Улучшение условий токосъема в электрических машинах со щеточным контактом

• Автор: Петров, Павел Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 145 с. : ил.

1. Анализ вопросов, связанных с процессом токосъема в электрических вращающихся машинах
1.1 Особенности работы вращающихся электрических машин
1Л Л Особенности токосъема в коллекторных машинах
1Л .2 Особенности токосъема в машинах с контактными кольцами
1.2 Теоретический аспект коммутационного процесса
1.2.1 Сущность проблемы коммутации
1.2.2 Основополагающие теории коммутации
1.3 Степень неидентичности коммутационного процесса как критерий коммутационной устойчивости работы электрической машины
1.4 Влияние щеточного контакта на процесс токосъема
1.5 Классификация и технические параметры щеток электрических машин
1.6 Особые условия исследования свойств вольт-амперных характеристик щеточного контакта
1.7 Выводы
2. Технология получения вольт-амперной характеристики скользящего щеточного контакта и ее аппроксимация
2.1 Вольт-амперные характеристики
2.2 Технология получения вольт-амперных характеристик щеток
2.2.1 Описание существующей технологии получения вольт-амперных характеристик щеток
2.2.2 Новая технология получения вольт-амперных характеристик щеток
2.2.3 Программное обеспечение
2.3 Аппроксимация вольт-амперных характеристик скользящего щеточного контакта

2.3.1 Анализ существующих способов аппроксимации вольт-амперных характеристик
2.3.2 Новый способ аппроксимации вольт-амперных характеристик
2.4 Оценка стабильности работы щеточного контакта
2.5 Выводы
3. Безыскровые зоны коммутации и их практическая настройка
3.1 Безыскровые зоны и зоны определенного уровня искрения
3.2 Обзор инструментальных методов исследования условий коммутации
3.3 Настройка добавочных полюсов тяговых электродвигателей
3.4 Практическая настройка коммутации прокатных машин
3.5 Новые подходы к моделированию и построению безыскровых зон
3.5.1 Построение расчетных безыскровых зон по методу В. В. Прусс-Жуковского
3.5.2 Предлагаемый алгоритм построения безыскровых зон
3.5.3 Экспериментальные безыскровые зоны на физической модели
3.6 Выводы
4. Особенности работы инновационного щеточного контакта
4.1 Исследование работы скользящего контакта с тефлоном на коллекторных машинах
4.2 Применение нового скользящего контакта на контактных кольцах
4.3 Анализ работы щеток на контактных кольцах синхронной машины
4.3.1 Износ щеток
4.3.2 Распределение тока по щеткам, работающим на контактных кольцах
4.3.3 Оценка связи между распределением тока и износом щеток
4.4 Расчет экономической эффективности внедрения щеток с тефлоновым покрытием
4.5 Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение
Приложение
Приложение

Авторы классической теории коммутации [34, 35] при математических исследованиях предполагали постоянным и независимым от плотности тока удельное переходное сопротивление по всей кажущейся площади взаимного контакта пластин и щетки, т. е.
где АС/- падение напряжения в скользящем контакте;
Аш — ток пластин;
51 - площадь контакта;
рщ — удельное сопротивление щеточного контакта.
Позднее А. Модюи предложил аппроксимировать вольт-амперную характеристику щеточного контакта гиперболической функцией
В тридцатые годы О. Г. Вегнер предложил аппроксимировать свойства щеточного контакта выражением A Um = const и создал на основе этого допущения новую теорию коммутации [31].
Ряд исследователей предлагают аппроксимировать вольт-амперные характеристики следующим выражением [79]:
Теория оптимальной коммутации основана на аппроксимации вольт-амперной характеристики щетки в виде двух линий, а именно, работа набегающего края щетки принята по характеристике A U — const, а сбегающего — по характеристике гщ = const.
Для аналитических исследований коммутационного процесса с учетом реальных свойств щеточного контакта было предложено аппроксимировать вольт-амперные характеристики выражением [78]:
(2.1)
(2.2)
Д U = B-jA.
(2.3)
A U = А ■ arctg{B ■ j),
(2.4)
где АС/— падение напряжения в скользящем контакте; А, В — коэффициенты, зависящие от свойств щетки; у - плотность тока под щеткой.