Numeryczne wyznaczanie częstotliwości drgań stycznych szczotki w maszynie prądu stałego

• Autorzy: Idziak J. , Idziak P.

Warianty tytułu

EN

Computation of Frequency Values of Brush Tangential Vibration in Machine DC

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono układ równań nieliniowych opisujący ruch szczotki w kierunku stycznym do kierunku ruchu styku ruchomego i pozwalający określić częstotliwości drgań stycznych szczotki. Rozważania przeprowadzono dla przypadku szczotki pracującej w maszynie prądu stałego. W opracowanym algorytmie obliczeń uwzględniono rzeczywiste zmiany współczynnika tarcia występującego pomiędzy powierzchnią ślizgową komutatora a szczotką w zależności od prędkości wzajemnej styków. Uwzględniono wpływ gęstości przewodzonego przez zestyk prądu oraz luz szczotki w gnieździe trzymadła. W zaimplementowanym w środowisku Matlab Simulink programie obliczeniowym uwzględniono nieciągłość powierzchni styku szczotki i komutatora. W obliczeniach wykorzystano charakterystyki tarcia szczotki o styk ruchomy jako funkcji prędkości wzajemnej współpracujących elementów wyznaczone doświadczalnie dla wybranej pary materiałów oraz odwzorowano rzeczywisty kształt komutatora.

EN

The paper discloses a system of nonlinear equations describing the movement of the brush in the tangential direction to the moving direction of the movable contact and for defining the oscillation frequency of the brushes. Considerations performed for the case of working brushes in DC machine. The developed algorithm calculation takes into account the actual change of the friction between the sliding surface of the commutator and the brush, depending on the speed of mutual contact. Taking into account the impact of the density of current flowing through the contact and brush clearance in the slot holders as well. As implemented in Matlab Simulink calculation program included the brush and commutator contact surface discontinuity. Used in the calculation of the friction characteristics of the movable contact brushes as a function of the speed of mutual cooperation means empirically determined for the selected pair of materials. Moreover, mapped the actual shape of the commutator.

Słowa kluczowe

PL

zestyk ślizgowy; samowzbudne drgania styczne szczotki; współczynnik tarcia; modelowanie numeryczne

EN

sliding contact; self-excited vibrations tangentialof brushes; friction coefficient; numerical modelling

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 4 (108)
• Strony: 27--31
• Opis fizyczny: Bibliogr.14 poz., wykr., wz.

Twórcy

autor

Idziak J.

• VEROCEL Polska sp. z o.o.

autor

Idziak P.

• Politechnika Poznańska, Poznań

Bibliografia

• [1] Belt W. B.: Practical aspects of brush contact stability, Trans. AIEE, Part III, Power and Systems, 1954, pp 44-48
• [2] Bowden E., Tabor: Friction and lubrication, Methwen and Co. Ltd London
• [3] Dąbrowski M.: Uwagi o dynamice zestyku ślizgowego maszyny elektrycznej, Przegląd Elektrotechniczny nr 11/1963 s. 423-429
• [4] Dąbrowski M., Idziak P.: Powstawanie drgań stycznych szczotek w maszynach elektrycznych, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej, Seria Elektryka No 25 1983 r str. 111-117
• [5] Dąbrowski M., Idziak P.: Wpływ niektórych parametrów zestyku ślizgowego na drgania styczne szczotek, Przegląd elektrotechniczny, no 63 no 10 1987 s. 269-271
• [6] Dridzo M. L.: Ocenka tangencjalnych sil ščetočnokolektornogo uzla električeskich mašin postojannogoi toka, Elektromechanika 1969/4 ss. 380- 389
• [7] Holm R. : Electric Contacts Handbook. Springer Verlag Berlin 1958 third edition
• [8] Idziak P.: Analiza wybranych zjawisk sprzężonych zachodzących w maszynach prądu stałego, Seria Monografie Nr 510 Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej Poznań 2013 r.
• [9] Kellenberger W.: The effect on the mechanical stability of shafts fitted with sliprings of the pressure exerted by carbon brushes, Brown Boveri Review, 1969 no 8 pp. 356-367
• [10] Liwszic P.C. : Skolzjaščij kontakt električeskich mašin, Energia Moskwa 1974
• [11] Muszalski Z.: Teoria i fizyka komutacji maszyn elektrycznych, PWN Warszawa 1997
• [12] Niellin W.I.: Mechanika skolzjaščego kontakta. Vlijanie mechaničeskich faktorow na električeskij skolzjaščij kontakt, Izdatielstvo- Transport, Moskwa 1966
• [13] Wilk A., Mosoń I., Dobrowolski P., Michna M.: Badania symulacyjne drgań szczotki z wykorzystaniem matematycznego modelu 2D komutatorowego zestyku ślizgowego maszyny elektrycznej, Proceedings of XLII nd International Symposium on Electrical Machines SME 2006, 3-6 July, Crocow, Poland, s. 87-90
• [14] Wilk A., Mosoń I.: The wave charakter of commutator wear in electrical machines, Wear 253 (2002), s. 935-945