Способ определения потерь натрение щеток

Способ определения потерь натрение щеток

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву (22) Заявлено 18.06.79 (21) 2781864/24 07 с присоединением заявки.%(23) Приоритет—

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень М10

Дата опубликования описания 18.03.81 (51)М. Кл .,3

Н 02 К 15/00

Гааударстееикмй камитет

СССР па делам взабретенхй н вткрмтнй (53) УДК 621.317..31.015.54 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. В. Оганян и Ю. Е. Джзмачян (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЧ ЕРЬ

HA ТРЕНИЕ ЩЕТОК р " .- рж т

Р =Р—

6z т-1 8„-8

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно — к испытаниям и исследованиям электрических машин с узлами щеточного токосьема.

Известен способ определения потерь

5 на трение щеток электрической машины, включающий электрические измерения на вращающейся машине (.1 .

Недостатками этого спо-оба являются необходимость специального оборудования (тарированная электрическая машина) и невысокая точность.

Цель изобретения — упрощение и повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что при определении потерь на трение щеток, включающем электрические измерения на вращающейся машине, через узел щеточного токосьема пропускают ток и в двух различных по значению тока режимах, че» рез одно и то же время работы,. измеряют электрические потери узла. Р и Р, и существующие перегревы 9 и 6 контактной поверхности над температурой окру2 жающей среды, а потери на трение щеток определяется по формуле

С целью дальнейшего упрощения одно из двух значений тока через узел токосьема может быть принято равным нулю (например Р =О), а потери на трение щеток определяются по формуле

На чертеже изображено устройЖвоф реализующее предлагаемый способ.

На статоре 1 электрической машины установ. ена траверса 2: с щеткодержателями 3 и щетками 4. Электрические провода 5 и 6 соединяют щетки с источником 7 тока (например источником постоян-. ного тока, как показано на чертеже). Последовательно в эту электрическую цепь

8МйбО

Р1 . РФ-1

P т e — д

P =p—

Оа.

T 1 g г.

3 соединены амперметр 8, реостат Ь и включатель 10 (последний в отключенном состоянии), параллельно — вольтметр 11.

На роторе 12 электрической машины установлены контактные кольца 13, выводные шп,чльки 14 которых на время эксперимента с тключены от обмотки ротора и соединены друг с другом электропроводящей перемычкой 15.

Определение потерь на трение щеток о данным способом производится следующим образом.

Ротор 12 приводится во вращение с номинальной скоростью. включается . включатель 10 и реостатом 9 через узел щеточного токос:ьема устанавливается ток Х, (измерение производится амперметром 8). При э> ом вольтметром 11 фиксируется также напряжение Ц на .Ф щетках. В режиме неизменного тока

zo работа продолжается некоторое определенное время, например 30 мин, поспе че=о включатель 10 выключается, ротор 12 быстро останавливает=я и к поверхности

16 одного из контактных колец 13 плот- 5 но прижимается температурный индикатор, например термопара 17, которая, в,це-— лях более точной фиксации температуры, с внешней стороны покрывается теплоизолятором 18(например куском материи).

Показание термопары а фиксируется милливольтметром 19. Температура окружающей среды 1о„фиксируется термометром 20.

По данным измерений определяются электрические потери контактного узла

Р„ = J v и перегрев поверхности контак-35 тного кольца 8.(= Ф> 0 (После этого выдерживается некоторое время, необходимое для остывания контактных колец до температуры окружающей

4О среды, Для сокрашения этого времени можно вращать ротор 12 с поднятыми от контактных колец 13 щетками 4, после чего ротор следует остановить и щетки вновь установить на контактные кольца для продолжения эксперимента. Затем

45 ротор приводится во вращение с номинальной скоростью, включается включатель 10 и реостатом 9 через узел

-т ще точного токосьема устанавливается ток, измерение тока;l произюдится ам50 перметром 8, Вольтметром 11 фиксируется напряжение У на щетках. B режиме неизменного тока (работа продолжается тот же отрезок времени, что и в предыдущем опыте (т.е. в нашем примере, 30 мин), после чего включатель 10 выключается, ротор 12 быстро останавливается и термопарой 17 аналогично предыдушему измеряется температура поверхности 16 контактного кольца 13. Показание термопары 4 фиксируется милливольтметром 19. Температура окружающей среды egg фиксируется термометром 20, По измеренным значениям определяются электрические потери контактного узла p = g u, и перегрев поверхности контактного кольца О .-+ -йо» . По результатам двух измерений вычисляются потери на трение щеток Р> по формуле

В варианте предлагаемого способа одно из двух значений тока через узел шеточного TOKocьема может быть принято равным нулю (например, у =О). Тогда Р =0 и потери на трение щеток определяются по формуле

Обоснование предлагаемого способа определения. потерь на трение щеток следующее. При вращении контактных колец и прохождении тока через узел шеточного токосьема на поверхности контактного кольца имеют место два вида потерьэлектрические и на трение щеток, которые выделяются в виде тепла и нагревают поверхность кольца Иэ всех элементов узла щеточного токосьема контактное кольцо, изготовленное, как правило, из металла с высокой теплопроводностью, нагревается наиболее заметно or тепловых потерь, причем перегрев контактного кольца прямо пропорционален величине суммарных потерь в узле шеточного токосьема. Положим, вначале, что температура контактного кольца в режиме испытения каждым током доводится до своих практически установившихся значе-" ний 6,,у и 9>> . Тогда, обозначив соответствующие температуры окружающей среды через Ь(и и Фоа и выразив неизвестный пока коэффициент теплового эквивалента потерь в кольце через К, получаем для этих двух режимов следую« шую систему уравнений

8i0600

Ввиду идентичных условий охлаждения (при одинаковой скорости вращения и примерного равенства температуры окружающей среды при опытах с разными токами) для рассматриваемого кольца мож- 5 но с достаточной точностью принять, что значения перегревов контактной поверх-. ности в этих режимах 6., и 8> через любой одинаковый промежуток времени после начала испытания относятся так, как установившиеся значения перегревов, т.е.

Решая совместно уравнения (1) с учетом (2), получаем потери на трение щеток в

20 виде функции от измеренных в опыте величин

P„8g Р 81

6-6 25

В частном случае, когда в одном из режимов ток через узел шеточного токосьема установлен равным нулю (следовательно, Р =0), потери на трение щеток выра-. 30 зятся в виде

g, то можно получить усредненное значение потерь из суммы (,, членов, 111 { { -М что исключает случайные ошибки и заметно повышает точность экспериментального определения. Например,, при опытах с пятью различными значениями тока через узел шеточного токосьема для определения потерь на трение возможно усрец2- 3-4-5 нить =10 значений, полученных при йрйменении уравнения (3)

Постигнутая в данном способе точность определения потерь на трение шеток вполне достаточная для инженерной практики.

Преимуществами данного способа определения потерь на трение щеток является простота и высокая точность, возможность его осуществления в обычных лабораторных условиях с простейшими измерительными средствами без применения специального оборудования и при минимальном количестве испытателей. Использование в предлагаемом способе. сочетания различных измерений позволяет еше более повысить точность и избежать случайных ошибок. йанный способ может быть рекомендован к применению в .лабораторной и исследовательской практике для простого и точного определения потэрь на трение щеток электрических машин самого широкого диапазона мощностей и скоростей вращения.

50

Хотя принципиально более правильно в уравнениях (3) и (4) оперировать установившимися значениями перегревов 8<> и 823, применение в. предлагаемом способе значений 81 и Од сокрашает вре- 40 мя испытания и делает способ более эффективным при достаточной для практиче,ских .случаев точности. Следует отметить,, что применение уравнения- (4) более просто, TBK как связано только с однократ- 45 ными электрическими измерениями по определению электрических потерь узла токосьема. С другой стороны, уравнение (3) дает более точные значения потерь на трение шеток, Эту точность можно еше более повысить, если увеличить количество опытов и, определив потери на трение из сочетания каждых двух опытов с электрическими измерениями, получить среднее значение потерь на трение делением суммы всех полученных значений на число принятых сочетаний. Таким образом, если число опытов с разными токами чевез .узел шеточного токосьема равно

Формула изобретения

1. Способ определения потерь на трение щеток электрической машины, включаюший электрические измерения на врашаюшейся машине, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности, через узел токосьема пропускают ток, далее измеряют электрические потери узла Р„ и Р1 и сущест-вующие перегревы Д„ и g контактной поверхности над температурой окружающей среды соответственно при двух различных по значению тока режимах, через одинаковое время работы узла, а потери на трение шеток определяются но формуле

Р„ — ш 6, 9,-8

2. Способпоп. 1,отличаю« ш и Й с я . тем, чт о, с целью дальнейшего упрощения, одно из двух значений тока через узел токосьема устанавливают рав813600

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Жерве Г. К. Промышленные испытания электрических машин, М., Госэнергоиздат, 1959, с. 70-105.

7 ным нулю (например Р =О), а потери на трение. щеток определяются по формуле

P =p а т

1 2

Составитель В. Чернова

Техред М.Рейвес Корректор М. Шароши

Редактор Е. Дорошенко

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 788/70 Тирад 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5