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

эти усилия таким образом, что их максимум в отличие от случая работы контакта в воздушной среде смеща­ ется we в сторону набегающего края контактной поверх­ ности электрощетки, а в сторону ее сбегающего края. Наличие в контактной зоне гидродинамических усилий снижает устойчивость контакта в тем большей степени, чем большим является угол обхвата коллектора электро­ щеткой, т. е. чем больше ширина последней. Для нейтра­ лизации действия расклинивающих усилий в теле электрощетки просверливаются аксиальные каналы, выхо­ дящие на контактную поверхность. Отрегулировав описан­ ным образом работу контакта и проведя определение зна­ чений 2AU, авторы [Л. 3-16] установили, что рассматри­ ваемая величина при использовании контакта в среде трансформаторного масла существенно превысила зна­

ставляющими общего переходного падения напряжения 2AU. Отмечаемое возрастание обязано своим происхож­ дением появлению в контактной зоне изолирующего слоя трансформаторного масла.

Результаты исследования других факторов, влияю­ щих на рассматриваемую характеристику контакта, ра­ ботающего в среде жидкого диэлектрика, освещены в [Л. 3-17 — 3-19]. Материалы этих исследований приво­ дят к следующим выводам: а) статические вольт-ампер­ ные характеристики погружного контакта, будучи нели­ нейными, при использовании на медном коллекторе элек­ трощеток из «черных» материалов, постепенно

59

и связанного с ней коэффициента трения Зависят от ряда факторов. Экспериментальное определение коэффициента трения ц обычно производится на тех же установках, которые используются для определения характеристики 2ДСЛ Опыт состоит в том, что испы­

поверхности скольжения испытательного стенда определяется номи­ нальный коэффициент трения ця . Испытания производят в лабора­ ториях предприятий, изготавливающих электрощетки, и получаемые

ния на нее окружной скорости «а поверхности скольжения. Подоб­ ные испытания (при номинальных токовых нагрузках на электро­ щетки и при номинальных давлениях на них) позволяют строить графики, подобные изображенным на рис. 4-1. Эти графики строят­ ся по данным массовых испытаний и приводятся во многих катало­ гах крупнейших электрощеточных фирм. Особенно важным в описы­ ваемых графиках является их ориентировка по отношению к коор­ динатным осям. Очевидно, что чем ближе к горизонтали располагается линия ц =/(и) , тем более устойчивой будет работа контактных элементов при всяких изменениях скорости их относи­ тельного перемещения. В зарубежной технической литературе для

материалов, справедливые при окружных скоростях до 30—35 м/с, приведены в табл. 4-1.

52

Закономерности изменения коэффициента трения ц в зависи­

рядом исследователей. Одним из первых авторов, осветивших этот вопрос, является инж. Ю. В. Буткевич [Л. 4-1]. Выполненные им во Всесоюзном электротехническом институте эксперименты дали результат, изображенный на рис. 4-2 [для разных материалов элекгрощеток: графитного (а), металлографитного (б), угольно-графи­

был объяснен повышенным искрением твердых электрощеток и вызванным этим увеличением скорости их изнашивания. В резуль­

контакта продуктов износа электрощеток наряду с характеристикой 2AU и характеристику и. [Л. 3-3].

Взгляды Ю. Буткевича и Р. Мейера по вопросу о влиянии па­ раметра j на \х не разделяются И. Ланкастером и И. Стенлеем. Последние авторы объясняют рассматриваемое влияние специфи­ ческими свойствами порошковых материалов и считают, что умень­ шение [г протекает одновременно с уменьшением переходного со­ противления нагружаемых током контактов. Оба явления связаны с окислением контактирующих поверхностей и вызываемым этим окислением снижением размеров реальной площади контакта при

53

одновременном возрастании числа индивидуальных площадок кон­ такта. Определенная роль отводится также и температуре нагрева контактной зоны [Л. 4-2].

Влияние удельного давления оказывается ощутимым для гра­ фитных и угольно-графитных электрощеток во всем диапазоне из­

положение распространяется также и на медно-графитные компо­

графитных) увеличивается количество продуктов износа в зоне контакта и работа последнего переходит из режима трения сколь­ жения в режим трения качения. У электрощеток, изготовленных из

Описанная на рис. 4-2,а, б, в обратно пропорциональная зави­ симость между р. и р является характерной для большинства пар трения, образованных металлами, сплавами, текстильными материа­ лами и др. ;[Л. 4-3]. По современным воззрениям она объясняется тем, что площадь фактического контакта возрастает медленнее, чем прилагаемая нагрузка. Показанная на рис. 4-2,г и д прямо пропор­ циональная связь между рассматриваемыми характеристиками удов­ летворительного объяснения пока не получила.

Графики на рис. 4-2,в, г и д содержат дополнительную инфор­ мацию о влиянии направления тока в скользящем контакте на ве­ личину \i. При прохождении тока от электрощетки к кольцу (т. е. под анодно-поляризованной электрощеткой) ц оказываются всегда меньшими, чем под катодно-поляризованной электрощеткой, причем

55

ления паров влаги нейтрализует отмечаемое возрастание, и значение

Дополнительное изучение рассматриваемых закономерностей с уче­ том токов, проходящих через контакт (рис. 4-5,5, е, ж), показы­ вает, что и в этих случаях в основном справедливы те же зависи­ мости, которые изображены на других частях последнего рисунка.

Только что рассмотренное воздействие термодинамических фак­ торов на изменение ц предопределяет характер этих изменений, наблюдаемых при подъеме скользящего контакта на высоту. Так,

электрощетки, работающей по медному коллектору, возрастает по закону почти прямой линии от 0,15—0,17 до 0,25—0,30. Для того чтобы нейтрализовать действие высотных условий на изучаемую характеристику, созданы специальные, так называемые высотные электпощетки. Подобные электрощетки изготавливаются либо из специальных металлографитных композиций, в которые кроме по­

в которые вводятся пропитывающие вещества (гл. 3). Эффект, достигаемый введением в металлографитную композицию легирую­

риале электрощетки легкоплавких компонентов: олова и эвтектики свинец — олово. Именно они наряду с графитом и создают благоприятныз условия для смазки скользящего контакта в услознях

высоты.

об

О!

СО