Закрытый или открытый коллектор

В машину постоянного тока холодный воздух обычно подается со стороны, противоположной коллектору, а нагретый выбрасывается со стороны коллектора. В машину переменного тока воздух подается с двух сторон по оси вала и выбрасывается через среднюю часть кожуха.

В машине постоянного тока выброс воздуха со стороны коллектора исключает попадание щеточной пыли с коллектора в машину, что особенно важно при значительном количестве щеток и их повышенном износе.

Крупные машины постоянного тока выполняют с закрытым или открытым коллектором. Машины с закрытым коллектором, вентилируемые общей замкнутой системой вентиляции, требуют установки фильтров на полный объем воздуха, циркулирующего в системе, что сильно усложняет систему вентиляции и фундамент машины. Фильтры, установленные в замкнутых системах вентиляции, отсеивая крупную пыль, оставляют свободно циркулировать щеточную (графитовую) пыль мелких фракций. Эта пыль является наиболее вредной для электрических машин, имеющих узлы с наборной (составной) изоляцией, а также токоведущие части, покрытые лакокрасочными покрытиями, т. е. с такой изоляцией, в которой под воздействием меняющихся температуры, вибрации и потока воздуха могут образоваться трещины. Удалить пыль из таких микротрещин без разборки узлов машины чрезвычайно трудно.

Продувка машины сжатым воздухом дает порой незначительные и кратковременные положительные результаты (повышение сопротивления изоляции). Однако через некоторое время, когда наружная поверхность изоляции вновь покрывается щеточной пылью, сопротивление изоляции падает до недопустимого значения. Очистка машины является трудоемкой и сложной процедурой, поэтому выделение коллектора из замкнутой системы вентиляции якоря благоприятно отражается на работе машины.

Машины, устанавливаемые открыто в цехе, выполняют с закрытым коллектором, потому что воздушная среда цеха содержит много пыли. Машины, устанавливаемые в относительно чистых электромашинных помещениях, желательно выполнять с открытым коллектором. Однако машины с открытым коллектором могут применяться только при условии, что в конструкции машины предусмотрены специальные устройства, предотвращающие засос щеточной пыли с коллектора внутрь машины.

Некоторые заводы-изготовители разрабатывают кожухи машин с лабиринтными перегородками в околоколлекторном пространстве, препятствующими проникновению пыли в машину. Напор, создаваемый якорем, используется для обдува коллектора, однако щеточная пыль сдувается с коллектора в электромашинное помещение, что снижает преимущества такой системы вентиляции.

При открытом коллекторе происходит более интенсивное загрязнение щеточной пылью электромашинного помещения и электрического оборудования, что неблагоприятно сказывается на сохранности электрооборудования. Однако коллектор находится вне замкнутого цикла вентиляции, что улучшает условия эксплуатации двигателя: более доступно наблюдение за коллектором и щеточным устройством, а также лучшим образом обеспечивается своевременная чистка коллектора, смена щеток и регулировка щеточного устройства.

Наилучшей защитой от щеточной пыли является обособленная система вентиляции коллектора. Такие системы широко используются в зарубежных установках даже при достаточно высоком качестве щеток.

При раздельной вентиляции якоря и коллектора машины обычно отпадает надобность в установке фильтров в основном потоке воздуха замкнутой системы вентиляции машины.

Новости светотехники