Междувитковые замыкания обмоток

Причины таких замыканий примерно те же, что и пробоев, но проявляются несколько иначе. Междувитковое замыкание внутри катушки глав­ного полюса вызывает ослабление его магнитного потока. Если замкнуты всего два или три витка, двигатель работает несколько лет без заметных признаков повреждения, только несколько повы­шается искрение на коллекторе и колесная пара, связанная с дви­гателем, немного чаще других боксует (у двигателя как бы несколько ослаблено и искажено магнитное поле).

Замыкание витков дополнительного полюса проявляется более сильным искрением под щетками одной пары щеткодержателей и приводит к частому срабатыванию защиты. Такое повреждение возникает очень редко.

Междувитковое замыкание проводников обмотки якоря проявля­ется вспышками на коллекторе и срабатыванием защиты электро­воза из-за возникновения очень большого тока в контуре короткозамкнутого витка, образованного соединившимися друг с другом проводниками, так как электрическое сопротивление этого витка очень мало. Например, при напряжении на двигателе 1500В в короткозамкнутом витке якоря двигателя ТЛ-2К возникает э. д. с. 17 В. Если условно принять сопротивление такого витка равным 0,01 Ом, то по нему течет ток =17:0,01 = 1700 А. Направление этого тока все время меняется вследствие непрерывного изменения положения витка под полюсами. Обычно междувитковое замыкание быстро вызывает пробой изоляции секции проводников якоря на сердечник в результате ее сгорания из-за нагрева большим током.

Нарушение коммутации двигателей. Оно прояв­ляется в повышенном искрении на коллекторе под щеткой. При­чины таких нарушений очень разнообразны. Кратковременные, быстро гаснущие искры не повреждают поверхность коллектора и не нарушают работы тягового двигателя. При продолжительном сильном искрении опасность повреждения коллектора, щеток и всей машины возрастает: возможно, образование из искр отдельных электрических дуг, которые, увеличиваясь, могут вызвать сплошной круговой огонь, т. е. практически короткое замыкание между щетками разной полярности или между коллектором и заземленными частями машины.

Степень искрения в значительной степени зависит от напря­жения между соседними коллекторными пластинами, состояния коллектора и щеток.

Когда двигатель находится в хорошем состоянии, наибольшее искрение наблюдается в тяговом режиме при ослаблении магнит­ного потока главных полюсов (поле реакции якоря как бы «теснит» поле полюсов). Поэтому не следует применять наивысшую ступень ослабления возбуждения до тех пор, пока после изменения направ­ления движения электровоза щетки хорошо не притрутся к кол­лектору (10—20 мин). Совпадение двух причин, нарушающих нор­мальную коммутацию,— искажение магнитного поля и плохой контакт между коллектором и щетками — может вызвать сильное искрение по поверхности коллектора и даже круговой огонь. В режиме рекуперации при движении с высокими скоростями магнитное поле также сильно искажается, что осложняет процесс коммутации. Искрение на коллекторе усиливается при повышении напряже­ния, подводимого к двигателю, так как возрастает среднее напряже­ние между пластинами. Опасны также резкие колебания напряжения сети, при которых быстрое изменение поля реакции якорей не компенсируется изменением поля как дополнительных полюсов, так и компенсационной обмотки.

К механическим причинам нарушения коммутации относят: пло­хое состояние поверхности коллектора (выступание миканита, заусенцы, задиры, подгар пластин, понижение или повышение отдельных пластин, биение, загрязнение), низкое качество щеток, неправильное их положение, ненормальное нажатие на них,

повы­шенная «игра» щеток в щеткодержателе, появление разъедания или сколов их рабочей части, при установке на двигателе щеток разных марок, так как переходное сопротивление под щетками будет неодинаковым для отдельных параллельных цепей обмотки якоря и токи в этих цепях станут разными.

Искрение усиливается также при омеднении рабочей поверхности щеток.

Все отмеченные выше неисправности двигателей выявляют и устраняют при их техническом обслуживании. В случае обнару­жения серьезных повреждений или плохой коммутации (проявляю­щихся в срабатывании защиты), причину которых без разбора двигателя устранить нельзя, двигатель выкатывают из-под электро­воза и направляют для исследования и ремонта.

Повреждения вспомогательных электрических машин. Повреж­дения вспомогательных машин постоянного тока, с которыми при­ходится сталкиваться при эксплуатации электровозов, в основ­ном такие же, как и у тяговых двигателей.