項目4+任務4+直流電動機的原理與維修

電能是現(xiàn)在應用最廣泛的一種能源，電機是現(xiàn)代應用中的重要設(shè)備。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)及國防業(yè)普遍使用了電機。除此之外，人們生活中的電風扇、電冰箱以及空調(diào)等家用電器也應用了電動機。電機的廣泛應用可加速生產(chǎn)、擴大生產(chǎn)規(guī)模、提高生產(chǎn)效率，在國民經(jīng)濟建設(shè)和日常生活中起著極其重要的作用。電動機種類較多，應根據(jù)需要合理地選擇電動機。直流電動機以其良好的調(diào)速性能和較大的起動轉(zhuǎn)矩在電動機家族中占有重要地位，掌握直流電動機的簡單原理和結(jié)構(gòu)是很重要的。

任務4直流動電機的原理與維修/u/vw/3660427直流電動機的結(jié)構(gòu)直流電動機的結(jié)構(gòu)定子

轉(zhuǎn)子（電樞）一、定子主磁極換向極機座電刷裝置二、轉(zhuǎn)子電樞鐵芯（電樞）電樞繞組換向器轉(zhuǎn)軸風扇

返回（一）主磁極

作用：通入直流勵磁電流，產(chǎn)生主磁場。

主極鐵芯：電機磁路的一部分,由薄鋼板沖制而成。

主極繞組（勵磁繞組）：用電磁線多層繞制并經(jīng)絕緣處理

后制成，套在主磁極鐵芯上。

作用：給勵磁繞組通入直流電（產(chǎn)生勵磁

磁勢），各主磁極都產(chǎn)生一定的極性。

（二）

換向極（安裝在兩主磁極間的中心線上，固定在機座上）

作用：產(chǎn)生換向磁場，改善電機的換向。

換向極鐵芯：比主極鐵芯簡單，由整塊鋼板加工而成，

體積也比主磁極小。

換向極繞組：用銅線或扁銅線繞制而成，經(jīng)絕緣處理后套裝

在換向極鐵心中。

（三）

機座

作用：作為電機磁路的一部分（導磁作用）;支撐作用(固定

主磁極、換向磁極和端蓋）。常用薄鋼板和鑄鋼制成。

（四）電刷裝置返回（四）電刷裝置：裝在電動機的前端蓋上，是將電源引入直流電機的裝置，它由電刷、刷握、刷桿等組成。電刷放在刷握內(nèi)，用彈簧壓住，以保證電刷與換向片接觸良好，電刷通過端部的多股銅線和電源相連，向刷握安裝電刷時，注意不要將方向裝反，以免改變原來的摩擦面，使電刷和換向器表面接觸不良。

返回電刷未放入刷握內(nèi)電刷刷握電刷放入刷握內(nèi)定子返回返回返回返回轉(zhuǎn)子（一）電樞鐵心：由表面有絕緣層的硅鋼片疊壓而成。作用：1、作為磁路的一部分；

2、嵌放電樞繞組。（二）電樞繞組：用導線在模具上繞成繞組后嵌放在鐵心表面槽中，每個繞組的兩端分別和兩個換向片連接。（三）換向器：電動機的關(guān)鍵部分，

它的作用是把外加的直流電

轉(zhuǎn)為繞組中的交流電。返回1、直流電動機的主磁場是指：（）

（A）主磁極產(chǎn)生的磁場；

（B）電樞電流產(chǎn)生的磁場；

（C）換向極產(chǎn)生的磁場。下一題正

確返回錯誤返回2、直流電機電刷因磨損而需要更換時應選用：（）

Ａ.較原電刷硬的電刷；

Ｂ.與原電刷牌號相同的電刷；

Ｃ.較原電刷軟的電刷下一題正確返回錯誤返回3.不論是直流發(fā)電機還是直流電動機，其換向極繞組的接線方式是：（）

A.與電樞繞組并聯(lián)；

B.與電樞繞組串聯(lián)；

C.與磁極繞組串聯(lián)

返回正確返回返回錯誤直流電動機的工作原理（一）直流電動機的基本原理：通電導體在磁場中要受到力的作用。（二）用直流電動機工作原理圖分析其工作原理：

返回

直流電動機的分類

以上介紹的是永磁式直流電動機，即N、S極是永久磁鐵制造的，僅適合一些小型直流電動機采用。大多數(shù)直流電動機是勵磁式，勵磁式直流電動機是在N、S極上繞上線圈產(chǎn)生磁場，這種繞組稱為勵磁繞組，按勵磁繞組和電樞繞組接線方式不同，直流電動機可分為四類：

1、串勵式直流電動機：將電樞繞組與勵磁繞組串聯(lián)后與直流電源連接，串勵式直流電動機負載變化時，轉(zhuǎn)速變化較大，機械特性較軟。

2、并勵式直流電動機：將電樞繞組與勵磁繞組并聯(lián)后與直流電源連接，并勵式直流電動機負載變化時，轉(zhuǎn)速變化不大，機械特性較硬。返回3、復勵式直流電動機：它有兩組勵磁繞組，一組與電樞繞組并聯(lián)，另一組與電樞繞組串聯(lián)，一般以并勵繞組為主。4、他勵式直流電動機：與前三種不同，前三種只需一個電源，而他勵式直流電動機需兩個電源，它的機械特性與并勵電動機相同，由于這種電動機運行穩(wěn)定，可實現(xiàn)大范圍內(nèi)的均勻調(diào)速。U返回M+-SNUE反串勵式直流電動機+-勵磁繞組電樞返回并勵式直流電動機MUNSE反U+-RRIIaIf+-勵磁繞組電樞返回復勵式直流電動機UURRNSE反+-+-勵磁繞組勵磁繞組電樞M返回他勵式直流電動機NSUUMRRE反+-Ia勵磁繞組電樞+-接勵磁電源接勵磁電源ＯＰＮＳａｂｃｄＡＢＤＥＦＦ繼續(xù)直流電動機工作原理圖（1）ＯＰＮＳａｂｃｄＡＢＦＦ直流電動機工作原理圖（2）返回4.4.2直流電動機的使用、維護與故障檢修1.直流電動機的使用與維護

1)使用前的檢查（1）用壓縮空氣或皮老虎吹凈電動機內(nèi)部灰塵、電刷粉末等，清除污垢雜物。（2）拆除與電動機聯(lián)接的一切接線，用兆歐表測量繞組對機座的絕緣電阻。若小于0.5MΩ時，應進行烘干處理，測量合格后再將拆除的接線恢復。（3）檢查換向器的表面是否光潔，如發(fā)現(xiàn)有機械損傷或火花灼痕應按下面所敘述的“換向器保養(yǎng)”進行處理。（4）檢查電刷是否損壞嚴重，刷架的壓力是否適當（可參看下面測量電刷壓力的辦法），刷架的位置是否符合規(guī)定的標記。（5）根據(jù)電動機銘牌檢查直流電動機各繞組之間的接線方式是否正確，電動機額定電壓與電源電壓是否相符，電動機的起動設(shè)備是否符合要求，是否完好無損。2)直流電動機的使用（1）直流電動機在直接起動時因起動電流很大，將對電源及電動機本身帶來不良的影響，因此除功率很小的直流電動機可以直接起動外，—般的直流電動機都要采取降壓措施來限制起動電流。（2）當直流電動機采用降低電壓起動時，要掌握電動機起動過程所需的時間，不能起動過快，也不能過慢，考核的標準是起動電流不能過大（一般在1～2倍額定電流范圍內(nèi)）。（3）在起動電動機時就應做好停車的準備，當一旦出現(xiàn)意外情況時應立即切除電源，并查找原因。（4）在直流電動機運行時，應觀察電動機轉(zhuǎn)速是否正常，有無噪聲、振動等現(xiàn)象；有無冒煙或發(fā)出焦臭味等現(xiàn)象，如有應停機查找原因。（5）注意觀察直流電動機運行時，電刷與換向器表面的火花情況。在額定負載下，一般直流電動機只允許有不超過1（1／2）級火花。（6）串勵電動機在使用時，應注意不允許空載起動，不允許用帶輪或鏈條傳動；并勵或他勵電動機在使用時，應注意勵磁回路絕對不允許開路，否則都可能因電動機轉(zhuǎn)速過高而帶來嚴重的后果。3)直流電動機的維護（1）保持直流電動機的清潔，盡量防止灰沙、雨水、油污、雜物等進入電動機內(nèi)部。（2）直流電動機結(jié)構(gòu)及運行中的薄弱環(huán)節(jié)是電刷與換向器部分，因此必須特別注意對它們的維護保養(yǎng)。①換向器的維護保養(yǎng)換向器表面應保持光潔，不得有機械損傷和火花灼痕。如有輕微灼痕時，可用0號砂紙在低速旋轉(zhuǎn)著的換向器上仔細研磨。

②電刷的使用

電刷磨損或碎裂時，應更換牌號、尺寸規(guī)格都相同的電刷。新電刷裝配好后應研磨光滑，保證與換向器表面有80％左右的接觸面。2直流電動機的常見故障及檢修1)直流電動機的常見故障及排除方法

A.電機不能起動可能原因：（1）電源保險絲熔斷或?qū)Ь€連接處松動（2）勵磁回路斷開（3）電刷接觸不良，換向器表面不清潔（4）起動電阻太大，使起動轉(zhuǎn)矩過?。?）電刷位置移動，偏離中心線位置過多（6）直流電源容量太小或電壓過低（7）電樞繞組及電樞回路有兩點幾以上對機殼短路（8）由于軸承損壞及其他機械上的原因使轉(zhuǎn)子卡住排除方法：（1）檢查電源及熔斷器（2）檢查勵磁回路（3）檢查電刷與換向器接觸情況（4）檢查勵磁繞組起動器（5）調(diào)整電刷位置，使其對準中心線（6）檢查電源電壓（7）測量電樞對機殼電阻（8）檢查轉(zhuǎn)軸是否轉(zhuǎn)動靈活B.電機轉(zhuǎn)速不正?？赡茉颍海?）若轉(zhuǎn)速突然增大很多時，為勵磁繞組或回路斷開，使勵磁中斷（2）轉(zhuǎn)速過高（3）轉(zhuǎn)速過低排除方法：（1）檢查勵磁回路，測量勵磁繞組電阻（2）檢查電源電壓是否過高，主磁場是否過弱，電動機負載是否過輕（3）檢查電樞繞組是否有斷路、短路，接地等故障；檢查電刷壓力及電刷位置；檢查電源電壓是否過低，負載是否過重；檢查勵磁繞組回路是否正常

C.電樞過熱或冒煙可能原因：（1）電樞繞組或換向片間短路（2）電動機長期過載（3）電源電壓過高或過低（4）電樞、磁極、換向極繞組故障（5）起動或正、反轉(zhuǎn)過于頻繁排除方法：（1）檢查電樞繞組或換向片的連接（2）更換功率大的電動機（3）檢查電源電壓（4）分別檢查原因（5）避免不必要的正、反轉(zhuǎn)D.電刷下火花過大可能原因：（1）電刷不在中性線上（2）電刷壓力不當或與換向器接觸不良或電刷磨損或電刷牌號不對（3）換向器表面不光滑或云母片凸出（4）電動機過載或電源電壓過高（5）電樞繞組或磁極繞組或換向極繞組故障（6）轉(zhuǎn)子動平衡未矯正好排除方法：（1）調(diào)整刷桿位置（2）調(diào)整電刷壓力，研磨電刷與換向器接觸面，調(diào)換電刷（3）研磨換向器表面、下刻云母槽（4）降低電動機負載及電源電壓（5）分別檢查原因（6）重新矯正轉(zhuǎn)子動平衡E.機座帶電可能原因：(1)各繞組絕緣電阻太低(2)出線頭碰機座(3)繞組絕緣損壞造成對地短路排除方法：(1)烘干或重新浸漆(2)修復出線頭絕緣(3)修復絕緣損壞處F振動大可能原因：（1）轉(zhuǎn)子動平衡未達到要求（2）電樞繞組、勵磁繞組有故障（3）軸承質(zhì)量不符合要求或安裝不好（4）氣隙嚴重不均勻排除方法：（1）重新矯正轉(zhuǎn)子動平衡（2）分別檢查原因（3）檢查軸承或更換質(zhì)量合格的軸承（4）調(diào)整氣隙2)電樞繞組故障的檢修（1）電樞繞組接地這是直流電動機繞組最常見的故障。電樞繞組接地一般常發(fā)生在槽口處和槽內(nèi)底部，其判定可用兆歐表法或校驗燈法。（2）電樞繞組短路若電樞繞組短路嚴重，會使電動機燒壞。若只有個別線圈短路時，電動機仍能運轉(zhuǎn)，只是使換向器表面火花變大，電樞繞組發(fā)熱嚴重，若不及時發(fā)現(xiàn)加以排除，則最終也將導致電動機燒毀。因此，當電樞繞組出現(xiàn)短路故障時，就必須及時予以排除。

（3）電樞繞組斷路這也是直流電動機常見的故障。實踐經(jīng)驗表明，電樞繞組斷路點一般發(fā)生在繞組元件引出線與換向片的焊接處。造成的原因，一是焊接質(zhì)量不好，二是電動機過載、電流過大造成脫焊。這種斷路點一般較容易發(fā)現(xiàn)，只要仔細觀察換向器升高片處的焊點情況，再用起子或鑷子撥動各焊接點，即可發(fā)現(xiàn)。若斷路點發(fā)生在電樞鐵芯槽內(nèi)部或者不易發(fā)現(xiàn)的部位則可用如圖4-75所示的方法來判定。

電樞繞組斷路點若發(fā)生在繞組元件與換向片的焊接處，只要重新焊接好即可。斷路點只要不在槽內(nèi)部分，則可以焊接短線，再進行絕緣處理即可。如果斷路點發(fā)生在鐵芯槽內(nèi)，且斷路點只有一處，則可將該繞組元件所連的兩片換向片短接，即可繼續(xù)使用。若斷路點較多，則需更換電樞繞組。

3)換向器的檢修（1）片間短路按如圖4-69所示檢測，如判定為換向片間短路時，可先仔細觀察短路的換向片表面狀況，一般均是由于電刷炭粉在槽口將換向片短路或是火花燒灼所致，可用如前面圖4-17所示的清槽工具刮去造成片間短路的金屬屑末及電刷粉末即可。若用上述方法不能消除片間短路，即可確定短路發(fā)