Заволакивание коллекторов тяговых двигателей электровозов

• Автор: Смирнов, Валентин Петрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 189 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ

1. ЗАВОЛАКИВАНИЕ КОЛЛЕКТОРОВ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. ЦЕДИ,

ЗАДАЧИ, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Обзор литературных данных о заволакивании коллекторов

1.2. Круговые огни и износ коллекторов при заволакивании.

Цели, задачи, методика исследования

1.3. Выводы.

2. ЗКСПЕРЖШТАЛЪНОСТАТИСТгГЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВОЛАКИВАНИЯ КОЛЛЕКТОРОВ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.

2.1. Заволакивание па двигателях злектровозоз постоянного и переменного тока

2.2. Многофакторный анализ заволакивания коллекторов ТЗД

2.3. Исследование факторов, влияющих на заволакивание коллекторов

2.4. Выводы.
3. АНАЛИЗ РАБОТЫ СКОЛЬаЭДЕГО КОНТАКТА ДВИГАТЕЛЕЙ
3.1. Обзор результатов исследований пластической деформации металлов
3.2. Площадь скользящего контакта .
3.3. Фактическая плотность тока в переходе щетка коллектор.
3.4. Напряженность электрического поля в контакте. Частота изменения тока и напряженности
3.5. Температура в скользящем контакте
3.6. Усилия при трении щеток о коллектор
3.7. Выводы.
4. ОБОСНОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ЗАВОЛАКИВАНИЯ КОЛЛЕКТОРОВ
4.1. Анализ существующих представлений о механизме заволакивания
4.2. Механизм заволакивания по злектромолекулярномеханической гипотезе ЗШГ .
4.3. Анализ результатов ранее выполненных исследовании.
с позиций ЗММГ. Х
4.4. Выводы
5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ИНТЕНСИВНОСТИ ЗАВОЛАКИВАНИЯ . КОЛЛЕКТОРОВ ТЗД И ИХ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ,
5.1. Мероприятия по замедлению заволакивания коллекторов
5.2. Экономическая эффективность от внедрения мероприятий по снижению интенсивности заволакивания коллекторов ТЗД
5.3. Выводы Г
6. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОЖЩАЦШ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Как отмечено выше, твердость коллекторной меди также слабо влияет на интенсивность заволакивания. Не подтвердилось предположение сторонников сдвиговой гипотезы о причине ускоренного смещения меди на петушковой дорожке коллектора, которое они объясняли отожжени-ем меди при паше. Установлено, что твердость пластин одинакова по длине коллектора. По сдвиго-тепловой гипотезе затяжки вызваны смещением щетками меди, рекристаллизовакной (отожженной) теплом, образующимся при трении щеток по коллектору (рис. Сторонники гипотезы предлагают снизить коэффициент трения в контакте, обеспечить его работу при оптимальном удельном давлении. В то же время приведенные выше данные макроструктурных анализов затяжек и поверхности коллекторов указывают на низкую вероятность разогрева коллектора до температуры рекристаллизации меди в условиях эксплуатации тяговых двигателей электровозов. Согласно электро-тешювой гипотезе затяжки образуются при сдвиге (резании, шлифовании, протягивании, растяжении) щетками меди, отслеженной при прохождении тока или воздействии дуги при ухудшении коммутации и круговых огнях (рис. Сторонники гипотезы отмечают, что заволакивание интенсифицируется при применении меди с пониженной температурой рекристаллизации, токовой перегрузке контакта или образовании плотной изолирующей пленки на коллекторе с осаждением частиц меди на контактной поверхности щеток. Концентрация тока в небольшом количестве контактных точек вызывает рекристаллизацию или расплавление металла с образованием микронеровностей, которые в последующем сошлифовываются щетками. Для замедления заволакивания предлагается использовать более теплостойкую легированную серебром медь МС, не допускать перегрузок двигателей, использовать щетки, образующие коллекторную пленку с меньшими изолирующими свойствами (применять щетки ЭГ-, ЭГ-А вместо ЭГ-2А), производить прямолинейную настройку коммутации для предотвращения переноса частиц меди на щетки. Б то же время результаты некоторых исследований [, , ] показывают, что затяжки, образуясь практически одинаково на коллекторах из меди, легированной серебром МС (М1 + 0,. Ау ), образуются наиболее интенсивно на коллекторах из термоупрочненной циркониевой меди ВДТ, тешература рекристаллизации которой наибольшая из всех исследованных марок меди [] . Рис. Q3oeQHt/e зотялеки согласно электро-теплоёой гипотезе (ток ? Рис. Механизм ja? МК, которая имеет практически такую же температуру рекристаллизации, что и МС. Установлено также, что работа двигателей с большими токовыми нагрузками и образование плотной политуры снижает скорость заволакивания. По эрозионной гипотезе затяжки образуются в результате вытягивания меди в месте горения катодных пятен дуг при искрении и круговых огнях (рис#1. Сторонники этого воззрения, считая электроэрозионный процесс превалирующим в механизме сдвига меди, предлагают уменьшать размеры фасок на кромках коллекторных пластин и применять раздвижку щеток. Увеличение времени коммутации при этом уменьшает эрозионное воздействие дуг на коллектор, что приводит к снижению интенсивности заволакивания. Согласно энергетическому представлению о механизме заволакивания [1 на образование чешуек меди оказывают влияние электрические нагрузки в скользящем контакте, коммутационные и фрикционные свойства электрощеток и коллекторной меди, вибрационные и ударные нагрузки на двигатель. Для снижения интенсивности заволакивания сторонники энергетической гипотезы сдвига меди коллекторов рекомендуют применять коллекторную медь и щетки, имеющие высокие коммутационные и антифрикционные свойства, использовать конструкции якорей с малой величиной нескомпенсированной реактивной ЭДС в коммутируемых секциях. Предлагается также для обеспечения безотрывной работы электрического скользящего контакта применять на электровозах опорнорамное подвешивание тяговых двигателей и эластичную систему нажатия на щетки. Необходимо отметить различия во взглядах ученых на характер связи между искрением в скользящем контакте и процессом сдвига меди поверхностных слоев коллекторных пластин.