Круговой огонь по коллектору

При значительных перегрузках или внезапном коротком замы­кании машины постоянного тока коммутация приобретает резко замедленный характер. В этом случае между сбегающей коллек­торной пластиной и сбегающим краем щетки возникает электри­ческая дуга. Так как коллектор вращается, то дуга механически растягивается (рис. 27.13,а). Наряду с этим перегрузка машины сопровождается усилением реакции якоря, под действием которой распределение индук­ции в воздушном зазо­ре машины становится неравномерным (см. рис. 26.4, в). В резуль­тате напряжение между Соседними коллектор­ными пластинами уве­личивается, превышая допустимые пределы (см. § 25.5). Это, с од­ной стороны, может привести к возникнове­нию электрических дуг между смежными пластинами, а с другой стороны, появление высокого потенциала на некоторых пластинах вызывает резкое повышение напряжения между щеткой и коллек­торными пластинами по мере их удаления от сбегающего края щетки. Все это создает условия для возникновения электрической дуги между щеткой и коллекторными пластинами.

Таким образом, в условиях значительной перегрузки в маши­не' постоянного тока появляются коммутационные и потенциаль­ные причины для возникновения электрической дуги на коллекторе. При этом электрические дуги, вызванные коммутационными при­чинами, сливаются с дугами, вызванными потенциальными причинами, образуя вокруг коллектора мощную электрическую дугу, которая может перекинуться также и на корпус машины. Описанное явление называется круговым огнем по коллектору. Круговой огонь очень опасен, так как может привести к тяжелой аварии машины, включая возникновение в машине пожара.

Добавочные полюсы и компенсационная обмотка хотя и ослабляют опасность возникновения кругового огня, но полностью ее не устраняют. Поэтому для защиты обмотки якоря от повреж­дения электрической дугой в случае возникновения кругового огня в электрических машинах, работающих в условиях частых перегрузок, между коллектором и обмоткой на якоре устанавли­вают изолирующий экран. В некоторых машинах применяют воздушное дутье, сдувающее дугу в сторону подшипника, защи­щенного теплостойкой изоляционной перегородкой. Для создания препятствия на пути распространения дуги между щетками разной полярности устанавливают барьеры из изоляционного материала (рис. 27.13,6).