Круговой огонь по коллектору

При значительных перегрузках или внезапном коротком за­мыкании машины постоянного тока коммутация приобретает рез­ко замедленный характер. В этом случае между сбегающей кол­лекторной пластиной и сбегающим краем щетки возникает электрическая дуга. Так

Рис. 27.13. Растяжение электрической дуги на вращающемся коллекторе (а)

и расположение между щетками (б)

как коллектор вращается, то дуга механи­чески растягивается (рис. 27.13, а). Наря­ду с этим перегрузка машины сопровожда­ется усилением реак­ции якоря, под действием которой распре­деление индукции в воздушном зазоре машины становится не­ равномерным (см. рис. 26.4, в). В результате напряжение между соседними коллекторными пластинами увеличивается, превышая допустимые пределы (см. § 25.5). Это, с одной стороны, может привести к возникновению электрических дуг между смежными пластинами, а с другой стороны, появление высокого потенциала на некоторых пластинах вызывает резкое повышение напряжения между щеткой и коллекторными пластинами по мере их удаления от сбегающего края щетки. Все это создает условия для возникнове­ния электрической дуги между щеткой и коллекторными пластинами.

Таким образом, в условиях значительной перегрузки в машине постоянного тока появляются коммутационные и потенциальные причины для возникновения электрической дуги на коллекторе. При этом электрические дуги, вызванные коммутационными при­чинами, сливаются с дугами, вызванными потенциальными при­чинами, образуя вокруг коллектора мощную электрическую дугу, которая может перекинуться также и на корпус машины. Описан­ное явление называется круговым огнем по коллектору. Круговой огонь очень опасен, так как может привести к тяжелой аварии ма­шины, включая возникновение в машине пожара.

Добавочные полюсы и компенсационная обмотка хотя и ос­лабляют опасность возникновения кругового огня, но полностью ее не устраняют. Поэтому для защиты обмотки якоря от повреж­дения электрической дугой в случае возникновения кругового огня в электрических машинах, работающих в условиях частых пере­грузок, между коллектором и обмоткой на якоре устанавливают изолирующий экран. В некоторых машинах применяют воздушное дутье, сдувающее дугу в сторону подшипника, защищенного теп­лостойкой изоляционной перегородкой. Для создания препятствия на пути распространения дуги между щетками разной полярности устанавливают барьеры из изоляционного материала (рис. 27.13, б).