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1、电能是现在应用最广泛的一种能源，电机是现代应用中的重要设备。工业、农业、交通运输业及国防业普遍使用了电机。除此之外，人们生活中的电风扇、电冰箱以及空调等家用电器也应用了电动机。电机的广泛应用可加速生产、扩大生产规模、提高生产效率，在国民经济建设和日常生活中起着极其重要的作用。电动机种类较多，应根据需要合理地选择电动机。直流电动机以其良好的调速性能和较大的起动转矩在电动机家族中占有重要地位，掌握直流电动机的简单原理和结构是很重要的。任务任务44直流动电机的原理与维修直流动电机的原理与维修直流电动机的结构直流电动机的结构定子转子（电枢）一、定子主磁极换向极机座电刷装置二、转子电枢铁芯（电枢）电枢绕
2、组换向器转轴风扇返回（一）主磁极作用：通入直流励磁电流，产生主磁场。主极铁芯：电机磁路的一部分由薄钢板冲制而成。主极绕组（励磁绕组）：用电磁线多层绕制并经绝缘处理后制成，套在主磁极铁芯上。作用：给励磁绕组通入直流电（产生励磁磁势），各主磁极都产生一定的极性。（二）换向极（安装在两主磁极间的中心线上，固定在机座上）作用：产生换向磁场，改善电机的换向。换向极铁芯：比主极铁芯简单，由整块钢板加工而成，体积也比主磁极小。换向极绕组：用铜线或扁铜线绕制而成，经绝缘处理后套装在换向极铁心中。（三）机座作用：作为电机磁路的一部分（导磁作用）支撑作用(固定主磁极、换向磁极和端盖）。常用薄钢板和铸钢制成。（四）
3、电刷装置返回（四）电刷装置：装在电动机的前端盖上，是将电源引入直流电机的装置，它由电刷、刷握、刷杆等组成。电刷放在刷握内，用弹簧压住，以保证电刷与换向片接触良好，电刷通过端部的多股铜线和电源相连，向刷握安装电刷时，注意不要将方向装反，以免改变原来的摩擦面，使电刷和换向器表面接触不良。返回电刷未放入刷握内电刷刷握电刷放入刷握内定子定子返回返回返回返回返回返回转子（一）电枢铁心：由表面有绝缘层的硅钢片叠压而成。作用：1、作为磁路的一部分；2、嵌放电枢绕组。（二）电枢绕组：用导线在模具上绕成绕组后嵌放在铁心表面槽中，每个绕组的两端分别和两个换向片连接。（三）换向器：电动机的关键部分，它的作用是把外加
4、的直流电转为绕组中的交流电。返回1、直流电动机的主磁场是指：（）（A）主磁极产生的磁场；（B）电枢电流产生的磁场；（C）换向极产生的磁场。下一题正确返回错误返回2、直流电机电刷因磨损而需要更换时应选用：（）.较原电刷硬的电刷；.与原电刷牌号相同的电刷；.较原电刷软的电刷下一题正确返回错误返回3.不论是直流发电机还是直流电动机，其换向极绕组的接线方式是：（）A.与电枢绕组并联；B.与电枢绕组串联；C.与磁极绕组串联返回正确返回返回错误直流电动机的工作原理（一）直流电动机的基本原理：通电导体在磁场中要受到力的作用。（二）用直流电动机工作原理图分析其工作原理：返回直流电动机的分类以上介绍的是永磁式直
5、流电动机，即N、S极是永久磁铁制造的，仅适合一些小型直流电动机采用。大多数直流电动机是励磁式，励磁式直流电动机是在N、S极上绕上线圈产生磁场，这种绕组称为励磁绕组，按励磁绕组和电枢绕组接线方式不同，直流电动机可分为四类：1、串励式直流电动机：将电枢绕组与励磁绕组串联后与直流电源连接，串励式直流电动机负载变化时，转速变化较大，机械特性较软。2、并励式直流电动机：将电枢绕组与励磁绕组并联后与直流电源连接，并励式直流电动机负载变化时，转速变化不大，机械特性较硬。返回3、复励式直流电动机：它有两组励磁绕组，一组与电枢绕组并联，另一组与电枢绕组串联，一般以并励绕组为主。4、他励式直流电动机：与前三种不同
6、，前三种只需一个电源，而他励式直流电动机需两个电源，它的机械特性与并励电动机相同，由于这种电动机运行稳定，可实现大范围内的均匀调速。U返回M+-SNUE反串励式直流电动机+-励磁绕组电枢返回并励式直流电动机MUNSE反U+-RRIIaIf+-励磁绕组电枢返回复励式直流电动机UURRNSE反+-+-励磁绕组励磁绕组电枢M返回他励式直流电动机NSUUMRRE反+-Ia励磁绕组电枢+-接励磁电源接励磁电源继续直流电动机工作原理图（1）直流电动机工作原理图（2）返回4.4.2直流电动机的使用、维护与故障检修1.直流电动机的使用与维护1)使用前的检查（1）用压缩空气或皮老虎吹净电动机内部灰尘、电刷粉末等
7、，清除污垢杂物。（2）拆除与电动机联接的一切接线，用兆欧表测量绕组对机座的绝缘电阻。若小于0.5M时，应进行烘干处理，测量合格后再将拆除的接线恢复。（3）检查换向器的表面是否光洁，如发现有机械损伤或火花灼痕应按下面所叙述的“换向器保养”进行处理。（4）检查电刷是否损坏严重，刷架的压力是否适当（可参看下面测量电刷压力的办法），刷架的位置是否符合规定的标记。（5）根据电动机铭牌检查直流电动机各绕组之间的接线方式是否正确，电动机额定电压与电源电压是否相符，电动机的起动设备是否符合要求，是否完好无损。2)直流电动机的使用（1）直流电动机在直接起动时因起动电流很大，将对电源及电动机本身带来不良的影响，因
8、此除功率很小的直流电动机可以直接起动外，般的直流电动机都要采取降压措施来限制起动电流。（2）当直流电动机采用降低电压起动时，要掌握电动机起动过程所需的时间，不能起动过快，也不能过慢，考核的标准是起动电流不能过大（一般在12倍额定电流范围内）。（3）在起动电动机时就应做好停车的准备，当一旦出现意外情况时应立即切除电源，并查找原因。（4）在直流电动机运行时，应观察电动机转速是否正常，有无噪声、振动等现象；有无冒烟或发出焦臭味等现象，如有应停机查找原因。（5）注意观察直流电动机运行时，电刷与换向器表面的火花情况。在额定负载下，一般直流电动机只允许有不超过1（12）级火花。（6）串励电动机在使用时，应
9、注意不允许空载起动，不允许用带轮或链条传动；并励或他励电动机在使用时，应注意励磁回路绝对不允许开路，否则都可能因电动机转速过高而带来严重的后果。3)直流电动机的维护（1）保持直流电动机的清洁，尽量防止灰沙、雨水、油污、杂物等进入电动机内部。（2）直流电动机结构及运行中的薄弱环节是电刷与换向器部分，因此必须特别注意对它们的维护保养。换向器的维护保养换向器表面应保持光洁，不得有机械损伤和火花灼痕。如有轻微灼痕时，可用0号砂纸在低速旋转着的换向器上仔细研磨。电刷的使用电刷磨损或碎裂时，应更换牌号、尺寸规格都相同的电刷。新电刷装配好后应研磨光滑，保证与换向器表面有80左右的接触面。2直流电动机的常见故
10、障及检修1)直流电动机的常见故障及排除方法A.电机不能起动可能原因：（1）电源保险丝熔断或导线连接处松动（2）励磁回路断开（3）电刷接触不良，换向器表面不清洁（4）起动电阻太大，使起动转矩过小（5）电刷位置移动，偏离中心线位置过多（6）直流电源容量太小或电压过低（7）电枢绕组及电枢回路有两点几以上对机壳短路（8）由于轴承损坏及其他机械上的原因使转子卡住排除方法：（1）检查电源及熔断器（2）检查励磁回路（3）检查电刷与换向器接触情况（4）检查励磁绕组起动器（5）调整电刷位置，使其对准中心线（6）检查电源电压（7）测量电枢对机壳电阻（8）检查转轴是否转动灵活B.电机转速不正常可能原因：（1）若转速
11、突然增大很多时，为励磁绕组或回路断开，使励磁中断（2）转速过高（3）转速过低排除方法：（1）检查励磁回路，测量励磁绕组电阻（2）检查电源电压是否过高，主磁场是否过弱，电动机负载是否过轻（3）检查电枢绕组是否有断路、短路，接地等故障；检查电刷压力及电刷位置；检查电源电压是否过低，负载是否过重；检查励磁绕组回路是否正常C.电枢过热或冒烟可能原因：（1）电枢绕组或换向片间短路（2）电动机长期过载（3）电源电压过高或过低（4）电枢、磁极、换向极绕组故障（5）起动或正、反转过于频繁排除方法：（1）检查电枢绕组或换向片的连接（2）更换功率大的电动机（3）检查电源电压（4）分别检查原因（5）避免不必要的正、
12、反转D.电刷下火花过大可能原因：（1）电刷不在中性线上（2）电刷压力不当或与换向器接触不良或电刷磨损或电刷牌号不对（3）换向器表面不光滑或云母片凸出（4）电动机过载或电源电压过高（5）电枢绕组或磁极绕组或换向极绕组故障（6）转子动平衡未矫正好排除方法：（1）调整刷杆位置（2）调整电刷压力，研磨电刷与换向器接触面，调换电刷（3）研磨换向器表面、下刻云母槽（4）降低电动机负载及电源电压（5）分别检查原因（6）重新矫正转子动平衡E.机座带电可能原因：(1)各绕组绝缘电阻太低(2)出线头碰机座(3)绕组绝缘损坏造成对地短路排除方法：(1)烘干或重新浸漆(2)修复出线头绝缘(3)修复绝缘损坏处F振动大可
13、能原因：（1）转子动平衡未达到要求（2）电枢绕组、励磁绕组有故障（3）轴承质量不符合要求或安装不好（4）气隙严重不均匀排除方法：（1）重新矫正转子动平衡（2）分别检查原因（3）检查轴承或更换质量合格的轴承（4）调整气隙2)电枢绕组故障的检修（1）电枢绕组接地这是直流电动机绕组最常见的故障。电枢绕组接地一般常发生在槽口处和槽内底部，其判定可用兆欧表法或校验灯法。（2）电枢绕组短路若电枢绕组短路严重，会使电动机烧坏。若只有个别线圈短路时，电动机仍能运转，只是使换向器表面火花变大，电枢绕组发热严重，若不及时发现加以排除，则最终也将导致电动机烧毁。因此，当电枢绕组出现短路故障时，就必须及时予以排除。（
14、3）电枢绕组断路这也是直流电动机常见的故障。实践经验表明，电枢绕组断路点一般发生在绕组元件引出线与换向片的焊接处。造成的原因，一是焊接质量不好，二是电动机过载、电流过大造成脱焊。这种断路点一般较容易发现，只要仔细观察换向器升高片处的焊点情况，再用起子或镊子拨动各焊接点，即可发现。若断路点发生在电枢铁芯槽内部或者不易发现的部位则可用如图4-75所示的方法来判定。电枢绕组断路点若发生在绕组元件与换向片的焊接处，只要重新焊接好即可。断路点只要不在槽内部分，则可以焊接短线，再进行绝缘处理即可。如果断路点发生在铁芯槽内，且断路点只有一处，则可将该绕组元件所连的两片换向片短接，即可继续使用。若断路点较多，
15、则需更换电枢绕组。3)换向器的检修（1）片间短路按如图4-69所示检测，如判定为换向片间短路时，可先仔细观察短路的换向片表面状况，一般均是由于电刷炭粉在槽口将换向片短路或是火花烧灼所致，可用如前面图4-17所示的清槽工具刮去造成片间短路的金属屑末及电刷粉末即可。若用上述方法不能消除片间短路，即可确定短路发生在换向器内部，一般需更换换向器。（2）换向器接地接地故障一般发生在前端的云母环上，该环有一部分露在外面，由于灰尘、油污和其他杂物的堆积，很容易造成接地故障。发生接地故障时，这部分的云母大都已烧损，寻找起来比较容易。修理时，一般只要把击穿烧坏处的污物清除干净，用虫胶漆和云母材料填补烧坏之处，再
16、用可塑云母板覆盖12层即可。（3）云母片凸出由于换向器上换向片的磨损比云母片要快，因此直流电动机使用较长时间后，有可能出现云母片凸出。修理时，可用拉槽工具，把凸出的云母片刮削到比换向片约低1mm即可。4)电刷中性线位置的确定及电刷研磨（1）确定电刷中性线位置常用的是感应法，励磁绕组通过开关接到153V的直流电源上，毫伏表接到相邻两组电刷上（电刷与换向器的接触一定要良好）。当断开或合上开关时（即交替接通和断开励磁绕组的电流），毫伏表的指针会左右摆动，这时将电刷架顺电动机转向或逆电动机转向缓慢移动，直到毫伏表指针几乎不动，刷架位置就是中性线位置。（2）电刷的研磨电刷与换向器表面接触面积的大小将直接影响到电机火花等级，对新更换的电刷必须进行研磨，以保证其接触面积在80以上。研磨电刷的接触
