Come gli interpoli (poli commutatori) aiutano la commutazione nei motori di grandi dimensioni
I grandi motori CC non “falliscono alla commutazione” in modo ordinato. Si guastano a livello di commutatore. Lo si vede nella bruciatura dei bordi delle barre, nel rumore delle facce delle spazzole, nel tracking, nelle pellicole strane, in una storia di flashover che inizia con “lo ha fatto solo sotto carico”.”
Sui telai di grandi dimensioni l'importante è questo: Gli interpoli sono i correttori locali di tracciamento del carico. che si trova proprio dove il commutatore chiede aiuto. Non ovunque. Non per sempre. Solo nella zona di commutazione, in questo momento, alla corrente in corso.
Indice
Interpoli: cosa vi comprano in realtà su un commutatore
Considerate i problemi di commutazione come due problemi che si sovrappongono:
- La bobina non vuole che la sua corrente venga invertita così velocemente. (la tensione di reattanza si oppone alla variazione).
- Il punto neutro non è dove il rigging del pennello pensa che sia (la reazione dell'indotto lo sposta e si sposta con il carico).
Gli interpoli sono dimensionati e collegati in modo che il loro effetto aumenti con la corrente di indotto, perché sono in serie con l'armatura. Poche spire, conduttore pesante, posto tra i poli principali.
Quindi, quando il carico aumenta e aumentano sia lo spostamento del piano neutro che il problema L-di/dt, anche il campo interpolare aumenta, spingendo di nuovo nella zona di commutazione in un'ampia gamma di carichi.
Questo è il motivo per cui “impostare le spazzole” diventa un'abitudine per le piccole macchine. Nelle macchine più grandi, cambiare la posizione delle spazzole ogni volta che cambia la corrente non è un'abitudine. Vengono utilizzati altri mezzi (interpoli / avvolgimenti di compensazione) proprio perché la corrente di carico si sposta.
Il posizionamento è il punto (e anche il limite)
Gli interpoli sono fisicamente più stretto rispetto ai pali principali, di solito di lunghezza simile, e si collocano tra i pali principali.
Influenzano i pochi conduttori che vengono commutati. Questa è la loro forza. Ma anche il loro limite. Una serie di appunti delle lezioni lo dice chiaramente: gli interpoli non risolvono la distribuzione del flusso sotto le facce del polo principale; i problemi di indebolimento del flusso possono rimanere, soprattutto sulle macchine di grandi dimensioni.
Quindi: se il commutatore fa scintille perché la zona di commutazione è sbagliata, gli interpoli sono la soluzione. Se il commutatore è infelice perché la zona di commutazione è sbagliata, gli interpoli sono la soluzione. campo intero di fronte al palo è distorto in presenza di un carico pesante, è possibile che si tratti di avvolgimenti di compensazione anche.
Non è una contraddizione. Solo una portata.
Regole di polarità che ancora catturano le persone
La polarità viene spiegata in dieci modi diversi. Ecco la versione che sopravvive a un negozio di riavvolgimento e a un'inversione di mezzanotte:
- Motore: La polarità dell'interpolo corrisponde alla polo principale che lo precede nel senso di rotazione.
- Generatore: La polarità dell'interpolo corrisponde alla polo principale che lo segue nel senso di rotazione.
Inoltre, il flusso interpolare si oppone sempre al flusso trasversale dell'armatura.
E se si inverte il senso di rotazione o si invertono i percorsi della corrente di carico, non bisogna fare a metà. Una nota dell'industria è sostanzialmente “invertite anche gli interpoli, o andrete a caccia di fantasmi”.”
Perché gli interpoli “abbastanza vicini” non sono abbastanza vicini sui motori di grandi dimensioni
Due dettagli dell'EASA meritano di essere conservati sulla vostra parete:
- La correzione finale viene spesso effettuata sul piano di prova da Regolazione dei vuoti d'aria interpolari / spessoramento per la migliore commutazione.
- Una variazione del traferro interpolare così piccola come 1/64 di pollice (0,4 mm) può causare una cattiva commutazione.
Il secondo punto è l'assassino silenzioso. Si può avere un commutatore che sembra un problema di spazzole, ma la vera storia è una pila di spessori che non è tornata da dove è venuta.
La “banda nera” non è una teoria, ma un controllo di sicurezza del range di carico.
L'EASA descrive il rischio pratico: se gli interpoli non sono regolati in modo da mantenere la spazzola neutra per tutta la gamma di carico, lo spostamento del neutro produce un arco elettrico al di fuori dell'intervallo di carico. banda nera e questo può innescare un flashover.
Un'altra descrizione (stessa idea): variare l'eccitazione del polo/interpolo e trovare la banda in cui le scintille scompaiono; al di fuori di essa, si verificano problemi.
Se non avete mai visto una macchina che andava “bene” con un carico leggero e poi si mangiava un commutatore con un carico di produzione, questa è fondamentalmente la storia della banda nera raccontata con il rame.
Cosa mostra il commutatore quando gli interpoli sono spenti
Un vecchio documento sulla manutenzione lo dice in modo diverso dai documenti moderni: la scintillazione diventa distruttiva quando agisce sul bordo di uscita della barra del commutatore; se vi compaiono buchi e striature, è il momento di correggere le condizioni anomale di scintillazione.
Lo stesso documento sottolinea un'altra cosa che la gente dimentica: gli interpoli correggono la distorsione nella zona di commutazione e possono far funzionare la macchina in tutta la gamma di carico, ma sotto un carico pesante possono saturare, e allora la scintilla ritorna.
Quindi non è possibile leggere un commutatore con un solo punto dati. Lo si legge con:
- livello di carico,
- direzione,
- ciclo di lavoro,
- e se si è vicini alla saturazione dei poli commutatori.
Disordinato. Reale.
Un tavolo che si può effettivamente utilizzare alla macchina
| Cosa si vede in corrispondenza del commutatore/spazzole | Sospetto legato all'interpolazione | Cosa controllare dopo (velocemente) | Note che fanno risparmiare tempo |
|---|---|---|---|
| Scintilla che aumenta con il carico; la spazzola neutra sembra “camminare”.” | La resistenza dell'interpolo non mantiene il neutro in tutta la gamma di carico | Controllo stile banda nera; traferro/spessori interpolari; integrità del circuito in serie | Una regolazione insufficiente in tutta la gamma di carico è legata al rischio di arco elettrico e flashover. |
| Pulito a carico leggero, brutto in caso di sovraccarico/picchi | Interpoli prossimi alla saturazione | Confrontare il comportamento in caso di corrente di picco; cercare prove di sovracompressione/sottocompressione; rivedere eventuali dispositivi di deviazione/shunt | La saturazione sotto carico pesante è una modalità di guasto nota. |
| “È peggiorato dopo il riavvolgimento” | Polarità errata o traferro/spessori cambiati | Verificare la regola della polarità tra motore e generatore; confermare il metodo di inversione A1/A2 se la direzione/corrente è invertita | La corrente di inversione deve essere invertita sia nell'indotto che nel percorso interpolare, non solo nei conduttori delle spazzole. |
| Bruciatura del bordo della barra / vaiolatura di lato rispetto al bordo di uscita | La commutazione non termina all'interno della finestra di cortocircuito | Controllare la regolazione dell'interpolo, l'alloggiamento delle spazzole e la posizione del portaspazzole meccanico. | Il danno al bordo sinistro è un classico indizio di “commutazione terminata troppo tardi”. |
| Arco elettrico casuale che non si sintonizza | Non solo interpoli: meccanica della spazzola, pressione della molla, grado della spazzola | Misura della tensione della molla; condizione del supporto; conferma della qualità della spazzola | Una tensione troppo bassa della molla aumenta la resistenza e il calore; misurare con una bilancia. |
| “Abbiamo cambiato il grado della spazzola e tutto è cambiato”.” | Gli interpoli erano marginali; la goccia di spazzola trasportava l'ultimo pezzo. | Confermare l'idoneità della spazzola; non mescolare le classi in modo casuale. | La caduta di contatto delle spazzole fa parte della commutazione; i progettisti si aspettano che sia utile. |
Gli interpoli non funzionano da soli (le spazzole fanno parte del sistema di commutazione)
Le spazzole non sono solo portatrici di corrente, ma favoriscono l'inversione di corrente nella bobina in cortocircuito senza bloccare la corrente di carico utile. Non è una copia di marketing: la nota di manutenzione di Helwig lo afferma direttamente.
Inoltre, la stessa nota sottolinea il motivo per cui non è possibile eliminare tutto con gli interpoli: la reazione dell'indotto varia con il carico e la velocità e l'induttanza della bobina in cortocircuito non scompare. Il compromesso è incorporato.
Conseguenza pratica: se si sintonizzano gli interpoli e si ignorano le condizioni di contatto delle spazzole, si sintonizza solo metà della realtà del commutatore.
Il vecchio ma sempre vero promemoria di Plant Engineering: una tensione insufficiente della molla è peggiore di una eccessiva, ed è facile da misurare con un semplice metodo a scala.
Interpoli vs. avvolgimenti di compensazione (su telai di grandi dimensioni, spesso sono necessari entrambi)
Interpoli: annullano i problemi di tensione della zona di commutazione e seguono il carico perché sono collegati in serie. Avvolgimenti di compensazione: risolvono la distorsione del flusso sotto le facce dei poli; sono costosi (lavorazione sulle facce dei poli) e le macchine con avvolgimenti di compensazione utilizzano ancora gli interpoli per annullare gli effetti L-di/dt.
Se il problema del commutatore si presenta come “tutto si sposta sotto carico” e “il campo sotto le facce dei poli sembra distorto”, non ne state scegliendo uno. Si tratta di un lavoro in sequenza.
Alcuni schemi “di officina” che si ripetono continuamente
- Gli spessori del traferro vengono mischiati o scambiati. Poi si insegue un grado di spazzolatura per settimane. La nota di tolleranza dell'EASA (1/64″) è il motivo per cui questo è importante.
- L'inversione di direzione viene cablata come se fosse un piccolo motore. I soli cambi di traccia non garantiscono che gli interpoli vengano seguiti.
- Gli interpoli sono “circa giusti”, finché non cambia il ciclo di funzionamento. Picchi, intasamenti, rapide inversioni di marcia. È qui che si manifestano le impostazioni marginali.
- Le persone considerano la commutazione solo come magnetica. Poi la pressione della molla e l'alloggiamento della spazzola annullano tranquillamente la messa a punto.
Non è perfettamente logico, ma è così che si presenta.
Domande frequenti
Che cosa cancellano esattamente gli interpoli?
Due cose, di solito discusse separatamente: la tensione di reattanza nella bobina che viene commutata e l'effetto di flusso incrociato dell'armatura nella zona di commutazione. L'EASA descrive il requisito del flusso interpolare come l'annullamento di entrambi.
Perché gli interpoli sono collegati in serie all'armatura?
Quindi il loro effetto varia con la corrente di carico, mantenendo l'equilibrio con gli effetti dell'indotto che stanno correggendo. L'EASA e le note di formazione multiple indicano che sono collegati in serie per questo motivo.
Polarità del motore e del generatore: qual è la regola più semplice?
Motore: l'interpolo corrisponde al precedente polo principale. Generatore: l'interpolo corrisponde al di seguito polo principale.
Gli interpoli possono essere “giusti” con un carico e sbagliati con un altro?
Sì. Questo è il punto centrale del pensiero della banda nera: c'è una banda in cui la commutazione è priva di scintille, mentre al di fuori di essa si verificano scintille, e può cambiare con le condizioni operative e le regolazioni.
Gli interpoli si saturano mai nella vita reale?
Possono. In un documento del settore si legge che le scintille possono verificarsi se gli interpoli si saturano sotto un carico pesante.
Se invertiamo la rotazione, dobbiamo fare qualcosa con gli interpoli?
È necessario assicurarsi che la relazione di polarità tra i poli corrisponda ancora alla regola del motore/generatore e che l'inversione di corrente sia gestita sia nel percorso dell'indotto che in quello dell'interpolo (non solo nelle connessioni delle spazzole).
Le questioni relative alle spazzole sono “separate” da quelle relative all'interpolazione?
Non proprio. Il comportamento del contatto con la spazzola (compresa la caduta e l'alloggiamento della spazzola) fa parte del sistema di commutazione e la guida alla manutenzione lo considera esplicitamente come tale.
