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1、第一章 直流电动机-3,一、直流电动机的铭牌数据、额定值、出线标志二、直流电动机的换向故障处理三、直流电动机的正确使用与维护四、直流电动机常见故障及检修,本节内容,直流电动机铭牌上规定的各种数据，通常称额定值，是指电机在规定的使用环境和运行条件下正常数值，是选用和使用电动机的依据。,一、铭牌与额定值,直流电动机的铭牌中额定值的含义如下： 1）型号。通常包含有电动机的系列，机座号与铁心长度等几个内容。有的还包括电机极数。 例如：ZLD250/145-12：ZLD 表示直流冶金用电动机系列。250表示机座号，即电枢外径是250cm。145表示铁心长度，即铁心长度是145cm。12表示电动机为12极
2、。又如Z282：Z2表示工业用普通直流电机第二次改型系列。8表示8号机座，即电枢直径为24.5cm。2表示2号铁心长度，即铁心长度为18cm。,一、铭牌与额定值,2）额定功率。指直流电动机长期使用时轴上允许输出的机械功率。 3）额定电压。是指电动机在额定值条件下运用时，施加于电动机两端的输入电压。 4）额定电流。是指电动机在额定电压下输出额定时，长期运转允许输入的工作电流。,一、铭牌与额定值,5）额定转速。直流电动机铭牌上往往规定有低和高两个转速，低转速是指基本转速，高转速是指最高转速。电动机在基本转速以下，采用改变电枢端电压的恒转矩调速，在基本转速以，采用弱磁恒功率调速。 6）励磁方式。是指
3、励磁绕组供电方式，通常有他励、并励、复励和串励。,一、铭牌与额定值,7）励磁电压。励磁电压是指励磁绕组供电电压。励磁电压必须要大于额定励磁电流在励磁绕组最高温升时，绕组电阻上产生的励太压降的数值，否则就会使电动机达不到额定转速和转矩。 8）励磁电流。是指电动机在基本转速时，电动机达到额定功率所需励磁电流。,铭牌与额定值,9）定额：是指电机以额定允许持续运行的时间。一般分连续制、断续制和短时制三种。 10）绝缘等级。是指直流电动机所采用的绝缘材料的耐热等级。超额定值运行，会使电动机产生换向困难、发热、应力增加和绝缘裕度降低等问题，缩短电机寿命。因此直流电动机要超额定值运行，事先必须进行详细核算和
4、试验。,铭牌与额定值,9）定额：是指电机以额定允许持续运行的时间。一般分连续制、断续制和短时制三种。 10）绝缘等级。是指直流电动机所采用的绝缘材料的耐热等级。超额定值运行，会使电动机产生换向困难、发热、应力增加和绝缘裕度降低等问题，缩短电机寿命。因此直流电动机要超额定值运行，事先必须进行详细核算和试验。,铭牌与额定值,选用电动机必须根据负载性质和大小来合理选用，如果选用电动机容量过大时，不但设备容量没有发挥。而且电动机长期低负载运行，经济性较差，不利于节能。对于可逆运转直流电动机来说，容量选大还意味着电机转动惯量的加大，使驱动系统的动态特性变坏，造成时间浪费和生产效率的降低，因此，从节能和保
5、证安全运行观点出发，必须合理选用合适电机。在铭牌和技术条件上未作规定的运行条件，如海拔高度、环境温度等等，均应符合国家标准的规定，如果不符合国家标准规定条件时，必须折算到国家标准规定条件，如海拔超过1000m和环境温度超过40时。,铭牌与额定值,为了便于用户接线，制造厂在直流电机出厂时，在绕组出线端或接板上，都标有出线端标志。 1)电机内有几组同样名称的绕组，或一种绕组分几路引出机外时，其始端和末端除用字母标志外，还需以数字1-2，3-4，5-6等作为注脚。 2)对于绕组内电流方向是这样确定的，对于右转电动机其绕组是的电流（除主极上的去磁绕组外），都由始端流向末端。,直流电动机出线标志,直流电
6、动机出线标志,直流电动机根据励磁绕组接线方式的不同，可分为他励电动机、串励电动机、并励电动机和复励电动机等多种。在使用及检修直流电动机时，必须分清各绕组线端的标记，以便于相互连接和与外电路连接，表2.1给出了直流电动机各绕组线端曾经用过的和现在使用的标记代号。,二、换向故障的原因和处理方法,二、换向故障的原因和处理方法,二、换向故障的原因和处理方法,二、换向故障的原因和处理方法,二、换向故障的原因和处理方法,1、直流电动机使用前的检查 用压缩空气或手动吹风机吹净电动机内部灰尘、电刷粉末等，清除污垢杂物。 拆除与电动机连接的一切接线，用绝缘电阻表测量绕组对机座的绝缘电阻。若小于0.5M时，应进行
7、烘干处理，测量合格后再将拆除的接线恢复。 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进行必要的处理。 检查电刷是否严重损坏，刷架的压力是否适当，刷架的位置是否位于标记的位置。 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。,三、直流电动机的正确使用与维护,2、直流电动机的使用 直流电动机在直接起动时因起动电流很大，这将对电源及电动机本身带来极大的影响。因此，除功率很小的直流电动机可以直接起动外，一般的直流电动机都要采取减压措施来限制起动电流。 当直流电动机采用减压起动时，要掌握好起动过程所需的
8、时间，不能起动过快，也不能过慢，并确保起动电流不能过大（一般为额定电流的12倍）。 在电动机起动时就应做好相应的停车准备，一旦出现意外情况时应立即切除电源，并查找故障原因。 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；有无冒烟或发出焦臭味等现象，如有应立即停机查找原因。 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。在额定负载工况下，一般直流电动机只允许有不超过1 1/2级的火花。电刷下火花的等级，见下页表。 串励电动机在使用时，应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导致严重后
9、果的发生。,三、直流电动机的正确使用与维护,三、直流电动机的正确使用与维护,3、直流电动机的维护应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。直流电动机结构及运行过程中存在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和保养。 3.3.1换向器的维护和保养 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号砂纸在低速旋转的换向器表面仔细研磨。如换向器表面出现严重的灼痕或粗糙不平、表面不圆或有局部凸凹等现象时，则应拆下重新进行车削加工。车削完毕后，应将片间云母槽中的云母片下刻lmm左右，并清除换向器表面的金属屑及毛刺等，最后用压缩空气将
10、整个电枢表面吹扫干净，再进行装配。换向器在负载作用下长期运行后，表面会产生一层坚硬的深褐色薄膜，这层薄膜能够保护换向器表面不受磨损，因此要保护好这层薄膜。,三、直流电动机的正确使用与维护,3.3.2电刷的使用电刷与换向器表面应有良好的接触，正常的电刷压力约为1525kPa，可用弹簧秤进行测量，如图所示。电刷与刷盒的配合不宜过紧，应留有少量的间隙。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。,三、直流电动机的正确使用与维护,四、直流电动机的常见故障及检修,4.1直流电动机的常见故障及排除,四、直流电动机的常见故障及检修,四、直
11、流电动机的常见故障及检修,4.2直流电动机最常见故障的检修 4.2.1电枢绕组接地故障 这是直流电动机绕组最常见的故障。电枢绕组接地故障一般常发生在槽口处和槽内底部，对其的判定可采用绝缘电阻表法或校验灯法：用绝缘电阻表测量电枢绕组对机座的绝缘电阻时，如阻值为零则说明电枢绕组接地。 或者用图所示的毫伏表法进行判定：,四、直流电动机的常见故障及检修,将36V低压电源通过额定电压为36V的低压照明灯后，连接到换向器片上及转轴一端，若灯泡发亮，则说明电枢绕组存在接地故障。具体到是哪个糟的绕组元件接地，则可用图所示的毫伏表法进行判定。将612V低压直流电源的两端分别接到相隔K2或K4的两换向片上（K为换
12、向片数），然后用毫伏表的一支表笔触及电动机轴，另一支表笔触在换向片上，依次测量每个换向片与电动机轴之间的电压值。若被测换向片与电动机轴之间有一定电压数值（即毫伏表有读数），则说明该换向片所连接的绕组元件未接地；相反，若读数为零，则说明该换向片所连接的绕组元件接地。最后，还要判明究竟是绕组元件接地还是与之相连接的换向片接地，还应将该绕组元件的端都从换向片上取下来，再分别测试加以确定。,四、直流电动机的常见故障及检修,4.2.2 电枢绕组短路故障 若电枢绕组严重短路，会将电动机烧坏。若只有个别线圈发生短路时，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，若不及时发现并加以排除，则最终
13、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。,四、直流电动机的常见故障及检修,电枢绕组短路故障主要发生在同槽绕组元件的匝间短路及上下层绕组元件之间的短路，查找短路的常用方法有： 短路测试器法 与前面查找三相异步电动机定子绕组匝问短路的方法一样，将短路测试器接通交流电源后，置于电枢铁心的某一槽上，将断锯条在其他各槽口上面平行移动，当出现较大幅度的振动时，则该槽内的绕组元件存在短路故障。,四、直流电动机的常见故障及检修,毫伏表法 如图所示，将6.3V交流电压（用直流电压也可以）加在相隔K/2或K4两换向片上，用毫伏表的两支表笔依次接触到换向器的相邻两换向片上，检测换向器
14、的片间电压。在检测过程中，若发现毫伏表的读数突然变小，例如，图中4与5两换向片间的测试读数突然变小，则说明与该两换向片相连的电枢绕组元件有匝问短路。若在检测过程中，各换向片问电压相等，则说明没有短路故障。,4.2.3电枢绕组断路故障这也是直流电动机常见故障之一。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。造成的原因有：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，再用螺钉旋具或镊子拨动各焊接点，即可发现。,四、直流电动机的常见故障及检修,若断路点发生在电枢铁心槽内部，或者不易发现的部位，则可用图所示的方法来判定。将612的直流电源连接到换向器上相距K2或K4的两换向片上，用笔伏表测量各相邻两换向片间的电压，并逐步依次进行测E。有断路的绕组所连接的两换向片（如图中的4、5两换向片）被毫伏表跨按时，有读数指示，而且指针发生剧烈跳动。若毫伏表跨接在完好的绕组所连接的两换向片上时，指针将无读数指示。,四、直流电动机的常见故障及检修,Thank you！,
