Numeryczne wyznaczanie częstotliwości drgań stycznych szczotki w maszynie prądu stałego

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.

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.