電刷流入或流出的電流課件

直流電機檢修技能培訓課件直流電機檢修技能培訓課件1課件主要內(nèi)容一、直流電機的感性認識及概述二、直流電機的工作原理三、直流電機的結(jié)構(gòu)與分類四、直流電機銘牌數(shù)據(jù)五、直流電機的檢修及工藝標準六、直流電動機的調(diào)速七、直流電機的常見故障返回課件主要內(nèi)容一、直流電機的感性認識及概述返回2直流電動機感性認識（圖片）直流電動機感性認識（圖片）3一、概述與異步電動機相比，直流電動機的結(jié)構(gòu)復雜，使用和維護不如異步機方便，而且要使用直流電。直流電機的優(yōu)點：（1）調(diào)速性能好:調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)。（2）起動、制動轉(zhuǎn)矩大，易于快速起動、停車。（3）易于控制。應用：（1）軋鋼機、電氣機車、無軌電車、中大型龍門刨床等調(diào)速范圍大的大型設備。（2）用蓄電池做電源的地方，如汽車、拖拉機等。（3）家庭：電動縫紉機、電動自行車、電動玩具一、概述與異步電動機相比，直流電動機的結(jié)構(gòu)復雜，使用和維護不4二、直流電機的工作原理（一）直流電動機的基本工作原理1）直流電動機模型直流電源電刷換向器電樞繞組電樞繞組NSIIabcdU+–電刷換向片轉(zhuǎn)動方向磁極二、直流電機的工作原理（一）直流電動機的基本工作原理直流電源5二、直流電機的工作原理a.電磁感應定律的應用（左手定則）b.換向器的作用：保證流入的磁極下的電流方向不變（直流電）c.基本工作原理

通過電刷將直流電源加到電動機換向器上，換向器與電樞線圈相連，電樞中有電流流過，電樞電流受磁場作用力而使得電樞轉(zhuǎn)動。由于電刷和換相器的作用，每一極性下的導體中的電流方向始終不變，產(chǎn)生單方向的電磁轉(zhuǎn)矩，使電樞向一個方向旋轉(zhuǎn)，這就是直流電動機的基本工作原理。

2）直流電機的基本工作原理二、直流電機的工作原理a.電磁感應定律的應用（左手定則6

同一臺電機，既可作電動機運行又可作發(fā)電機運行的原理，在電機理論中稱為可逆原理。當原動機以某一轉(zhuǎn)速拖動轉(zhuǎn)子（電樞）旋轉(zhuǎn)，電樞繞組切割磁力線，產(chǎn)生感應電動勢，形成感應電流，通過電刷流過負載，實現(xiàn)機械能轉(zhuǎn)換成電能。U+–NSEEIa這是輸入機械轉(zhuǎn)距這是輸出電流這是負載發(fā)電機：電樞電流與電樞電壓方向相反，輸入轉(zhuǎn)距，輸出電能電動機：電樞電流與電樞電壓方向相同，消耗電能，輸出轉(zhuǎn)距；二、直流電機的工作原理同一臺電機，既可作電動機運行又可作發(fā)電機運行的7NS3）直流發(fā)電機的工作原理圖NS－E＋－E＋輸出直流電換向原動機感應電動勢、電流Φ電磁轉(zhuǎn)矩（阻轉(zhuǎn)矩）做功電磁關系NS3）直流發(fā)電機的工作原理圖NS－－輸出換向原動機感應電8三、直流電機的結(jié)構(gòu)與分類（一）定子組成：機座、主磁極、換向極、端蓋、軸承、和電刷等。作用：產(chǎn)生磁場、支撐作用。1）主磁極組成：由主極鐵心、勵磁繞組組成、作用：產(chǎn)生工作磁場。機座磁極勵磁繞組直流電動機定子結(jié)構(gòu)2）換向極（圖中未畫出）組成：由鐵心、繞組組成。換向極繞組與電樞繞組串聯(lián)。作用：改善電機的換向性能，防止產(chǎn)生電弧火花。3）電刷裝置接通外電路與電樞繞組。和換向器一起將繞組內(nèi)交流電—轉(zhuǎn)換為外部直流電。4）機座固定與支撐作用，另外也是磁路的一部分。1、結(jié)構(gòu)三、直流電機的結(jié)構(gòu)與分類（一）定子機座磁極勵磁直流電動機定子9三、直流電機的結(jié)構(gòu)與分類機座磁極勵磁繞組直流電動機結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)子換向器（二）轉(zhuǎn)子（電樞）包括電樞鐵心、繞組、換向器和轉(zhuǎn)軸等1）電樞鐵心：由0.35—0.5mm厚的硅鋼片疊制而成。2）電樞繞組：由絕緣導線繞制的電樞線圈組成3）換向器：由絕緣材料相隔的銅片做成，并固定在軸上。轉(zhuǎn)子換向器三、直流電機的結(jié)構(gòu)與分類機座磁極勵磁直流電動機結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)子換向10三、直流電機的結(jié)構(gòu)與分類2、分類根據(jù)勵磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關系，勵磁式的直流電機可細分為：他勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開。并勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。串勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。復勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在同一電源上。三、直流電機的結(jié)構(gòu)與分類2、分類11G(2)直流發(fā)電機按勵磁方式分類自勵GIa+Ua－他勵串勵復勵并勵Ia+U－IfIGGIfIa+U－I+U－IfIIaIf+Uf－三、直流電機的結(jié)構(gòu)與分類G(2)直流發(fā)電機按勵磁方式分類自GIa+他串復并Ia+I12三、直流電機的結(jié)構(gòu)與分類3)(3)直流電機繞組線端曾經(jīng)用過和現(xiàn)在使用的標記代號三、直流電機的結(jié)構(gòu)與分類3)(3)直流電機繞組線端曾經(jīng)用過13四、直流電機銘牌數(shù)據(jù)直流電機的額定數(shù)據(jù)主要有以下幾種。1、額定容量（功率）PN（單位：KW）直流電動機PN=UNINりN（輸出機械能）直流發(fā)電機PN=UNIN（輸出電能）2、額定電壓UN（單位：V）在額定情況下，電刷兩端輸出（發(fā)電機）或輸入（電動機）的電壓。3、額定電流IN（單位：A）在額定情況下，電刷流入或流出的電流。4、額定轉(zhuǎn)速nN（單位：r/min）在額定功率、額定電壓、額定電流時電機的轉(zhuǎn)速。5、額定勵磁電流IfN（單位：A）6、銘牌上沒有的額定值：額定轉(zhuǎn)矩TN

、額定效率りN

其中TN=9.55PN/nN

りN

：在帶額定負載運行是，輸出機械功率與輸入功率之比。四、直流電機銘牌數(shù)據(jù)直流電機的額定數(shù)據(jù)主要有以下幾種。14五、直流電機的檢修1、直流電機解體與回裝1）直流電機解體前記錄機銘牌，將其記錄在報告頁中。2）用500V搖表測量勵磁繞組、電樞繞組對地絕緣電阻值并記錄。3）按拆卸順序完整、無錯地登記電機驅(qū)動端/非驅(qū)動端零部件。4）拆開直流電機軸伸端和非軸伸端的密封檢查蓋板。5)用彈簧稱測量各個碳刷的工作壓力，工作壓力應在15-25Kpa。松開彈簧，將所有碳刷從刷握中取出,拆開刷架與電樞電源的連接線并做好標記。6）用500V搖表測量繞組對地、電樞繞組對地以及電刷刷架對地的絕緣電阻值并記錄。7）拆除直流電機后側(cè)軸承油蓋及端蓋，拆端蓋時要用頂絲頂出或用撬棍。8）刷架取出前做好標記，然后將刷架取出放好，注意在取出時防止刷架劃傷換相器表面；拿出的刷架放置在安全處，防止損壞。9）用合適寬度的青殼紙包住整個換向器表面，并用白紗帶綁好，防止后續(xù)工作將其表面劃傷。五、直流電機的檢修1、直流電機解體與回裝15五、直流電機的檢修

10）拆除直流電機前側(cè)軸承油蓋及端蓋。11)將電機電樞小心地從定子膛中抽出，并擺放到專用托架上；注意在抽取電樞的過程中，不要刮碰到電樞繞組、換向器及磁極繞組。

12）電機回裝順序與電機解體順序相反。

五、直流電機的檢修16五、直流電機的檢修2、直流電機維護及檢查1）清理電機及各部件灰塵及油污，并更換電機軸承。2）檢查電機定子磁極線圈應固定良好，線圈表面無過熱、變色痕跡。以及電機極間連線應連接緊固、無過熱痕跡；鐵芯應緊固平整，無毛刺、掃膛、位移和銹斑等現(xiàn)象；如掃膛或過熱部位，可用高速砂輪進行局部打磨，再用37%~39%的硝酸腐蝕，出現(xiàn)片間鐵紋（對鐵芯過熱或掃膛的電機處理后應做鐵損試驗）；引出線檢查。3）檢查直流電機轉(zhuǎn)子鐵芯應緊固，無松動，無磨損，無銹蝕，各組磁鐵連接緊密，平衡塊緊固、無松動；電樞繞組端部固定箍應完整牢固、無松動跡象。4）檢查換向器（整流子）表面氧化膜呈均勻的暗褐色，有光澤和透明感，并完整、無劃痕。5）檢查換向器片間絕緣均應處于良好狀態(tài)，片間云母無凸出銅換向片的現(xiàn)象，磨損不應超過0.5mm，否則應車光，并對片間云母絕緣進行拉槽處理；片間云母要求低于換向片1.0-1.5mm。注：整流子表面氧化層不可打磨，如有嚴重燒傷查明原因后方可打磨。6）測量各整流子片間直流電阻值，并記錄。注意片間電阻值的互差應小于2%（公式為大值減小值，再除以小值）。五、直流電機的檢修2、直流電機維護及檢查17五、直流電機的檢修7）用外徑千分尺測量換向器的直徑，并將記錄結(jié)果。換向器不圓度公差表五、直流電機的檢修7）用外徑千分尺測量換向器的直徑，并將記錄18五、直流電機的檢修8）檢查直流電機碳刷高度，要求大于12毫米；否則，應更換同型號的新碳刷9）目視檢查各個碳刷鏡面，應光亮、光滑、無劃痕、無鍍銅現(xiàn)象，并且各個碳刷磨損程度較一致。檢查刷握內(nèi)壁應光潔、無斑點，必要時，用竹葉銼外裹金相砂紙進行打磨電刷與刷握的允許空隙參見下表五、直流電機的檢修8）檢查直流電機碳刷高度，要求大于12毫米19五、直流電機的檢修3、直流電機修后試驗1）用500V搖表測量繞組對地、電樞繞組對地以及電刷刷架對地的絕緣電阻值，要求絕緣電阻值大于1.5MΩ并記錄結(jié)果。2）檢查直流電機電刷是否置于幾何中性線上。檢查方法：保持電樞靜止。按照下圖進行接線，勵磁繞組采取他勵方式，將毫伏電壓表接在相鄰的兩組電刷上。交替接通和斷開勵磁電流，注意毫伏表的讀數(shù)，如果有讀數(shù)表示電刷不在正常刷位上，調(diào)整刷架的位置，最終使毫伏表的讀數(shù)為“0”（或接近零點處）為止。V

U(3vDC)

V五、直流電機的檢修3、直流電機修后試驗20五、直流電機的檢修3）用單臂電橋測量定子繞組的直流電阻，并記錄結(jié)果。4)用雙臂電橋測量電樞繞組的直流電阻，并記錄結(jié)果。繞組的阻值范圍：

電樞繞組的阻值在零點幾歐姆到1~2歐姆。

他勵/并勵電機的勵磁繞組的阻值有幾百歐姆。

串勵電機的勵磁繞組的阻值與電樞繞組的相當。五、直流電機的檢修3）用單臂電橋測量定子繞組的直流電阻，并記21六、直流電動機的調(diào)速與異步電動機相比，直流電動機結(jié)構(gòu)復雜，價格高，維護不方便，但它的最大優(yōu)點是調(diào)速性能好。直流電動機調(diào)速的主要優(yōu)點是：（1）調(diào)速均勻平滑，可以無級調(diào)速。（2）調(diào)速范圍大，調(diào)速比可達200（他勵式）以上（調(diào)速比等于最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速之比）。六、直流電動機的調(diào)速與異步電動機相比，直流電動機結(jié)構(gòu)復雜，價22七、直流電機常見故障電機換向器常見故障的修理

一、換向器的結(jié)構(gòu)換向器是直流電機及交流變速電動機的重要組成部分，換向器的結(jié)構(gòu)如圖所示。七、直流電機常見故障電機換向器常見故障的修理23二、換向器的常見故障及修理1、換向器片間短路的修理當換向器片間的溝槽被電刷粉、金屬屑或其他導電物質(zhì)填滿，或有腐蝕性物質(zhì)與灰塵等侵入使云母片碳化時，會造成換向器片間短路。特別是片間電壓高時，更容易導致?lián)Q向器片間短路，從而引起火花或產(chǎn)生電弧，損壞換向片。修理時先清除雜物，用校驗燈檢查確定無短路后，再用云母與絕緣填補，待干燥后即可裝配。二、換向器的常見故障及修理242、換向器接地的修理V形云母環(huán)尖角端在壓裝時絕緣損壞或金屬屑、灰塵等未清除干凈，都會造成換向器接地故障。修理時先將擊穿燒壞處的斑點、灰塵等清除干凈，用云母絕緣材料及蟲膠干漆填補，然后用0.25mm厚的可塑云母板覆貼1-2層，并加熱壓入。如果換向器接地時因換向片V形角配合不當使壓裝時絕緣損壞而造成的，則應改變換向片的V形角或者調(diào)換V形壓環(huán)。2、換向器接地的修理253、換向器凸片的修理換向器過熱、短路或裝配不良等，都會引起換向器松弛而導致?lián)Q向片過高。檢查時用手撫摸換向器表面，即可發(fā)現(xiàn)換向片過高處形成凸片。修理時，可用錘輕敲凸片，將其調(diào)整到正確位置后再擰緊螺母，然后用車床將換向器表面車光。若換向器已裝在電動機上，也可用磨石來磨光。轉(zhuǎn)動電樞并將磨石壓在換向器上，直至換向器表面光滑為止，然后用細砂紙進行精修。3、換向器凸片的修理264、換向器表面有傷痕及磨損的修理直流電機運行時，電刷下火花的損傷將造成換向器表面灼痕嚴重或高低不平，都需要及時修理。若傷痕或不平度較輕微，修理方法如圖所示。用00號砂布貼在木質(zhì)支架上（木支架應與換向器外圓吻合），轉(zhuǎn)動電機進行修磨，待換向器表面較為光潔為止。若傷痕或不平度嚴重，車光換向器外圓，下刻換向器片間云母片，云母片挖削的方法如圖所示，其下刻深度見表。4、換向器表面有傷痕及磨損的修理27電刷流入或流出的電流ppt課件28換向器云母片下刻深度（mm）換向器云母片下刻深度（mm）295、換向器修復后的檢查換向器修復后應做以下檢查。用小錘輕敲換向片，依據(jù)發(fā)出的聲音來判斷安裝是否牢固。若發(fā)出較清脆的聲音，表明換向器裝配牢固；如果發(fā)出空殼聲，則表明換向器松弛，應重新裝配。檢查換向片的軸向平行度，使換向片沿軸線的偏斜度不超過片間云母片的厚度，否則會造成換向不良。做對地耐壓試驗，試驗電壓通常為兩倍的額定電壓加1000V持續(xù)時間1min。用220V檢驗燈逐片檢查片間是否短路，若有短路應加以排除。5、換向器修復后的檢查換向器修復后應做以下檢查。30電機集電環(huán)的故障處理

一、集電環(huán)的故障及修理集電環(huán)多是鑄件，由青銅或鋼制成，但通過直流電的同步電機的集電環(huán)則多采用鋼制。常用集電環(huán)有緊圈式、螺桿式、組裝式及塑料式等，其主要差別是環(huán)的固定方法不同，但集電環(huán)都與套筒固定在一起，且環(huán)與環(huán)之間、各環(huán)與套筒之間絕緣。集電環(huán)的常見故障有出現(xiàn)斑點、黑帶、刷痕等輕微損傷；燒蝕、凸凹不平、磨損等嚴重損傷以及表面剝離、出現(xiàn)裂紋等等。對于不同故障應采取不同的修理方法。電機集電環(huán)的故障處理一、集電環(huán)的故障及修理311、表面輕微損傷當集電環(huán)表面有斑點、刷痕或輕度磨損時，可先用細銼、油石等進行研磨，然后用00號砂布在集電環(huán)高速旋轉(zhuǎn)時將其拋光，使集電環(huán)表面的粗糙度達到Ra1.6-0.8μm。2、集電環(huán)有裂紋當集電環(huán)出現(xiàn)裂紋時，先仔細檢查裂紋的嚴重程度。為保證集電環(huán)能正常工作，一般要更換新集電環(huán)，這樣既簡單省時，又能保證維修質(zhì)量。1、表面輕微損傷323、表面嚴重損傷如果集電環(huán)表面燒蝕、出現(xiàn)槽紋、凸凹不平等，或者損傷面積達環(huán)面積的20%-30%且