Eliminace jiskření stejnosměrných strojů

Důvody jiskření na kolektoru jsou základní, ale nejsou vyčerpávající. K jiskření může dojít z různých důvodů, včetně chemického stavu prostředí [20], ve kterém stroj pracuje; Kromě toho se jiskření může objevit náhle nebo se v průběhu času dokonce změnit. V některých případech je pro identifikaci příčin jiskření nutné provádět dlouhodobé pozorování provozu kolektoru a kartáčů. Vzhledem k rozmanitosti příčin jiskření není možné poskytnout vyčerpávající metody pro rozpoznání těchto příčin. Zde se omezíme na některé obecné náznaky.
Nejprve je nutné správně posoudit míru jiskření.

Charakteristika stupně jiskření

Stav sběratele a tet

Žádné jiskření (tmavé přepínání)

Žádné černění na kole
lektor a karbonové usazeniny na kartáčích

Slabé místo jiskření pod malou částí hrany kartáče

Slabé jiskření pod většinou hrany kartáče

Vzhled stop zčernání na komutátoru, které lze snadno odstranit otřením povrchu komutátoru benzínem, stejně jako stopy uhlíkových usazenin na kartáčích

Jiskření pod celým okrajem štětce. Povoleno pouze pro krátkodobé otřesy a přetížení

Vzhled stop zčernání na kolektoru, které nelze odstranit otřením povrchu benzínem, stejně jako stopy uhlíkových usazenin na kartáčích

Výrazná upřímnost pod celým okrajem štětce s přítomností velkých a létajících jisker. Povoleno pouze pro okamžiky přímého (bez kroků reostatu) zapnutí nebo reverzace strojů, pokud sběrač a kartáče zůstanou ve stavu vhodném pro další provoz

Výrazné zčernání na komutátoru, které nelze odstranit otíráním povrchu komutátoru benzínem, stejně jako popálení a zničení kartáčů

V souladu s normami (GOST J83-74) by se jiskření na sběrači elektrického stroje mělo posuzovat podle stupně jiskření pod oběžnou hranou kartáče a podle stupnice (komutační třídy) uvedené v tabulce. -1.
Při jmenovitém provozním režimu stroje by stupeň jiskření neměl být vyšší než 1, pokud to není stanoveno v příslušné normě nebo v technických podmínkách pro tento stroj.
Hlavním kritériem pro posouzení stupně jiskření je tedy stav pracovní plochy sběrače a kartáčů.
Může být užitečné sledovat barvu jisker.

Obr. 1. Dvojité kartáče
Obr. 2. Zářezy na pracovní ploše kartáčů

Malé jiskry, často pozorované na oběžné hraně kartáče, nepředstavují žádné nebezpečí a v tomto případě jsou jiskry obvykle bílé nebo modrobílé barvy a malé velikosti („bodové jiskry“). Podlouhlé nažloutlé jiskry na mnoha kartáčích ukazují na nesprávnou komutaci. Zelená barva jisker a přítomnost mědi na zrcadle kartáče jsou důsledkem spalování mědi a indikují mechanické příčiny jiskření, jako je vyčnívání kolektorových desek, excentricita kolektoru, vibrace kartáčů atd.
Pro zjištění příčin jiskření pod kartáči je nutné provést důkladnou kontrolu stroje a odstranit všechny závady na kluzném kontaktu a v elektrických a magnetických obvodech stroje. Teprve poté začnou studovat spínání metodou bezjiskrové zóny a seřizovat přídavné póly (viz část B). Pokud je po odstranění všech závad a seřízení přídavných pólů stále nevyhovující komutace stroje, pak je nutné změnit značku kartáčů a použít kartáče vrstvené a dělené (dvojité).
Zatěžovací proud prochází kartáčem ve směru vedení proudu kartáče (nazvěme tento směr podélný); proud spínaných sekcí je přes kartáč zkratován. Pro zlepšení komutace je žádoucí mít nestejný odpor kartáčů ve specifikovaných směrech, a to zvýšený odpor v příčném směru a snížený odpor v podélném směru. Tento typ kartáče, nazývaný vrstvený kartáč, se skládá z podélných plátů polotovaru kartáčového výrobku slepených izolačním lepidlem. Méně se zahřívá a má menší úbytek napětí v podélném směru. Dvojitý kartáč se skládá ze dvou kartáčů, které jsou instalovány ve společném držáku kartáčů (obr. -1) a mohou se vzájemně pohybovat. Takové kartáče mají díky povrchu, který je odděluje, zvýšený odpor pro příčný komutační proud a pro proud zátěže – stejný jako u celého kartáče. Dělené kartáče se díky své menší šířce ve srovnání s pevným kartáčem lépe brousí ke komutátoru a poskytují lepší kontakt.

Rýže. -3. Rozšíření spínací zóny posunem kartáčů

Pro zvýšení příčného odporu kartáčů lze na pracovní ploše stávajících kartáčů vyříznout několik vzájemně kolmých drážek o šířce 1 mm a hloubce 3 mm, jak je znázorněno na obr. -2. Tyto řezy také zlepšují ventilaci a následně i chlazení kartáčů.
V některých případech lze zlepšit komutaci rozšířením komutační zóny nebo použitím širších kartáčů. Pro rozšíření spínací zóny jsou kartáče každého držáku příčníku vzájemně posunuty podél obvodu kolektoru a jsou uspořádány do šachovnicového vzoru (obr. -3). U nevratných strojů lze někdy dosáhnout lepší komutace posunutím příčné hlavy.