Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Лившиц, П. С. Скользящий контакт электрических машин (свойства, характеристики, эксплуатация)

.pdf
Скачиваний:
65
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
13.58 Mб
Скачать

используется наибольшее количество электрощеток. Они установлены на генераторах преобразовательных агрега­ тов, снабжающих электролитические ванны постоянным током. Потребляемый ванной ток при электролитическом рафинировании меди лежит в пределах 2 000—15 000 А.

При производстве алюминия эта величина

повышается

до 30 000—50 000 А. Расход электроэнергии

на производ­

ство 1 т металла в первом случае (т. е. для меди) дохо­ дит до 300 кВт-ч, а во втором до 17 000—20 000 кВт • ч. Указанные параметры основных технологических процес­ сов переработки цветных металлов определяют характе­ ристики генераторов, используемых в качестве источника энергоснабжения ванн: они должны генерировать значи­ тельные токи. Последнее в свою очередь приводит к воз­ растанию общего числа устанавливаемых на машине электроугольных изделий.

В конструктивном отношении отличительных особен­ ностей эти изделия не имеют. Они подобны изображен­ ным на рис. 9-1. Аналогичное замечание может быть сде­ лано и по отношению к материалам, из которых изготав­

ливаются

электрощетки

рассматриваемого

назначения.

В

отечественных

и зарубежных каталогах

нет указаний

о

специальных

марках

этих материалов для подобных

генераторов. Обычно для них выбираются

электрощетки

из числа

перечисленных

в табл. 9-14. Сделанное замеча­

ние распространяется на генераторы электролизерных установок с напряжением более 100—120 В и не касается генераторов преобразовательных агрегатов, работающих при напряжениях до ПО В. В последних случаях машины оборудуются электрощетками, содержащими в своем со­ ставе тем большее количество меди, чем меньшим явля­ ется напряжение генератора. Применительно к электри­ ческим машинам, используемым в металлургической про­ мышленности, описываемая схема имеет вид, приведен­ ный в табл. 9-16.

Многие из перечисленных здесь марок материалов имеют еще одну специализированную область примене­ ния — контактные кольца синхронных и асинхронных электрических машин и одноякорных преобразователей. Подобные машины распространены в металлургической промышленности достаточно широко. В результате их обследования установлено, что они снабжены контактны­ ми кольцами, изготовленными из материалов, перечис­ ленных в табл. 9-17.

171

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

9-16

Страна—

 

Рекомендуемые марки электрощеток при напряжении машин, В

 

 

 

 

 

 

 

 

изготови­

 

 

 

 

 

 

 

 

тель элек­

2-6

6-12

12-25

25—40

40-80

80-110

трощеток

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СССР

 

М П

МГ2

МГ64

M l

м з

611М

 

 

 

МГ64

 

Мб

Мб

 

 

 

 

 

МГСО

 

МГ4

М20

 

 

 

 

 

 

 

МГ6

 

 

 

ГДР

 

М8

М8

М8

М17

Е16

 

Е16

 

 

М П

М10

М19

 

 

 

 

ЧССР

 

к п

К31

К75

МЗО

К65

 

 

 

 

 

К32

М18

 

 

 

 

 

 

 

К43

М34

 

 

 

 

 

 

 

К82

 

 

 

 

 

 

 

 

М12

 

 

 

 

 

ПНР

 

М87

М78

М78

М78

G12

G12

 

 

СМГ703

М83

М83

М83

 

 

 

Англия

 

СМО

СМЗН

СМ5Н

СМ6

СМ9

EC0

 

 

СМ2

 

 

СМ9

СМ9133

ЕС0101

 

 

СМ25

 

 

 

 

 

 

Япония

 

MG32

MG3R

MG20

MG9RB

 

 

 

 

 

MG34

MG5R

MG24

MG9RB0

 

 

 

MG36

MG6R

MG26

MG9RB

 

 

 

MG38

MG30

МК6

MG9RB0

 

 

 

 

 

MH32S

MG28

м к ю

 

 

 

 

 

 

 

 

ML11

 

 

 

 

ФРГ

 

EN10

А6

А12

A20S

Е4350

Е4350

 

 

В425

EN12

EN135

 

 

 

 

 

 

 

EN1500

EN150

 

 

 

 

 

 

 

 

EN1500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

9-17

Материал контактного

Количество электрических машин, имеющих контакт­

 

ные кольца из данного материала, %

 

 

кольца

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

асинхронных

 

синхронных

 

Бронза

Латунь

Медь

Сталь

Чугун

Итого

172

Характеристики электрощеточных материалов, пред­ назначенных для использования на низковольтных элек­ трических машинах постоянного тока и машинах с кон­ тактными кольцами, подробно описаны в табл. 9-18. Зна­ чения средней скорости изнашивания электрощеток,

используемых

на контактных кольцах, располагаются

з интервале

0,5—3,5 мм/1 ООО ч эксплуатации. Среднее

квадратическое отклонение этой величины лежит в пре­ делах 0,3—1,4 мм/1 ООО ч эксплуатации.

Изучение поведения электрощеток на генераторах преобразовательных агрегатов электролизерных устано­ вок показывает, что наряду с использованием здесь элек­ троугольных изделий с низкими значениями индекса ком­ мутации (марки ЭГ4, ЭГ14) имеют место случаи, когда приходится прибегать к использованию изделий, облада­ ющих весьма высокими коммутирующими свойствами (марка ЭГ74 и ее модификации). Необходимость в по­ добном мероприятии обычно возникает на машинах ста­ рых выпусков при работе их в номинальных и перегру­ зочных режимах. Вообще следует заметить, что работа элементов скользящего контакта на генераторах элек­ тролизерных установок обладает одной особенностью, заключающейся в следующем: при процессе электролиза в рабочем растворе происходит уменьшение содержания добываемого металла. В результате происходит увеличе­ ние внутреннего сопротивления ванн и для поддержания требуемого тока к ним приходится прикладывать во мно­ го раз большие напряжения. При добавлении в ванну новой порции электролита происходят явления, обратные только что описанным: снижается ее внутреннее сопро­ тивление и возникает необходимость в уменьшении при­ кладываемого напряжения. Описываемые явления могут чередоваться достаточно быстро, и, поскольку система регулирования напряжения источника питания не являет­ ся безынерционной, создаются условия для возникнове­ ния искрения под электрощетками [Л. 9-4].

Последнему способствует также неравномерное рас­ пределение тока между параллельно включенными элек­ трощетками одного бракета, число которых на генерато­ рах рассматриваемого назначения особенно велико (15— 20 шт.).

По поводу скорости изнашивания электроугольных изделий, используемых на генераторах электролизерных установок, можно заметить, что она весьма близка к той,

173

Т а б л и ц а 9-1»

Характеристики щеточных материалов, предназначенных для использования на электрических машинах с контактными кольцами и на низковольтных электрических машинах металлургической промышленности

Класси-

 

Макси­

 

 

 

 

 

 

фика-

Номиналь­

Удельное

Удельное

 

 

Переход­

 

мальная

Плотность,

Твердость

Коэффи­

цион-

ная плот­

окруж­

нажатие,

электросо­

ное па­

ный

ность тока,

ная ско­

гПа

противле­

г/см3

по Шору

дение

циент тре­

индекс

А/сма

рость,

(гс/см3 )

ние,

 

 

напряже­

ния

(табл.

 

м/с

 

Ом-мма

 

 

ния, В

 

1-2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СССР*

 

 

 

Ш А

11

25

200—250

16

1,65 I

8—22" I

1,8

0,17

15

25

150—200

3,0

3,10

8—25»*

1,4

0,17

12

20

150—200

7,6

2,20

7—20**

1.6

0,16

15

25

150—200

2,8

3,00

 

1,3

0,15

12

20

150-200

6,5

2,20

8—25**

1,6

0.Д6

IB

20

20

180—230

0,07

5,60

4—14**

0,2

0,16

Область применения

Генераторы с большой силой' тока (электролизеры) и кон­ тактные кольца асинхронных двигателей и одноякорных пре­ образователей

Контактные кольца асинхрон­ ных генераторов, одноякорных преобразователей и асинхронных двигателей. Может применяться на генераторах напряжением 25—40 В

Контактные кольца асинхрон­ ных машин и генераторы на­ пряжением 40—80 В

Двигатели и генераторы ма­ лой мощности при напряжении- 25—40—80 В

То же, что МЗ

Контактные кольца асинхрон­ ных двигателей и машины на­ пряжением до 6 В

Продолжение табл. 9-18

-

Класси-

 

Макси­

 

Удельное

 

 

Переход­

1

 

 

 

 

 

фика-

Номиналь­

Удельное

 

 

 

 

 

 

 

 

мальная

 

 

Коэффи­

 

 

 

 

Марка

цион-

ная плот­

окруж­

нажатие,

электросо­

Плотность,

Твердость

ное паде­

Область

применения

циент тре­

мате­

ный

ность тока,

ная ско­

гПа

противле­

г/см'

по Шору

ние на­

риала

индекс

А/сма

рость,,

(гс/см»)

ние,

 

 

пряже­

ния

 

 

 

 

 

(табл.

 

м/с

 

Ом-мма

 

 

ния, в

 

 

 

 

 

 

1-2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МГ2

IA

20

20

180-230

0,14

5,00

4—18"

0.4

0,17

Контактные кольца асинхрон­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных двигателей

и одноякорных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

преобразователей и машины по­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стоянного

тока

напряжением

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

0,15

6-12 В

 

 

 

МГ4

15

20

200—250

0,90

4,20

11—25"

Контактные

кольца одно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

якорных преобразователей, асин­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хронных двигателей и синхрон­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных генераторов и машины по­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стоянного

тока

напряжением

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

25—40 В

 

 

 

МГ6

18

20

200-250

0,63

4,30

0,7

0,16

То же, что и МГ4

МГ64

IA

20

25

150^200

0,08

5,72

5—18"

0,36

0,16

Машины напряжением 6—25 В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при высокой

плотностиЛтока в

МГСО

ГА

20

20

150—200

 

6,30

 

0,17

0,14

электрощетках

машины на­

 

 

Низковольтные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пряжением 6—12 В

ЕЗ

IVB

12

80

Е16

IB

12

40

Мб

IA

18

40

М7

IB

18

40

М8

16

40

М9

IB

20

40

-

 

ГДР

 

 

 

 

 

17

1,45

30

3,5

0,30

Медные, стальные и бронзо­

32

1,55

55

2,8

0,20

вые контактные кольца

То же

 

0,08

5,40

18"*

0,60

0,20

Бронзовые контактные кольца

0,08

4,90

18"*

0.70

0,20

То же

электролитиче­

0,12

4,40

11*"

1,00

0,20

Генераторы

 

 

 

 

 

ских установок

напряжением

 

 

 

 

 

ог 2 до 24 В и контактные

0,09

4,90

11«*

0.70

0.20

кольца из бронзы

То же, что и Мб

Продолжеше табл. 9-18

 

Класси-

 

Макси­

 

 

 

 

 

 

 

 

фика-

Номиналь­

 

 

 

 

 

 

 

Марка

мальная

Удельное

Удельное

 

 

Переход­

 

 

цион-

Плотность,

Твердость

Коэффи­

 

мате­

ный

ная плот­

окруж­

нажатие,

электрэ-

ное паде­

 

риала

индекс

ность тока,

ная ско­

гПА

соп удив­

г/см3

по Шору

ние на­

циент тре­

Область применения

 

(табл.

А/см>

рость,

(гс/см2 )

ление,

 

 

пряже­

ния

 

 

1-2)

 

м/с

 

Ом.мма

 

 

ния, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MID

IB

20

40

MU

IA

25

20

M17

14

20

М19

14

40

-

z

0,18

4,10

11***

0,90

0,18

Низковольтные

генераторы

 

 

 

 

 

электролитических

установок

0,08

5,20

14***

0,50

0,18

при напряжении 6—12 В

То же при напряжении 2—6 В

1,40

3,40

19

1,80

0,15

То же при напряжении

0,20

3,90

 

1,00

0,15

25—40 В

 

 

То же при напряжении

 

 

 

 

 

12-25 В

 

ЧССР

кн

IB

18

20

200—250

0,07—0,17

4,95-5,15

8—14***

0,5

0,20

Низковольтные

генераторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

электролитических

установок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

напряжением до 6 В и контакт­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ные кольца асинхронных двига­

К31

15

25

200—250

0,12—0,20

4,45—4,55

9—17***

1,1

0,22

телей

кольца и генера­

Контактные

К32

16

25

200—250

0,13—0,28

4,15—4,35

5—10**

1,3

0,25

торы напряжением до 15 В

Низковольтные

генераторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

напряжением до 12 В и контакт­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ные кольца асинхронных двига­

К43

13

30

200—250

0,40—1,20

3,50—3,70

8—13***

1,3

0,25

телей

 

 

То же

 

 

К65

15

35

200—250

2,00—8,00

2,50—2,75

6—11***

2,1

0,25

Двигатели

и генераторы на­

К75

12

30

180—230

0,50—1,35

3,10—3,30

8—13***

1,4

0,20

пряжением до 80 В

генераторы

Низковольтные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

натяжением

до 24 В, медные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и бронзовые

контяктные коль­

К82

15

25

150—200

1,60—6,40

2,65-2,85

12-22***

2,2

0,25

ца асинхронных двигателей

Низковольтные

генераторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

напряжением

до 15 В и игру­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шечные двигатели

 

 

Класси-

 

Макси­

 

 

 

фика-

Номиналь­

Удельное

Удельное

Марка

мальная

цион-

ная, плот­

окруж­

нажатие,

электро­

мате­

ный

ность тока,

ная ско­

гПа

сопротив­

риала

индекс

А/см»

рость,

(гс/см2 )

ление,

 

(табл.

 

м/с

 

Ом'Мм2

 

1-2)

 

 

 

 

М12

IB

20

20

200—250

0,30—0,50

М18

20

20

200—250

0,30-0,50

М20

15

20

200—250

0,30—0,65

М25

15

25

200—250

0,60—1,30

МЗО

15

25

200-250

1,00—2,00

М35

12

30

200—250

1,90—3,70

G12

115

11

25

220

9—15

Е13

IVA

12

40

220

10—16

Е17

IVB

10

25

200

14—21

Продолжение табл. 9-18

 

Переход­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Твердость

ное па­

Коэффи­

Область

применения

 

по Шору

дение

циент тре­

 

 

напряже­

ния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15—20

0,9—1,2

0,20—0,25

Генераторы

напряжением

до

 

 

 

12 В

и

медные

контактные

 

 

 

кольца

асинхронных

и синхрон­

18—25

0,9—1,2

0,20—0,25

ных машин

 

напряжением

до

Генераторы

 

 

 

20—25

В,

литые

б юнзовые

 

 

 

кольца

 

асинх юнных

 

двигате­

 

 

 

лей, синхронных

генер торов и

 

 

 

одноякомых

преоб.газ:>вателей

18-24

0,9—1,3

0,20—0,25

Контактные кольца асинхрон­

 

 

 

ных двигателей

 

 

 

 

19-25

1,1—1.5

0,20

Контактные

кольца

одно-

24—28

1,1—1.6

0,20

якорных

преобразователей

до

Машины

напряжением

20—28

1,2-1,6

0,20

30—40 В

 

 

 

 

 

 

 

Машины напряжением до 25 В

15—30

1,7—1,2

0,23

Генераторы

питания

гальва­

 

 

 

нических

ванн

п.)и напряжении

 

 

 

40—110 В. Примен(ма для кон­

 

 

 

тактных

колец

из

различных

 

 

 

материалов,

в том числе и для

 

 

 

стальных

колец

быстроходных

 

1,7—2,7

 

машин

 

 

 

 

 

 

 

 

17-31

0,23

Контактные

кольца

из

раз­

 

 

 

личных материалов, в том числе

 

 

 

и стальные

контактные

кольца

22-38

2.4—3,0

0,20

быстроходных

ма пин

 

 

 

Контактные

кольца асинхрон­

 

 

 

ных двигателей

 

 

 

 

Продолжение табл. 9-18

Марка

мате­

риала

-

М50

М58

М78

М83

М87

СМГ701

СМГ702

СМГ703

СМГ704

EGO

EG0R

EG101

Класси-

 

Макси­

 

Удельное

 

фика-

Номиналь­

мальная

Удельное

Плотность,

цион-

ная плот­

окруж­

нажатие,

электро­

ный

ность тока,

ная ско­

гПа

сопротив­

г/сма

индекс

А/см"

рость,

(гс/см»)

ление,

 

Ом-мма

 

(табл.

м/с

 

 

1-2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПНР

15

25

200

2,1—5,3

2,8—3,0

18

20

200

1.4

3,8-4,0

IB

20

20

200

0,04—0,09

5,6-5,9

IB

20

20

175

0,06—0,18

4,5—4,8

IA

20

20

175

0,04—0,09

6,2-6,4

IA

20

20

180-200 0.03-0,10

 

13

20

200—250

1,00—2,00

 

IB

20

20

180-200 0,05-0,25

 

15

25

150-200

2,00—4,00

 

 

 

 

 

 

Англия

IVA

10,0/11,5

20

180

18

IVA

8,5/11.5

50

180

 

 

IVA

20—35

180

 

 

 

Переход­

Коэффи­

Твердость

ное па­

дение

циент тре­

по Шору

напряже­

ния

 

ния, В

 

15-28

1.30—1.90

0.23

12-25

0.80—1,35

0,24

10-18

0,20—0,28

0,20

10—21

0,25—0,40

0.23

5— 12

0,20—0,40

0.20

3—10

2,75±0,5

0,20

10-20

2,40±0,5

0,25

6—18

2,50±0,5

0,25

15—32

1,50±0,5

0,25

 

1,4—2,4

0,10—0,15

 

1.4—2,4

0,10-0,15

 

1,4—2,4

0.10—0,15

Область применения

Контактные кольца из раз­ личных материалов

Контактные кольца из стали и чугуна

Генераторы питания гальвани­ ческих ванн при напряжении 6—12—24 В и контактные коль­ ца из различных материалов

То же То же, что и М78, но при на­

пряжении 4—6 В Контактные кольца одноякор­

ных преобразователей и асин­

хронных двигателей Контактные кольца синхрон­

ных генераторов, асинхронных двигателей и одноякорных пре­ образователей

Контактные кольца асинхрон­ ных двигателей

Контактные кольца одноякор­ ных преобрззователей и машин

переменного тока

Электролизеры и контактные кольца из стали и бронзы

Контактные кольца То же, что EGO

to

*

Класси-

Номиналь­

Макси-

Удельное

фика-

мальная

цион-

ная плот­

окруж­

нажатие,

ный

ность тока.

ная ско-1

г Па

индекс

А/см»

рость,

(гс/см3 )

(табл.

 

м/с

 

1-2)

 

 

 

СМ

IB

с м о

IB

CM1S

IA

СМ2

IB

с м з в

 

СМЗН

IB

CMSH

IB

СМ5В

i r

CM6

СМ9

СМ25

-

СМ9133

-

 

15,5/23,0

20

140

0,18

17/23,0

20

140

0,13

15,5/23,0

30

140

0,30

15,5/23,0

30

180

0,13

12,5/15,5

30

140

 

12,5/14,0

30

210

0,25

11,5/14,0

210

0,50

 

 

11,5/14,0

-

210

2,50

 

30

140

3,30

11,0/11,5

30

140

4,00

14,0/25,0

30

180

-

11,0/12,5

-

210

-

Продолжение табл. 9-18

Плотность,

Твердость

г /см»

по Шору

--

-

_

_

-

Переход­

Коэффи­

 

 

ное па­

Область применения

дение

циент тре­

напряже­

ния

 

 

ния, в

 

 

 

0,8

0,10

Контактные

кольца асинхрон­

 

 

ных двигателей

0,8

0,15—0,20

Генераторы

гальванических

 

 

цехов

 

0,8

0,10-0,15

Контактные кольца из бронзы

 

 

и латуни

 

0,8

0,10

Машины напряжением до 6 В

0,8-1,4

0,10—0,15

Контактные

кольца машин

0,8

переменного тока

Генераторы

напряжением до*

 

 

12 В и контактные кольца

0,8—1,4 0,10

0,8—1,4 0,10

1,4—2,4 0,10

1,4—2,4 0,10

1,4—2,4 0,10

0,8—1,4 0,10-0,15

Контактные кольца однаякорных преобразователей и асинхронных двигателей. Воз­ можно использование на маши­ нах напряжением до 30 В

Контактные кольца совер­ шенно закрытых машин, осо­ бенно колец из медно-никеле- вого сплава

То же, что и СМ2, при на­ пряжении 25—50 В

То же, но при напряженна 40-80 В

Контактные кольца и генера­ торы напряжением до 8 В

То же, что CM9, но при на­ пряжении 40—80 В

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ