直流電動(dòng)機的常見(jiàn)故障及故障排除方法

　　直流電動(dòng)機是將直流電能轉換為機械能的電動(dòng)機。由于直流電動(dòng)機具有良好的調速性能，在電力拖動(dòng)中被廣泛應用，直流電動(dòng)機分為兩部定子與轉子兩部分。本文將詳解直流電動(dòng)機的常見(jiàn)故障以及故障排除方法。

　直流電動(dòng)機的常見(jiàn)故障及排除見(jiàn)表1.1

　　表1.1

　　直流電動(dòng)機最常見(jiàn)故障的檢修

　　1電樞繞組接地故障

　　這是直流電動(dòng)機繞組最常見(jiàn)的故障。電樞繞組接地故障一般常發(fā)生在槽口處和槽內底部，對其的判定可采用絕緣電阻表法或校驗燈法，用絕緣電阻表測量電樞繞組對機座的絕緣電阻時(shí)，如阻值為零則說(shuō)明電樞繞組接地；或者用圖所示的毫伏表法進(jìn)行判定，將36V低壓電源通過(guò)額定電壓為36V的低壓照明燈后，連接到換向器片上及轉軸一端，若燈泡發(fā)亮，則說(shuō)明電樞繞組存在接地故障。具體到是哪個(gè)糟的繞組元件接地，則可用圖所示的毫伏表法進(jìn)行判定。將6～12V低壓直流電源的兩端分別接到相隔K／2或K／4的兩換向片上（K為換向片數），然后用毫伏表的一支表筆觸及電動(dòng)機軸，另一支表筆觸在換向片上，依次測量每個(gè)換向片與電動(dòng)機軸之間的電壓值。若被測換向片與電動(dòng)機軸之間有一定電壓數值（即毫伏表有讀數），則說(shuō)明該換向片所連接的繞組元件未接地；相反，若讀數為零，則說(shuō)明該換向片所連接的繞組元件接地。最后，還要判明究竟是繞組元件接地還是與之相連接的換向片接地，還應將該繞組元件的端都從換向片上取下來(lái)，再分別測試加以確定。

a）校驗燈法 b）毫伏表法

　　電樞繞組接地點(diǎn)找出來(lái)后，可以根據繞組元件接地的部位，采取適當的修理方法。若接地點(diǎn)在元件引出線(xiàn)與換向片連接的部位，或者在電樞鐵心槽的外部槽口處，則只需在接地部位的導線(xiàn)與鐵心之間重新進(jìn)行絕緣處理就可以了。若接地點(diǎn)在鐵心槽內，一般需要更換電樞繞組。如果只有一個(gè)繞組元件在鐵心槽內發(fā)生接地，而且電動(dòng)機又急需使用時(shí)，可采用應急處理方法，即將該元件所連接的兩換向片之間用短接線(xiàn)將該接地元件短接，此時(shí)電動(dòng)機仍可繼續使用，但是電流及火花將會(huì )有所加大。

　　2電樞繞組短路故障

　　若電樞繞組嚴重短路，會(huì )將電動(dòng)機燒壞。若只有個(gè)別線(xiàn)圈發(fā)生短路時(shí)，電動(dòng)機仍能運轉，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(shí)發(fā)現并加以排除，則最終也將導致電動(dòng)機燒毀。因此，當電樞繞組出現短路故障時(shí)，就必須及時(shí)予以排除。

　　電樞繞組短路故障主要發(fā)生在同槽繞組元件的匝間短路及上下層繞組元件之間的短路，查找短路的常用方法有：

　?、俣搪窚y試器法與前面查找三相異步電動(dòng)機定子繞組匝問(wèn)短路的方法一樣，將短路測試器接通交流電源后，置于電樞鐵心的某一槽上，將斷鋸條在其他各槽口上面平行移動(dòng)，當出現較大幅度的振動(dòng)時(shí)，則該槽內的繞組元件存在短路故障。

　?、诤练矸ㄈ鐖D所示，將6.3V交流電壓（用直流電壓也可以）加在相隔K/2或K／4兩換向片上，用毫伏表的兩支表筆依次接觸到換向器的相鄰兩換向片上，檢測換向器的片間電壓。在檢測過(guò)程中，若發(fā)現毫伏表的讀數突然變小，例如，圖中4與5兩換向片間的測試讀數突然變小，則說(shuō)明與該兩換向片相連的電樞繞組元件有匝問(wèn)短路。若在檢測過(guò)程中，各換向片問(wèn)電壓相等，則說(shuō)明沒(méi)有短路故障。

　　電樞繞組短路故障可按不同情況分別加以處理，若繞組只有個(gè)別地方短路，且短路點(diǎn)較為明顯，則可將短路導線(xiàn)拆開(kāi)后在其間墊入絕緣材料并涂以絕緣漆，待烘干后即可使用。若短路點(diǎn)難以找到，而電動(dòng)機又急需使用時(shí)，則可用前面所述的短接法將短路元件所連接的兩換向片短接即可。如短路故障較嚴重，則需局部或全部更換電樞繞組。

　　圖2

　　3電樞繞組斷路故障

　　這也是直流電動(dòng)機常見(jiàn)故障之一。實(shí)踐經(jīng)驗表明，電樞繞組斷路點(diǎn)一般發(fā)生在繞組元件引出線(xiàn)與換向片的焊接處。造成的原因有：一是焊接質(zhì)量不好，二是電動(dòng)機過(guò)載、電流過(guò)大造成脫焊。這種斷路點(diǎn)一般較容易發(fā)現，只要仔細觀(guān)察換向器升高片處的焊點(diǎn)情況，再用螺釘旋具或鑷子撥動(dòng)各焊接點(diǎn)，即可發(fā)現。

　　若斷路點(diǎn)發(fā)生在電樞鐵心槽內部，或者不易發(fā)現的部位，則可用圖所示的方法來(lái)判定。將6～12Ⅴ的直流電源連接到換向器上相距K／2或K／4的兩換向片上，用筆伏表測量各相鄰兩換向片間的電壓，并逐步依次進(jìn)行測E。有斷路的繞組所連接的兩換向片（如圖中的4、5兩換向片）被毫伏表跨按時(shí)，有讀數指示，而且指針發(fā)生劇烈跳動(dòng)。若毫伏表跨接在完好的繞組所連接的兩換向片上時(shí)，指針將無(wú)讀數指示。

　　圖3

　　電樞繞組斷路點(diǎn)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使用。若斷路點(diǎn)不在槽內，則可以先焊接短線(xiàn)，再進(jìn)行絕緣處理即可。如果斷路點(diǎn)發(fā)生在鐵心槽內，且斷路點(diǎn)只有一處，則將該繞組元件所連接的兩換向片短接后，也可繼續使用；若斷路點(diǎn)較多，則必須更換電樞繞組。

　　換向器故障的檢修

　　1片間短路故障

　　按下圖所示方法進(jìn)行檢測，如判定為換向器片間短路時(shí)，可先仔細觀(guān)察發(fā)生短路的換向片表面的具體狀況，一般均是由于電刷炭粉在槽口將換向片短路或是由于火花燒灼所致。

　　圖4

　　可用圖所示的拉槽工具刮去造成片問(wèn)短路的金屬屑末及電刷粉末即可。若用上述方法仍不能消除片間短路，即可確定短路發(fā)生在換向器內部，一般需要更換新的換向器。

　　圖5

　　2換向器接地故障

　　接地故障一般發(fā)生在前端的云母環(huán)上，該環(huán)有一部分裸露在外面，由于灰塵、油污和其他雜物的堆積，很容易造成接地故障。當接地故障發(fā)生時(shí)，這部分的云母環(huán)大都已燒損，而且查找起來(lái)也比較容易。修理時(shí)，一般只要把擊穿燒壞處的污物清除干凈，并用蟲(chóng)膠漆和云母材料填補燒壞之處，再用可塑云母板覆蓋l～2層即可。

　　3云母片凸出

　　由于換向器上換向片的磨損比云母片要快，因此直流電動(dòng)機使用較長(cháng)一段時(shí)間后，有可能出現云母片凸起。在對其進(jìn)行修理時(shí)，可用拉槽工具，把凸出的云母片刮削到比換向片約低lmm即可。

　　電刷中性線(xiàn)位置的確定及電刷的研磨

　　1確定電刷中性線(xiàn)的位置

　　常用的是感應法，如圖4.6所示，勵磁繞組通過(guò)開(kāi)關(guān)接到l.5～3V的直流電源上，毫伏表連接到相鄰兩組電刷上（電刷與換向器的接觸一定要良好）。當斷開(kāi)或閉合開(kāi)關(guān)時(shí)（即交替接通和斷開(kāi)勵磁繞組的電流），毫伏表的指針會(huì )左右擺動(dòng)，這時(shí)將電刷架順電動(dòng)機轉向或逆電動(dòng)機轉向緩慢移動(dòng)，直到毫伏表指針幾乎不動(dòng)為止，此時(shí)刷架的位置就是中性線(xiàn)所在的位置。

　　圖6

　　2電刷的研磨

　　電刷與換向器表面接觸面積的大小將直接影響到電刷下火花的等級，對新更換的電刷必須進(jìn)行研磨，以保證其接觸面積在80％以上。研磨電刷的接觸面時(shí)，—般采用0號砂布，砂布的寬度等于換向器的長(cháng)度，砂布應能將整個(gè)換向器表面包住，再用橡皮膠布或膠帶將砂布固定在換向器上，如圖4.7所示，將待研磨的電刷放入刷握內，然后按電動(dòng)機旋轉的方向轉動(dòng)電樞，即可進(jìn)行研磨。

　　圖7

　　l一膠帶 2一電刷 3一換向器 4一砂布 5—砂布末端

　　3.結束語(yǔ)

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，電動(dòng)機及控制設備的技術(shù)性能也日益完善。在工作中如何正確的使用和掌握其性能，還需要我們在實(shí)際工作中不斷積累經(jīng)驗，判斷電動(dòng)機及控制設備存在的問(wèn)題與故障處理，找出故障原因并加以分析，及時(shí)采取對策，以保證電動(dòng)機及傳動(dòng)設備的正常運行。