukt: Dynamisk og Regenerativ. Ved dynamisk bremsing brukes motoren som generator og er laget for å gi strøm til motstandsbelastning. Denne kraften løsnes som varme. Regenerativ bremsing bruker motoren som generator, men strømmer strømmen tilbake til strømforsyningen.

Dynamisk bremsing er mer fleksibel enn regenerativ bremsing, men gir problemet med å spre varme fra motstanden. Det er mindre effektivt enn regenerativ bremsing og er form for bremsing vedtatt på mange AC-vindere. Regenerativ bremsing er skjemaet som brukes på dc winder-stasjoner, energien som er fjernet fra at transportbåndene hviler, blir returnert til strømforsyningen.

9. DC-vindmøller:

Enhver DC-motor som brukes til å kjøre en kollisjonsviklingsmotor, må være egnet for bruk i forover- eller bakoverretninger og i stand til å produsere maksimalt utgangsmoment i alle hastigheter, fra stillstand til full fart.

Tilkoblingen av feltviklinger på en slik motor er forskjellig fra tidligere typer og er som følger: -

(a) Spolene på hovedpolen er lik shunt-typen, men er koblet til en separat konstant spenningsforsyning.

(b) Interpolene er koblet i serie med armaturen som i tidligere typer.

(c) En kompenserende vikling benyttes som består av isolerte kobberstenger som slipper inn spor i hovedpolens flater slik at de er så nær som mulig for ankeret. Endene på stangen er forbundet med isolert, formet kobberrem for å gi vikling, som er forbundet i serie med armaturen. Denne viklingen nøytraliserer videre virkningene av armaturreaksjonen beskrevet tidligere.

Denne typen motor er vanligvis referert til som "særskilt begeistret", og innen små grenser (på grunn av tap og RI-dråper) er det direkte proporsjonal med verdien av den påførte armaturspenningen (og dens polaritet), ved alle utgangsmomenter fra null til maksimum . Utgangsmomentet er faktisk proporsjonalt med armaturstrømmen. Det vil sees at ved tilførsel av armaturstrømmen fra en variabel spenningskilde kan motorens hastighet styres.

Denne typen maskiner gir seg beundringsverdig til plikter som krever fin hastighetskontroll under akselerasjon og retardasjon i fremover- og omvendt retning, som for eksempel i minvindingsmaskiner eller valser.

Det er faktisk to vanlige metoder i bruk for å oppnå den variable DC-spenningen for hastighetsregulering av DC-motoren, nemlig:

(1) Ward-Leonard-systemet, og

(2) Likriktarsystemet.

(1) Kontroll av Ward-Leonard System:

I dette systemet er variabelspenningen oppnådd fra et motorgeneratorsett som i utgangspunktet består av en relativt konstant hastighets-vekselstrømsmotor (dvs. slipringinduksjon eller synkron type) solidt og mekanisk koblet til en separat opphisset DC-generator. Systemet er forklart skjematisk i figur 16.10.

Utgangsklemmene til DC-generatoren kobles elektrisk til inngangsklemmene til DC-motoren for å danne en kraftig strømforsyningsløyfekrets. Hastigheten og retningen til DC-motoren er derfor avhengig av størrelsen og polariteten til DC-generatorfeltet, som er hensiktsmessig styrt av bevegelsen av viklingsmotorens styrespak.

I sin enkle og originale form bestod denne kontrollen av en seriekrets fra en konstant DC spenningsforsyning med en variabel motstandsreostat, (styrt av kontrollspaken) feltstrøm og fremover og bakre kontaktorer (også valgt av spaken) som styrer retningen av strømmen.

Retningen for strømmen i DC-generatorfeltet bestemmer utgangspolariteten og dermed rotasjonsretningen til DC-motoren. Størrelsen på DC-generatorens feltstrøm bestemmer utgangsspenningen og dermed hastigheten på DC-motoren.

Den konstante spennings-DC-tilførselen for DC-motorfeltet, DC-generatorfeltet og styrekretsene er avledet fra en separat DC-exciter som kan være en del av motorgeneratorsettet eller separat drevet av en vekselstrømsmotor. I dette enkle styringssystemet vil imidlertid motorhastigheten falle litt med en økning i belastningen, og som er kjent som et "åpen sløyfe" -system.

På de fleste av Ward Leonard-vindringene som er installert siden slutten av førtiårene har kontrollen vært av lukket sløyfesystem. Med dette systemet er det ingen variasjon i hastighet med belastning. Dette er nødvendig for automatisk vikling for å sikre nøyaktig tømming av bur på landinger. I lukket sløyfe kontroll er det gjort en sammenligning mellom motorhastigheten som kreves av førerens håndtak og motorens faktiske hastighet.

Dette er vist i figur 16.11. Sjåførens håndtak, selvfølgelig, operatører som har et potensiometer som har en referansespenning som er proporsjonal med spakenes bevegelse og den nødvendige motorhastigheten, dvs. 100 prosent referansespenning ved full spakkast som krever 100 prosent motorhastighet, 50 prosent referanse spenning ved halvspak kaster som krever 50 prosent hastighet, eller null referansespenning med spak i nøytral motoren på stillstand.

En tacho-generator drives fra motoren for å gi en spenningsutgang proporsjonal med den faktiske motorhastigheten. Disse to spenningene blir sammenlignet, og forskjellen, kjent som feilspenningen, og passende forsterket, brukes til å øke eller redusere generatorfeltstrømmen til det ikke oppstår feil, det vil si at motoren går med den hastigheten som kreves av posisjonen til førerens spak.

(2) Likriktersystem:

I dette systemet er likestrømforsyningen til vindmøllen forsynt fra en likeretter. Tidligere var disse vanligvis av kvikksølvbue typen der utgangsspenningen styres ved hjelp av anodegitter. Gitterene kan være forspent for å holde avstanden for anodeavfyring i den positive halv-syklusen, og så varierer utgangsspenningen fra maksimalt til null. I dagens og moderne system brukes tyristorer for denne typen kontroll.

I denne boken går vi ikke inn i detaljene i prinsippet om dette systemet. Imidlertid er det viktig å merke seg at strømmen gjennom likriktaren er ensrettet, det er nødvendig å reversere vindusmotorfeltet for å få motoren til å rotere i motsatt retning.

10. Inspeksjon og vedlikehold av DC-motorer:

Det vanlige rutinemessige vedlikeholdet av likestrømsmotorer er gitt på en systematisk måte:

(1) Commutator & Pensel:

Med jevne mellomrom blir karbonavsetninger fjernet fra det indre av børstet girhus og fra overflaten av kommutatoren. Kommutatorene undersøkes regelmessig for sin perfekte overflate som er egnet for god elektrisk kontakt. Penslene blir også undersøkt for å sikre at de fortsatt er ordentlig sengetøy til kommutatoren og for å finne ut om de krever fornyelse.

Pensler må fornyes før kobberkontakten som er innebygd i dem, blir utsatt for kontaktflaten, ellers vil børsten skade kommutatoren. Produsentene angir hvor mye slitasje som er tillatt før børsten skal fornyes. Hvis det er tegn på kraftig gnistning på børstene, f.eks. Hvis det er brannmerker på kommutatorsegmentene, må årsaken bli funnet og utbedret før motoren tas i bruk igjen.

(2) Inspeksjon av isolasjon:

Isoleringen av felt- og armaturviklingene blir inspisert fra tid til annen for tegn på forringelse.

Følgende betingelser indikerer at oppmerksomhet er nødvendig:

(a) Fuktighet og smuss, noe som reduserer isolasjonsmotstandsverdien.

(b) Spritt lakk, som vil gjøre isoleringen sårbar mot penetrasjon av smuss og fuktighet.

(3) Isolasjonsmotstandstest:

Isolasjonsmotstanden bør kontrolleres mellom:

(a) Feltviklingene og rammen til motoren.

(b) Kommutatorsegmentene (tar i armaturviklingen) og armaturkjernen.

(c) Borsteutstyret og rammen til maskinen testes periodisk, vanligvis ved hjelp av en isolasjonsmotstandstester, for eksempel en Metro-ohm eller en Megger. Lesingene oppnådd i etterfølgende tester registreres, slik at enhver tendens til å forverres kan bli lagt merke til, og nødvendig forebyggende tiltak kan tas umiddelbart. Hvis de to feltviklinger av en sammensatt sårmotor kan kobles fra elektrisk, er det også vanlig å ta isolasjonsmotstanden mellom to sett med viklinger.

(4) Vindmotstandstest:

Ved regelmessig intervall måles motstanden til hver vikling av feltet med en direkte lesemåler, og den skal sammenlignes med den riktige verdien fra produsenten.

(5) Undersøkelse av armatur:

Når ankeret er fjernet fra motoren under en overhaling, må følgende inspeksjon utføres uten feil:

(1) Armaturbåndene som sikrer viklingene blir inspisert for å sikre at de er i god stand, det vil si at det ikke er noen løse omdreininger for bindende ledning, og at loddet og festeklemmene er sikre.

(2) En isolasjonsmotstandstest utføres vanligvis mellom båndene og armaturviklingen og også mellom båndene og armaturkjernen.

(3) Akkumulering av smuss og karbonstøv fra børstene fjernes fra kommutatorens omgivelser, f.eks. Mellom kommutatorstigerørene og fra de eksponerte overflatene på de isolerende enderingene.

(4) Kommutatorens arbeidsflate gis en grundig undersøkelse, hvis det er tegn på brenning eller pitting, kan overflaten gjøres godt ved svært forsiktig svinging. Årsaken til gnist eller slitasje som har skadet kommutatoroverflaten må samtidig kontrolleres og utbedres.

(5) Glidesegmentene til kommutatoren blir undersøkt. Hvis det er tegn på brenning eller karbonisering, må glimmersegmentene byttes ut.

(6) Kommutatorens overflate undersøkes for å sikre at ingen glimmersegmenter står ut av kobbersegmentene. Glimmer segmentene er vanligvis underkastet litt under (si ca 1/32 tommer til 1/6 tommer dyp) nivået av kobber segmenter for å unngå mulighet for deres fouling med børstene. På de fleste maskiner er imidlertid mikasene ferdig flush med kobbersegmentene.

(7) Loddetilkoblingene til kommutatoren undersøkes for å sikre at loddet ikke er kastet og at leddene ikke er sprukket. Lodding av loddetall indikerer løse viklinger i armatursporene.

Motstanden til armaturledere er oppnådd ved testing mellom hvert par tilstøtende kommutatorsegmenter. En sensitiv direkte lesemåler som en kanal kan brukes, men mer nøyaktige resultater oppnås ved å sende en tung strøm gjennom armaturen og måle millivoltfallet mellom segmenter.

Motstanden mellom hvert par segmenter skal være det samme innenfor en toleranse som er spesifisert av produsenten. Enhver variasjon ut av toleranse indikerer en feil. En høy motstand (eller millivoltfall) mellom et par segmenter indikerer en åpen krets i viklingen mens en lav motstand (eller millivoltfall) indikerer en kortslutning. Millivolt-dråpen må være nær eller lik resultatet av produsenten.

11. Feilsøkende tabeller:

(a) Når motoren ikke kjører:

1. Armaturen er ikke fri til å kjøre:

Muligens en feil i maskinens mekaniske kjøring. Armaturen til en seriemotor kan imidlertid låse mot feltviklingene hvis maskinen har fått lov til å løpe, og armaturbåndene har blitt brutt, eller det har oppstått en mekanisk fastkjøring.

2. Terminalkoblinger brutt:

På grunn av overoppheting / mishandling, skal det rettes omgående.

3. Nåværende bane gjennom børster avbrutt:

En eller flere børster som ikke kommer i kontakt med kommutatoren, eller en ødelagt forbindelse til børsteutstyret.

4. Åpne krets i feltviklinger:

Test motstanden til feltviklingene med lavmåling ohm-meter.

5. Kortslutning i feltvikling:

Test motstanden til feltviklingene med lavmåling ohm-meter.

(b) Motorbryter:

Mulig Symptom på Feil: / Årsaker

1. Åpningskrets i startmotstand:

Denne feilen vil forhindre at motoren starter med motstand i kretsen. Operatøren bør ikke bevege starthåndtaket til "RUN" -posisjon hvis motoren ikke starter normalt.

2. Hovedkontaktor eller reverseringsbryter som ikke fullfører kretsen.

Undersøk kontaktene for generell tilstand. Forsikre deg om at kontaktene gjøres med tilstrekkelig trykk.

(c) Motorens lave hastighet (under nominell hastighet):

Mulige symptomer på feil / årsaker og / eller lokalisering av årsakene

1. Motstand i startpanelet er ikke slått ut riktig:

Bryteren kan være defekt. Kontroller og fjern feil.

2. Høy motstand i armatur:

Kontroller loddede ledd mellom kommutatorstigerørene og motstandene til armaturledere.

3. Kortslutning i armatur:

Utfør en spenningsfallstest på armatur, og / eller en induksjonstest.

4. Utilstrekkelig kontakt mellom børster og kommutator:

Undersøk børstene for å sikre at deres kontaktflate er sengetøy til kommutatorbuen, og at de ikke er skadet, pitted av gnist eller dekket med en film forårsaket av oksidasjon.

5. Utilstrekkelig børstefjærtrykk:

Mål trykket på penselfjærene med en fjærbalanse. Pass på at børstene ikke bæres utover det punktet hvor penselfjærene eller fjærbelastet spak kan bære på dem effektivt.

(d) Høy hastighet (over nominell hastighet):

Symptom / årsaker og / eller lokalisering av årsaker

1. Forbindet eller interpolet vikling kortsluttet, åpent sirkulert eller reversert:

Undersøk forbindelsene til disse viklingene. Test motstanden med et lavt lesende ohmmeter.

2. Høy motstand i shunt vikling:

Undersøk forbindelsene til viklingene, test dens motstand med et lavt lesende ohmmeter. Hvis motoren har en shuntfelthastighetsregulator, må du sørge for at motstanden er helt slått av.

3. En eller flere shuntspoler reverseres:

Kontroller tilkoblingene.

4. Kortslutning i seriefelt:

Mål motstanden til viklingene.

5. Penselposisjon forstyrret:

Kontroller børsteutstyret for eventuelle tegn på bevegelser, undersøk overflaten på kommutatoren for brannskader og andre tegn på gnistdannelse.

6. Maskin på lysbelastning:

Dette er kun for seriemotor.

(e) Overoppheting:

1. Kjølesystemet ikke effektivt:

Motoren kan ha jobbet med kullstøv eller på annen måte dekket slik at luft ikke kommer til kjøleflatene. Hvis en vifte er montert, må du sørge for at den fungerer ordentlig og at luftkanaler ikke er blokkert av kullstøv eller annen form for smuss og støv.

2. Kontinuerlig arbeid med overbelastning:

Det må kontrolleres at motoren kjører nominell belastning. Kontroller om det er feil i den mekaniske stasjonen, koblingene, girkassen etc. som kan føre til for stor belastning på motoren.

3. Kortslutning i feltvikling:

Utfør en spenningsfallstest på armatur eller / og induksjonstest.

4. Dårlig børstekontakt:

Mål børstens fjærtrykk med en fjærbalanse. Kontroller at børstene ikke bæres utover det punktet hvor børstebærene eller fjærhåndtakene er fullt effektive. Undersøk tilstanden til børstekontaktflatene og arbeidsplassens arbeidsflate.

5. Penselfriksjon:

Undersøk børstekontaktflatene og kommutatorens arbeidsflate, for grovhet og slitasje. Forsikre deg om at børstens fjærtrykk ikke er for stor.

6. Overflødig strøm forårsaket av sporing mellom kommutatorsegmenter:

Undersøk kommutatoren for avsetning av smuss eller karbonstøv, i spalene mellom kommutatorsegmenter eller mellom stigerørene. Og rengjør med jevne mellomrom maksimalt 500 timers drift.

(f) Vibrasjon:

Mulig feil:

1. Commutator bør kontrolleres for:

(a) Glimmersegmenter som står ut av kobbersegmentene.

(b) Noen kobbersegmenter er ute av køen.

Løsende tiltak:

Eventuelle eller alle feilene må korrigeres i et velutstyrt verksted.

Mulig feil:

2. Armaturkjerne løs på skaft:

Bevegelser av armaturkjernen på sin aksel kan noen ganger oppdages ved utseendet av rustet pulver rundt sentrum av kjernen og mellom laminering av kjernene. Utstyret bør være deltatt på et verksted effektivt.

3. Slitte eller skadede lagre:

Slitt bearbeiding er vanligvis støyende når motoren går og også forårsaker varmetap. Noen ganger på grunn av feil i lagring hvis det ikke oppdages tidlig armatur kan gni med feltkjernen, og dermed skade hele motoren.