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1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式1四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第二章第二章 直流电机的故障分析与维护直流电机的故障分析与维护 电机拖动及控制电机拖动及控制 直流电机的故障分析与维护2022/12/2第1页，本讲稿共101页第二章第二章直流电机换向故障分析与维护直流电机换向故障分析与维护2.5思考思考2.3直流电机主极绕组、换向绕组、补偿绕组直流电机主极绕组、换向绕组、补偿绕组故障分析及处理故障分析及处理2.4直流电机运行中的常见故障与处理直流电机运行中的常见故障与处理2.1直流电机换向故障分析与维护直流电机换向故障分析与维护2.2直
2、流电机电枢绕组故障及维护直流电机电枢绕组故障及维护第2页，本讲稿共101页直流电机的换向故障是直流电机拖动控制中的经直流电机的换向故障是直流电机拖动控制中的经常遇到的重要故障，换向不良，不但将严重影响直流常遇到的重要故障，换向不良，不但将严重影响直流电机的正常工作，还会危及直流电机的安全，造成大电机的正常工作，还会危及直流电机的安全，造成大的经济损失。换向故障的分析，正确的检测、维护是的经济损失。换向故障的分析，正确的检测、维护是现场技术人员必不可少的基本技能。现场技术人员必不可少的基本技能。2.1 2.1 直流电机换向故障分析与维护直流电机换向故障分析与维护第3页，本讲稿共101页1.直流电
3、机换向不良的主要征象直流电机换向不良的主要征象直流电机换向不良的征象很多直流电机换向不良的征象很多,也很复杂也很复杂,但主要表现在；但主要表现在；换向火花增大换向火花增大换向器表面烧伤换向器表面烧伤换向器表面的氧化膜被破坏换向器表面的氧化膜被破坏电刷镜面出现异常现象电刷镜面出现异常现象1.1.1直流电机换向故障分析与维护直流电机换向故障分析与维护第4页，本讲稿共101页2.换向火花状态换向火花状态换向火花是衡量换向优劣的主要标准。换向火花是衡量换向优劣的主要标准。换向火花的形状，从直观现象可分为点状火花、粒状火花、球状火花、换向火花的形状，从直观现象可分为点状火花、粒状火花、球状火花、舌状火花
4、、爆呜状火花、飞溅火花、和环状火花。舌状火花、爆呜状火花、飞溅火花、和环状火花。在正常运行时，一般是在电刷边缘出现少量点状火花或粒状火花，分布均匀。在正常运行时，一般是在电刷边缘出现少量点状火花或粒状火花，分布均匀。当换向恶化、不良时，会出现舌状火花或爆呜状飞溅火花和环状火花，这些火花当换向恶化、不良时，会出现舌状火花或爆呜状飞溅火花和环状火花，这些火花危害极大，可烧坏换向器和电刷。危害极大，可烧坏换向器和电刷。第5页，本讲稿共101页2.换向火花状态换向火花状态火花状态的另一种反映是火花颜色。火花状态的另一种反映是火花颜色。一般可分为蓝、黄、白、红、和绿色。一般可分为蓝、黄、白、红、和绿色。
5、换向正常时，一般为蓝色、淡黄色或淡白色。换向正常时，一般为蓝色、淡黄色或淡白色。当换向不良时则会出现明亮色或红色火花，严重情况会出现绿色火花。当换向不良时则会出现明亮色或红色火花，严重情况会出现绿色火花。第6页，本讲稿共101页3.换向器表面的状态换向器表面的状态在正常换向运行时，换向器表面是平滑、光亮，无任何磨损、印迹或在正常换向运行时，换向器表面是平滑、光亮，无任何磨损、印迹或斑点。当换抽不良进，换向器表面会出现异常烧伤。斑点。当换抽不良进，换向器表面会出现异常烧伤。（1）烧痕）烧痕在换向器表面出现一般用汽油擦不掉的烧伤痕迹。若换向片倒角不在换向器表面出现一般用汽油擦不掉的烧伤痕迹。若换向
6、片倒角不良、云母片突出，换向片棱边上将出现烧痕；当换向片研磨不良时换向片中间可能良、云母片突出，换向片棱边上将出现烧痕；当换向片研磨不良时换向片中间可能出现烧痕；当换向极绕组接线极性不对时，则换向片可能全发黑。出现烧痕；当换向极绕组接线极性不对时，则换向片可能全发黑。第7页，本讲稿共101页3.换向器表面的状态换向器表面的状态（2）节痕）节痕节痕是指换抽器表面出现有规律的变色或痕迹。一种是槽距弄节痕，节痕是指换抽器表面出现有规律的变色或痕迹。一种是槽距弄节痕，其痕迹规律是按电枢槽间距出现的伤迹，主要的原因为换向极偏强或偏弱；另一其痕迹规律是按电枢槽间距出现的伤迹，主要的原因为换向极偏强或偏弱；
7、另一种是极距型节痕，伤痕是按极数或极对数间隔排列的。主要的原因是并接线套开种是极距型节痕，伤痕是按极数或极对数间隔排列的。主要的原因是并接线套开焊或升高片焊接不良造成。焊或升高片焊接不良造成。第8页，本讲稿共101页4.电刷镜面状态电刷镜面状态正常换向，电刷与换向器的接触面是光亮平滑的，通常称为镜面。当电机换向正常换向，电刷与换向器的接触面是光亮平滑的，通常称为镜面。当电机换向不良时，电刷镜面会出现雾状、麻点和绕伤痕迹。不良时，电刷镜面会出现雾状、麻点和绕伤痕迹。如果电刷材质中含有碳化硅或金钢砂之类物质时，镜面上就会出现白如果电刷材质中含有碳化硅或金钢砂之类物质时，镜面上就会出现白色斑点或条痕
8、。色斑点或条痕。当空气湿度过大，或空气含酸性气体时，电刷表面会沉积着一些细微的铜粉末，当空气湿度过大，或空气含酸性气体时，电刷表面会沉积着一些细微的铜粉末，这种现象称为这种现象称为“镀铜镀铜”，当电机发生镀铜时，换向器的氧化膜被破坏，使换向恶化。，当电机发生镀铜时，换向器的氧化膜被破坏，使换向恶化。第9页，本讲稿共101页1.1.2直流电机换向故障原因及维护直流电机换向故障原因及维护直流电机的换向情况可以反映出电机运行是否正常良好的换向可使电机安全直流电机的换向情况可以反映出电机运行是否正常良好的换向可使电机安全可靠地运行和延长它的寿命。可靠地运行和延长它的寿命。直流电机的内部故障，大多数会引
9、起换向出现有害的火花或火花增直流电机的内部故障，大多数会引起换向出现有害的火花或火花增大严重时灼伤换向器表面，甚至妨碍直流电机的工常运行。大严重时灼伤换向器表面，甚至妨碍直流电机的工常运行。以下就机械方面和由机械引起的电气方面、电枢绕组、定子绕组、电以下就机械方面和由机械引起的电气方面、电枢绕组、定子绕组、电源等故障，从而引起换向恶化的主要原因做一概要的分析并介绍一些基源等故障，从而引起换向恶化的主要原因做一概要的分析并介绍一些基本维护方法。本维护方法。第10页，本讲稿共101页1.机械原因及维护机械原因及维护直流电机的电刷和换向器的连接属下滑动接触、保持良好的滑动接直流电机的电刷和换向器的连
10、接属下滑动接触、保持良好的滑动接触才可能有良好的换向。但腐蚀性气体、空气湿度、电机振动电刷触才可能有良好的换向。但腐蚀性气体、空气湿度、电机振动电刷和换向器装配质量及安装工艺等因素都对电刷和换向器的滑动接触情况和换向器装配质量及安装工艺等因素都对电刷和换向器的滑动接触情况有影响，当电机振动、电刷和换向器的机械原因使电刷和换向器的滑动有影响，当电机振动、电刷和换向器的机械原因使电刷和换向器的滑动接触不良时就会在电刷和换向器之间产生有害的火花。接触不良时就会在电刷和换向器之间产生有害的火花。电机振动电机振动换向器换向器电刷电刷第11页，本讲稿共101页1.机械原因及维护机械原因及维护直流电机的电刷
11、和换向器的连接属下滑动接触、保持良好的滑动接触直流电机的电刷和换向器的连接属下滑动接触、保持良好的滑动接触才可能有良好的换向。但腐蚀性气体、空气湿度、电机振动电刷和换才可能有良好的换向。但腐蚀性气体、空气湿度、电机振动电刷和换向器装配质量及安装工艺等因素都对电刷和换向器的滑动接触情况有影向器装配质量及安装工艺等因素都对电刷和换向器的滑动接触情况有影响，当电机振动、电刷和换向器的机械原因使电刷和换向器的滑动接触响，当电机振动、电刷和换向器的机械原因使电刷和换向器的滑动接触不良时就会在电刷和换向器之间产生有害的火花。不良时就会在电刷和换向器之间产生有害的火花。电机振动电机振动换向器换向器电刷电刷（
12、1）电电机机振振动动电电机机振振动动对对换换向向的的影影响响是是由由电电枢枢振振动动的的振振幅幅和和频频率率高高低低所所决决定定的的。与与电电枢枢向向某某一一方方向向振振动动时时，就就会会制制成成电电刷刷与与换换向向器器的的接接触触面面的的压压力力波波动动，从从而而使使电电刷刷在在换换向向器器表表面面跳跳动动、随随着着电电机机转转速速的的增增高高，振振动动加加剧剧，电电刷刷在在换换向向器器表表面面跳跳动动幅幅度度就就越越大大。电电机机的的振振动动过过大大多多是是由由于于电电枢枢两两端端的的平平衡衡块块脱脱落落使使位位置置移移动动造造成成电电枢枢的的不不平平衡衡，或或是是在在电电枢枢绕绕组组修修
13、理理后后未未进进行行平平衡衡校校正正引引起起的的。般般说说来来，对对低低速速运运行行的的电电机机，电电枢枢应应进进行行静静平平衡衡校校验验；对对高高速速运运行行电电机机，电电枢枢必必须须进进行行动动平平衡衡校校验验。所所加加平平衡衡块块必必须须牢牢靠靠地地固固定定在在电电枢枢上。上。第12页，本讲稿共101页1.机械原因及维护机械原因及维护直流电机的电刷和换向器的连接属下滑动接触、保持良好的滑动接触直流电机的电刷和换向器的连接属下滑动接触、保持良好的滑动接触才可能有良好的换向。但腐蚀性气体、空气湿度、电机振动电刷和换才可能有良好的换向。但腐蚀性气体、空气湿度、电机振动电刷和换向器装配质量及安装
14、工艺等因素都对电刷和换向器的滑动接触情况有影向器装配质量及安装工艺等因素都对电刷和换向器的滑动接触情况有影响，当电机振动、电刷和换向器的机械原因使电刷和换向器的滑动接触响，当电机振动、电刷和换向器的机械原因使电刷和换向器的滑动接触不良时就会在电刷和换向器之间产生有害的火花。不良时就会在电刷和换向器之间产生有害的火花。电机振动电机振动换向器换向器电刷电刷换换向向器器是是直直流流电电机机的的关关键键部部件件要要求求表表面面光光洁洁圆圆整整，没没有有局局部部变变形形。在在换换向向良良好好的的情情况况下下，长长期期运运转转的的换换向向器器表表面面与与出出刷刷接接触触的的部部分分将将形形成成一一层层坚坚
15、硬硬的的褐褐色色薄薄膜膜。这这层层薄薄膜膜有有利利于于换换向向，并并能能减减少少换换向向器器的的磨磨损损。当当换换向向器器装装配配质质量量不不良良造造成成变变形形或或片片间间云云母母突突出出以以及及受受到到碰碰撞撞，使使个个别别换换向向片片凸凸出出或或凹凹下下，表表面面有有撞撞击击疤疤痕痕或或毛毛刺刺时时，电电刷刷就就不不能能在在换换向向器器上上平平稳稳滑滑动动，使使火火花花增增大大。换换向向器器表表面面粘有油腻污物也会使电刷接触不良，而产生火花。粘有油腻污物也会使电刷接触不良，而产生火花。1.换向器，换向器，2，刷握，刷握，3，电，电刷，刷，4，弹簧秤，弹簧秤，5，纸片，纸片面性面性 第13
16、页，本讲稿共101页1.机械原因及维护机械原因及维护直流电机的电刷和换向器的连接属下滑动接触、保持良好的滑动接触直流电机的电刷和换向器的连接属下滑动接触、保持良好的滑动接触才可能有良好的换向。但腐蚀性气体、空气湿度、电机振动电刷和换才可能有良好的换向。但腐蚀性气体、空气湿度、电机振动电刷和换向器装配质量及安装工艺等因素都对电刷和换向器的滑动接触情况有影向器装配质量及安装工艺等因素都对电刷和换向器的滑动接触情况有影响，当电机振动、电刷和换向器的机械原因使电刷和换向器的滑动接触响，当电机振动、电刷和换向器的机械原因使电刷和换向器的滑动接触不良时就会在电刷和换向器之间产生有害的火花。不良时就会在电刷
17、和换向器之间产生有害的火花。电机振动电机振动换向器换向器电刷电刷换向器表面如有污物，应用沾有酒精的抹布擦净。换向器表面如有污物，应用沾有酒精的抹布擦净。换换向向器器表表面面出出现现不不规规则则情情况况时时，用用与与换换向向片片表表面面吻吻合合的的木木块块垫垫上上细细玻玻璃璃砂砂纸纸来来磨磨换换向向器器，若若还还不不能能满满足足要要求，则必须车削换向器的外圆。求，则必须车削换向器的外圆。若若因因换换向向片片间间的的绝绝缘缘云云母母突突出出，应应将将云云母母片片下下刻刻，下下刻刻深深度度为为1.5mm左左右右为为益益，过过深深的的下下刻刻易易在在片片间间堆堆积积炭炭粉粉，造造成成片片间间短短路路。
18、下下刻刻片片间间云云母母后后，应应研研磨磨换换向向器外圆，使换向器表面光滑。器外圆，使换向器表面光滑。1.换向器，换向器，2，刷握，刷握，3，电，电刷，刷，4，弹簧秤，弹簧秤，5，纸片，纸片面性面性第14页，本讲稿共101页1.机械原因及维护机械原因及维护直流电机的电刷和换向器的连接属下滑动接触、保持良好的滑动接触直流电机的电刷和换向器的连接属下滑动接触、保持良好的滑动接触才可能有良好的换向。但腐蚀性气体、空气湿度、电机振动电刷和换才可能有良好的换向。但腐蚀性气体、空气湿度、电机振动电刷和换向器装配质量及安装工艺等因素都对电刷和换向器的滑动接触情况有影向器装配质量及安装工艺等因素都对电刷和换向
19、器的滑动接触情况有影响，当电机振动、电刷和换向器的机械原因使电刷和换向器的滑动接触响，当电机振动、电刷和换向器的机械原因使电刷和换向器的滑动接触不良时就会在电刷和换向器之间产生有害的火花。不良时就会在电刷和换向器之间产生有害的火花。电机振动电机振动换向器换向器电刷电刷为为保保征征电电刷刷和和换换向向器器的的良良好好接接触触，电电刷刷表表面面至至少少要要有有3/4与与换换向向器器接接触触，电电刷刷压压力力要要保保持持均均匀匀，电电刷刷间间压压力力相相差差不不超超过过10%，以以保保证证各各电电刷刷的的接接触触电阻基本相当，从而使各电刷电流均衡。电阻基本相当，从而使各电刷电流均衡。若若电电刷刷弹弹
20、簧簧压压力力不不合合适适，电电刷刷材材料料不不符符合合要要求求，电电刷刷型型号号不不一一至至，电电刷刷与与刷刷合合之之间间配配合合太太紧紧或或太太松松，电电刷刷伸伸出出盒盒太太长长，都都会会影影响响电电刷刷的的受受力力，产生有害火花。产生有害火花。第15页，本讲稿共101页1.机械原因及维护机械原因及维护直流电机的电刷和换向器的连接属下滑动接触、保持良好的滑动接触才可直流电机的电刷和换向器的连接属下滑动接触、保持良好的滑动接触才可能有良好的换向。但腐蚀性气体、空气湿度、电机振动电刷和换向器装配能有良好的换向。但腐蚀性气体、空气湿度、电机振动电刷和换向器装配质量及安装工艺等因素都对电刷和换向器的
21、滑动接触情况有影响，当电机振质量及安装工艺等因素都对电刷和换向器的滑动接触情况有影响，当电机振动、电刷和换向器的机械原因使电刷和换向器的滑动接触不良时就会在电动、电刷和换向器的机械原因使电刷和换向器的滑动接触不良时就会在电刷和换向器之间产生有害的火花。刷和换向器之间产生有害的火花。电机振动电机振动换向器换向器电刷电刷电电刷刷压压力力弹弹簧簧应应根根据据不不同同的的电电刷刷而而定定。一一般般电电机机用的用的D104或或D172电刷，其压力可取电刷，其压力可取15002500Pa。其其电电刷刷压压力力的的测测定定与与调调整整如如图图2-1所所示示。若若是是双双辫辫电电刷刷，用用弹弹簧簧秤秤勾勾住住
22、刷刷辫辫，若若是是单单辫辫电电刷刷，则则用用弹弹簧簧秤秤勾勾住住电电刷刷压压指指，然然后后将将普普通通打打印印纸纸片片垫垫入入电电刷刷下下，放放松松并并调调整整弹弹簧簧秤秤位位置置，使使弹弹簧簧秤秤轴轴线线与与电电刷刷轴轴线线一一致致，然然后后使使弹弹簧簧秤秤的的拉拉力力逐逐渐渐加加大大，当当纸纸片片能能轻轻轻轻拉拉动动时时，弹弹簧簧秤秤读读数数即即为为电电刷刷所所受受的压力。的压力。第16页，本讲稿共101页2.电气原因及维护电气原因及维护不良的主要原因，一般在电机设计与制造时都作了较好的补偿与处理，电刷通不良的主要原因，一般在电机设计与制造时都作了较好的补偿与处理，电刷通过换向器与几何中心
23、线的元件接触，使换向元件不切割主磁场。过换向器与几何中心线的元件接触，使换向元件不切割主磁场。但是由于维修后换向绕组、补偿绕组安装不准确，磁极、刷盒装配偏差，造成各磁但是由于维修后换向绕组、补偿绕组安装不准确，磁极、刷盒装配偏差，造成各磁极间距离相差太大、各磁极下的气隙不均匀、电刷不对齐中心、电刷沿换向器圆周不等极间距离相差太大、各磁极下的气隙不均匀、电刷不对齐中心、电刷沿换向器圆周不等分（一般电机电刷沿换向器圆周等分差不超过分（一般电机电刷沿换向器圆周等分差不超过0.5mm）。）。上述原因都可使增大电枢反应电势，从而使换向恶化，产生有害火花。上述原因都可使增大电枢反应电势，从而使换向恶化，产
24、生有害火花。第17页，本讲稿共101页2.电气原因及维护电气原因及维护在检修时，应使各个磁极、电刷按装合适，分配均匀。在检修时，应使各个磁极、电刷按装合适，分配均匀。换向极绕组、补偿绕组按装正确，就能起到改善换向换向极绕组、补偿绕组按装正确，就能起到改善换向的作用。的作用。电刷中心位置测定一般有三种方法电刷中心位置测定一般有三种方法.感应法感应法正反转发电机法正反转发电机法正反转电动机法正反转电动机法这这是是最最常常用用的的一一种种方方法法，将将毫毫伏伏表表（或或用用万万用用表表的的电电流流表表替替代代）接接入入相相邻邻两两组组电电刷刷上上，接接通通励励磁磁开开关关S瞬瞬间间，指指针针会会左左
25、右右摆摆动动，这这样样反反复复移移运运电电刷刷位位置置测测试试，直直到到摆摆动动最最小小或或几几乎乎摆摆动动时时的的位位置，就是要找的几何中心线位置。置，就是要找的几何中心线位置。第18页，本讲稿共101页2.电气原因及维护电气原因及维护在检修时，应使各个磁极、电刷按装合适，分配均在检修时，应使各个磁极、电刷按装合适，分配均匀。换向极绕组、补偿绕组按装正确，就能起到改匀。换向极绕组、补偿绕组按装正确，就能起到改善换向的作用。善换向的作用。电刷中心位置测定一般有三种方法电刷中心位置测定一般有三种方法.感应法感应法正反转发电机法正反转发电机法正反转电动机法正反转电动机法正反转发电机法正反转发电机法
26、采用它励方式，保持转速不变，使电机采用它励方式，保持转速不变，使电机正反转，用万用表测电枢端压，逐渐移动电刷的位置，在正反转，用万用表测电枢端压，逐渐移动电刷的位置，在相同的电压下测出正反转时电机端压读相同的电压下测出正反转时电机端压读数，直到正转与反转数，直到正转与反转时电枢端压读数大小相等时，这时电刷的位置就是几何中位置。时电枢端压读数大小相等时，这时电刷的位置就是几何中位置。第19页，本讲稿共101页在在直直流流电电机机端端压压。与与励励磁磁保保持持恒恒定定，改改变变直直流流电电机机端端压压极极性性，使使直直流流电电机机正正反反转转，逐逐渐渐移移动动电电刷刷位位置置，用用测测速速表表测测
27、量量正正反反向向转转速速，若若电电刷刷不不在在几几何何中中心心上上，正正反反转转和和转转速速相相差差较较大大，只只有有当当调调节节电电刷刷位位置置在在中中心心点点时时，正正反反转转速速相相差差最小或基本相等。最小或基本相等。2.电气原因及维护电气原因及维护在检修时，应使各个磁极、电刷按装合适，分在检修时，应使各个磁极、电刷按装合适，分配均匀。换向极绕组、补偿绕组按装正确，就配均匀。换向极绕组、补偿绕组按装正确，就能起到改善换向的作用。能起到改善换向的作用。电刷中心位置测定一般有三种方法电刷中心位置测定一般有三种方法.感应法感应法正反转发电机法正反转发电机法正反转电动机法正反转电动机法第20页，
28、本讲稿共101页2.电气原因及维护电气原因及维护在检修时，应使各个磁极、电刷按装合适，分在检修时，应使各个磁极、电刷按装合适，分配均匀。换向极绕组、补偿绕组按装正确，就能起配均匀。换向极绕组、补偿绕组按装正确，就能起到改善换向的作用。到改善换向的作用。电刷中心位置测定一般有三种方法电刷中心位置测定一般有三种方法.感应法感应法正反转发电机法正反转发电机法正反转电动机法正反转电动机法若若是是换换向向极极绕绕组组或或补补偿偿绕绕组组的的接接线线错错误误，不不能能保保证证其其附附加加磁磁场场抵抵消消电电枢枢反反应应磁磁场场，其其结结果果不不但但不不能能改改善善换换向向，反反而而会会增增加加换换向向恶恶
29、化化，火火花花急急剧剧增增大大，换换向向片片明明显显灼灼黑黑。这这种种情情下下对对调调换换向向极极或或补补偿偿极极的的两两个个接接组组端端子子，换换向向火火花花明明显显减减小小或或消消失失，表表明明接接线线极性正确。极性正确。第21页，本讲稿共101页3.其它影响及维护：其它影响及维护：电枢绕组的故障与电源不良等因素电枢绕组的故障与电源不良等因素造成的换向不良在一般中小型直流造成的换向不良在一般中小型直流电机中也多见。电机中也多见。电枢元件断线或焊接不良电枢元件断线或焊接不良电枢绕组短路电枢绕组短路电源对换向的影响电源对换向的影响 直流电机的电枢绕组是通过与相应换向片焊接相连直流电机的电枢绕组
30、是通过与相应换向片焊接相连的一闭合回路，如电枢绕组个别元件与换向片焊接不的一闭合回路，如电枢绕组个别元件与换向片焊接不好，当元件转到电刷下时，电流就通过电刷接通，在好，当元件转到电刷下时，电流就通过电刷接通，在离开电刷时也通过电刷断开，因而会在与电刷接触和离开电刷时也通过电刷断开，因而会在与电刷接触和断开的瞬间产生大量的火花，会使短路元件两端的换断开的瞬间产生大量的火花，会使短路元件两端的换向片灼黑，向片灼黑，第22页，本讲稿共101页3.其它影响及维护：其它影响及维护：电枢绕组的故障与电源不良等因电枢绕组的故障与电源不良等因素造成的换向不良在一般中小型素造成的换向不良在一般中小型直流电机中也
31、多见。直流电机中也多见。电枢元件断线或焊接不良电枢元件断线或焊接不良电枢绕组短路电枢绕组短路电源对换向的影响电源对换向的影响这这时时能能电电压压表表检检测测换换向向片片间间电电压压如如图图所所示示，断断线线元元件件或或与与换换向向器器焊焊接接不不良良元元件件两两则则的的换换向向片片间电压特别高。片片间电压特别高。第23页，本讲稿共101页3.其它影响及维护：其它影响及维护：电枢绕组的故障与电源不良等电枢绕组的故障与电源不良等因素造成的换向不良在一般中因素造成的换向不良在一般中小型直流电机中也多见。小型直流电机中也多见。电枢元件断线或焊接不良电枢元件断线或焊接不良电枢绕组短路电枢绕组短路电源对换
32、向的影响电源对换向的影响电电枢枢绕绕组组有有短短路路现现象象时时，电电机机的的空空载载和和负负载载电电流流增增大大，短短路路元元件件中中产产生生了了较较大大的的交交变变电电流流，使使电电枢枢局局部部发发热热，甚甚至至烧烧损损绕绕组组。在在电电枢枢绕绕组组的的个个别别处处发发生生匝匝间间短短路路时时，一一方方面面破破坏坏了了并并联联支支路路电电势势的的平平衡衡，由由短短路路元元件件中中产产生生的的交交变变环环流流会会加剧换向恶化，使火花增大。加剧换向恶化，使火花增大。第24页，本讲稿共101页3.其它影响及维护：其它影响及维护：电枢绕组的故障与电源不良等因电枢绕组的故障与电源不良等因素造成的换向
33、不良在一般中小型素造成的换向不良在一般中小型直流电机中也多见。直流电机中也多见。电枢元件断线或焊接不良电枢元件断线或焊接不良电枢绕组短路电枢绕组短路电源对换向的影响电源对换向的影响由由于于变变流流技技术术的的迅迅速速发发展展，可可变变直直流流电电源源以以其其独独特特的的效效率率高高，控控制制维维护护方方便便等等优优点点而而快快速速发发展展。但但这这种种电电源源带带来来的的谐谐波波电电流流和和快快速速暂暂态态变变化化，对对直直流流电电动动机机有有一一定定危危害。害。第25页，本讲稿共101页3.其它影响及维护：其它影响及维护：电枢绕组的故障与电源不良等电枢绕组的故障与电源不良等因素造成的换向不良
34、在一般中因素造成的换向不良在一般中小型直流电机中也多见。小型直流电机中也多见。电枢元件断线或焊接不良电枢元件断线或焊接不良电枢绕组短路电枢绕组短路电源对换向的影响电源对换向的影响电电源源中中的的交交流流成成分分会会使使直直流流电电机机换换向向恶恶化化，而而且且还还增增加加了了电电机机的的噪噪声声、振振动动、损损耗耗、发发热热。改改善善的的基基本本方方法法，一一般般采采用用平平波波电电抗抗器器来来滤滤波波，减减小小谐谐波波的的影影响响。第26页，本讲稿共101页3.其它影响及维护：其它影响及维护：电枢绕组的故障与电源不良等因电枢绕组的故障与电源不良等因素造成的换向不良在一般中小型素造成的换向不良
35、在一般中小型直流电机中也多见。直流电机中也多见。电枢元件断线或焊接不良电枢元件断线或焊接不良电枢绕组短路电枢绕组短路电源对换向的影响电源对换向的影响若若用用单单相相整整流流不不加加平平波波电电抗抗器器运运行行，直直流流电电机机的的使使用用功功率率仅仅可可达达到到额额定定功功率率的的50%，左左右右。一一般般加加平平波波电电抗抗器器的的电电感感值值约约为为直直流流电电机电枢电路电感的机电枢电路电感的2倍左右。倍左右。返回目录返回目录第27页，本讲稿共101页直流电机电枢绕组是电机产生感应电动势和电磁转矩的核心部件，输入的电压较直流电机电枢绕组是电机产生感应电动势和电磁转矩的核心部件，输入的电压较
36、高，电流较大，它的故障不但直接影响正常其正常运行，也随时危及电机和运行人员高，电流较大，它的故障不但直接影响正常其正常运行，也随时危及电机和运行人员的安全，所以在直流电机的运行维护过程中，必须随时监测，一但发现电枢故障，应的安全，所以在直流电机的运行维护过程中，必须随时监测，一但发现电枢故障，应立即处理，以避免事故扩张造成更大损失立即处理，以避免事故扩张造成更大损失直流电机过热及处理直流电机过热及处理电枢绕组短路故障的分析与处理电枢绕组短路故障的分析与处理电枢绕组断路及处理电枢绕组断路及处理电枢绕组短接及处理电枢绕组短接及处理2.2 2.2 直流电机电枢绕组故障及维护直流电机电枢绕组故障及维护
37、第28页，本讲稿共101页 1.直流电机过热及处理直流电机过热及处理当直流电机投入运行以后，整机温升超过规定标准，而无其它的运行反当直流电机投入运行以后，整机温升超过规定标准，而无其它的运行反常现象。由于长期过热，会加速绝缘老化，缩短电机的使用寿命，对于设计、常现象。由于长期过热，会加速绝缘老化，缩短电机的使用寿命，对于设计、安装、维护方式等工艺上的缺陷而造成的过热，若不及时处理，则会造成过安装、维护方式等工艺上的缺陷而造成的过热，若不及时处理，则会造成过热加剧，故障扩大。所以对于整机过热也不能大意，要仔细观察、分析，找热加剧，故障扩大。所以对于整机过热也不能大意，要仔细观察、分析，找出原因，
38、制订合理的处理办法，以使其恢复正常运行。出原因，制订合理的处理办法，以使其恢复正常运行。第29页，本讲稿共101页 1.直流电机过热及处理直流电机过热及处理造成整机均匀过热的原因可从以下几个方面考虑：造成整机均匀过热的原因可从以下几个方面考虑：电机的运行方式与电机设计方案不符，例如将按短时运行或短时重复运电机的运行方式与电机设计方案不符，例如将按短时运行或短时重复运行设计配置的电机却用于了连续运行；电机长时期过载；行设计配置的电机却用于了连续运行；电机长时期过载；电机的风路堵塞，铁心和线圈表面被纤维绒毛或灰尘覆盖，造成散热恶电机的风路堵塞，铁心和线圈表面被纤维绒毛或灰尘覆盖，造成散热恶化；化；
39、第30页，本讲稿共101页 1.直流电机过热及处理直流电机过热及处理对于维修后重装的电机，当散热风扇叶片曲面方向与电机旋转方向矛盾，会降低冷却对于维修后重装的电机，当散热风扇叶片曲面方向与电机旋转方向矛盾，会降低冷却效率，在额定或重载工作下，电机会过热；效率，在额定或重载工作下，电机会过热；空气过滤器堵塞、空气过滤器堵塞、油腻污染；油腻污染；工作环境恶劣；工作环境恶劣；设计的电机通风管道口径太小，曲度太大，弯头太多等造成的通风散热不设计的电机通风管道口径太小，曲度太大，弯头太多等造成的通风散热不畅等。畅等。第31页，本讲稿共101页 1.直流电机过热及处理直流电机过热及处理针对具体的问题，作相
40、应处理：针对具体的问题，作相应处理：对于在恶劣环境的高温、高湿通风不畅条件下工作的电机要适当降低容对于在恶劣环境的高温、高湿通风不畅条件下工作的电机要适当降低容量使用或采用强力通风方式来加强散热。量使用或采用强力通风方式来加强散热。对于由于设计参数不符合的要重新校核，重新选配拖动电机和运行方式，对于由于设计参数不符合的要重新校核，重新选配拖动电机和运行方式，为了提高电机的使用效率，应尽可能地使电机调速性质与负载性质一致。为了提高电机的使用效率，应尽可能地使电机调速性质与负载性质一致。第32页，本讲稿共101页1.直流电机过热及处理直流电机过热及处理针对具体的问题，作相应处理：针对具体的问题，作
41、相应处理：对于专用的电机通风风路堵塞，可采用压缩空气机吹扫清洁，在对电机对于专用的电机通风风路堵塞，可采用压缩空气机吹扫清洁，在对电机绕组等结构部件进行吹风清洁时，要避免伤及电机绝缘。绕组等结构部件进行吹风清洁时，要避免伤及电机绝缘。随时保持电机的环境清洁，通风流畅。对于编织物过滤器，可用吸尘随时保持电机的环境清洁，通风流畅。对于编织物过滤器，可用吸尘器清除污染物，对于喷油空气过滤器，可用汽油清洗，然后用热碱水器清除污染物，对于喷油空气过滤器，可用汽油清洗，然后用热碱水清冲洗，再充以新油持用。清冲洗，再充以新油持用。第33页，本讲稿共101页2.电枢绕组短路故障的分析与处理电枢绕组短路故障的分
42、析与处理电枢短路检测电枢短路检测电枢绕组由于短路故障电枢绕组由于短路故障而烧毁时而烧毁时,一般打开电机一般打开电机通过直接观察就可找到通过直接观察就可找到烧焦的故障点，为了准烧焦的故障点，为了准确，除了用短路测试器确，除了用短路测试器检查，还可通过用左图检查，还可通过用左图简易方法进行确定。简易方法进行确定。第34页，本讲稿共101页电枢短路检测电枢短路检测将将612伏伏的的直直流流电电源源接接到到电电枢枢两两侧侧的的换换向向片片上上，用用直直流流毫毫伏伏表表依依次次测测量量各各相相邻邻的的两两个个换换向向片片间间的的电电压压值值，由由于于电电枢枢绕绕组组是是非非常常有有规规律律的的重重复复排
43、排列列，所所以以在在正正常常片片间间的的读读数数也也是是相相等等的的或或呈呈规规律律的的重重复复变变化偏转。化偏转。2.电枢绕组短路故障的分析与处理电枢绕组短路故障的分析与处理第35页，本讲稿共101页电枢短路检测电枢短路检测如如果果出出现现在在某某两两个个测测点点的的读读数数很很小小或或近近似似为为零零，则则说说明明连连接接这这两两个个换换向向片片的的电电枢枢绕绕圈圈存存在在短短路路故故障障，若若其其读读数数为为零零，则则多多为为换向片间的短路。换向片间的短路。2.电枢绕组短路故障的分析与处理电枢绕组短路故障的分析与处理第36页，本讲稿共101页电枢绕组短路的原因，往往是由于绝缘老化，机械损
44、擦损使同槽绕圈间的匝间电枢绕组短路的原因，往往是由于绝缘老化，机械损擦损使同槽绕圈间的匝间短路或上下层之间的层间短路。对于使用时间不长，绝缘并未老化的电机，当只有短路或上下层之间的层间短路。对于使用时间不长，绝缘并未老化的电机，当只有一、两个线圈有短路时，可以切断短路线圈，在两个换向片接线处接以跨接线，作一、两个线圈有短路时，可以切断短路线圈，在两个换向片接线处接以跨接线，作应急使用，如图所示。若短路绕圈过多，则应送电机修理厂重绕。应急使用，如图所示。若短路绕圈过多，则应送电机修理厂重绕。电枢线圈的短接电枢线圈的短接单迭绕组单迭绕组单波绕组单波绕组第37页，本讲稿共101页对于叠绕直流电机的电
45、枢绕组线圈，其首尾正好在相邻的两片上，所以将对应对于叠绕直流电机的电枢绕组线圈，其首尾正好在相邻的两片上，所以将对应的这两个换向片短接就可以了。而对于单波绕线，其短接线应跨越一个极矩。具体的这两个换向片短接就可以了。而对于单波绕线，其短接线应跨越一个极矩。具体的位置应以准确的测量点来定，即被短接的两片换向片间的电压测量读数最小或为的位置应以准确的测量点来定，即被短接的两片换向片间的电压测量读数最小或为零。零。电枢线圈的短接电枢线圈的短接单迭绕组单迭绕组单波绕组单波绕组第38页，本讲稿共101页3.电枢绕组断路及处理电枢绕组断路及处理电枢绕组断路的原因多是由于换向片与导线接头焊接不良，或由于电机
46、的振动过大电枢绕组断路的原因多是由于换向片与导线接头焊接不良，或由于电机的振动过大而造成脱焊，个别也有内部断线的，这时明显的故障现象是电刷下产生较大火花。具体而造成脱焊，个别也有内部断线的，这时明显的故障现象是电刷下产生较大火花。具体要确定是哪一线圈断路，检测方法如图要确定是哪一线圈断路，检测方法如图第39页，本讲稿共101页3.电枢绕组断路及处理电枢绕组断路及处理抽出电枢，将直流电源接于电枢换向器的两测，由于断线，回路不会有电流，抽出电枢，将直流电源接于电枢换向器的两测，由于断线，回路不会有电流，所以电压都加到了断线的线圈两端了，这时可通过毫伏表依资助测换向片间的电所以电压都加到了断线的线圈
47、两端了，这时可通过毫伏表依资助测换向片间的电压，当毫伏表跨接在未断线圈换向片间测量时，没有读数。当毫伏表跨接到断路压，当毫伏表跨接在未断线圈换向片间测量时，没有读数。当毫伏表跨接到断路线圈时，就会有读数指示，且指点针具烈跳动。线圈时，就会有读数指示，且指点针具烈跳动。第40页，本讲稿共101页3.电枢绕组断路及处理电枢绕组断路及处理应急处理方法是将断路线圈进行短接，对于单迭绕组，将有断路的绕组所应急处理方法是将断路线圈进行短接，对于单迭绕组，将有断路的绕组所接的两个换向片用短接线跨接起来，而对于单波绕组，短接线跨过了一个极矩，接的两个换向片用短接线跨接起来，而对于单波绕组，短接线跨过了一个极矩
48、，接在有断路的两个换向片上。接在有断路的两个换向片上。第41页，本讲稿共101页4.电枢绕组短接及处理电枢绕组短接及处理：电电枢枢绕绕组组的的接接地地的的原原因因，多多数数是是由由于于槽槽绝绝缘缘及及绕绕组组相相间间绝绝缘缘损损坏坏，导导体体与与硅硅钢钢片片碰碰接接所所致致，也也有有换换向向片片接接地地，一一般般击击点点出出现现在在槽槽口口、换换向向片片内和绕组端部。内和绕组端部。第42页，本讲稿共101页4.电枢绕组短接及处理电枢绕组短接及处理：地地是是比比较较简简单单的的，常常用用试试验验灯灯法法检检测测。将将电电枢枢取取出出放放在在支支架架上上，将将电电源源线线串串接接一一灯灯泡泡一一端
49、端接接在在换换向向片片上上，另另一一端端接接在在轴轴上上，如如图图所所示示，若若灯灯泡泡发发亮亮，说说明明电电枢枢线线圈有接地。圈有接地。第43页，本讲稿共101页若若要要确确定定是是哪哪槽槽线线圈圈接接地地，还还要要用用毫毫伏伏表表来来测测定定，如如图图b所所示示。先先将将电电源源串串灯灯接接一一端端接接换换向向器器，另另一一端端与与轴轴相相接接，由由于于电电枢枢绕绕组组与与轴轴形形成成短短路路，所所以以灯灯是是亮亮的的，将将毫毫伏伏表表一一端端接接轴轴,另另一一端端与与换换向向片片依依次次接接触触，毫毫伏伏表表跨跨接接的的线线圈圈是是完完好好的的，则则毫毫伏伏表表指指点点针针要要摆摆动动，
50、若若是是接接地地的的故故障障线线圈圈，则指针不动。则指针不动。4.电枢绕组短接及处理电枢绕组短接及处理：第44页，本讲稿共101页若若要要判判明明是是电电枢枢线线圈圈接接地地还还是是换换向向器器接接地地，就就需需要要进进一一步步检检测测，就就是是将将接接地地线线圈圈的的从从换换向向片片上上焊焊脱脱下下来来，分分别别测测试试，就就可可判判断断出出是是哪哪种种接接地故障。地故障。应应急急处处理理的的方方法法是是：在在接接地地处处插插垫垫一一块块新新的的绝绝缘缘材材料料，将将接接地地点点断断开开，或或将将接接地地线线从从这这换换向向片片上上拆拆除除下下来来，再再将将这这两两个个换向片短接起来即可。换