直流電動(dòng)機(jī)的常見故障及故障排除方法

　　直流電動(dòng)機(jī)是將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電動(dòng)機(jī)。由于直流電動(dòng)機(jī)具有良好的調(diào)速性能，在電力拖動(dòng)中被廣泛應(yīng)用，直流電動(dòng)機(jī)分為兩部定子與轉(zhuǎn)子兩部分。本文將詳解直流電動(dòng)機(jī)的常見故障以及故障排除方法。

　直流電動(dòng)機(jī)的常見故障及排除見表1.1

　　表1.1

　　直流電動(dòng)機(jī)最常見故障的檢修

　　1電樞繞組接地故障

　　這是直流電動(dòng)機(jī)繞組最常見的故障。電樞繞組接地故障一般常發(fā)生在槽口處和槽內(nèi)底部，對其的判定可采用絕緣電阻表法或校驗(yàn)燈法，用絕緣電阻表測量電樞繞組對機(jī)座的絕緣電阻時(shí)，如阻值為零則說明電樞繞組接地；或者用圖所示的毫伏表法進(jìn)行判定，將36V低壓電源通過額定電壓為36V的低壓照明燈后，連接到換向器片上及轉(zhuǎn)軸一端，若燈泡發(fā)亮，則說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(shù)），然后用毫伏表的一支表筆觸及電動(dòng)機(jī)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(jī)軸之間的電壓值。若被測換向片與電動(dòng)機(jī)軸之間有一定電壓數(shù)值（即毫伏表有讀數(shù)），則說明該換向片所連接的繞組元件未接地；相反，若讀數(shù)為零，則說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(yīng)將該繞組元件的端都從換向片上取下來，再分別測試加以確定。

a）校驗(yàn)燈法 b）毫伏表法

　　電樞繞組接地點(diǎn)找出來后，可以根據(jù)繞組元件接地的部位，采取適當(dāng)?shù)男蘩矸椒?。若接地點(diǎn)在元件引出線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(dǎo)線與鐵心之間重新進(jìn)行絕緣處理就可以了。若接地點(diǎn)在鐵心槽內(nèi)，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(nèi)發(fā)生接地，而且電動(dòng)機(jī)又急需使用時(shí)，可采用應(yīng)急處理方法，即將該元件所連接的兩換向片之間用短接線將該接地元件短接，此時(shí)電動(dòng)機(jī)仍可繼續(xù)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(yán)重短路，會(huì)將電動(dòng)機(jī)燒壞。若只有個(gè)別線圈發(fā)生短路時(shí)，電動(dòng)機(jī)仍能運(yùn)轉(zhuǎn)，只是使換向器表面火花變大，電樞繞組發(fā)熱嚴(yán)重，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以排除，則最終也將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒毀。因此，當(dāng)電樞繞組出現(xiàn)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(jī)定子繞組匝問短路的方法一樣，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(dāng)出現(xiàn)較大幅度的振動(dòng)時(shí)，則該槽內(nèi)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。在檢測過程中，若發(fā)現(xiàn)毫伏表的讀數(shù)突然變小，例如，圖中4與5兩換向片間的測試讀數(shù)突然變小，則說明與該兩換向片相連的電樞繞組元件有匝問短路。若在檢測過程中，各換向片問電壓相等，則說明沒有短路故障。

　　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(dǎo)線拆開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(jī)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(yán)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(jī)常見故障之一。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，電樞繞組斷路點(diǎn)一般發(fā)生在繞組元件引出線與換向片的焊接處。造成的原因有：一是焊接質(zhì)量不好，二是電動(dòng)機(jī)過載、電流過大造成脫焊。這種斷路點(diǎn)一般較容易發(fā)現(xiàn)，只要仔細(xì)觀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(xiàn)。

　　若斷路點(diǎn)發(fā)生在電樞鐵心槽內(nèi)部，或者不易發(fā)現(xiàn)的部位，則可用圖所示的方法來判定。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(shù)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)，指針將無讀數(shù)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(nèi)，則可以先焊接短線，再進(jìn)行絕緣處理即可。如果斷路點(diǎn)發(fā)生在鐵心槽內(nèi)，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(xù)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(xì)觀察發(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(nèi)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(dāng)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，并用蟲膠漆和云母材料填補(bǔ)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(jī)使用較長一段時(shí)間后，有可能出現(xiàn)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。

　　電刷中性線位置的確定及電刷的研磨

　　1確定電刷中性線的位置

　　常用的是感應(yīng)法，如圖4.6所示，勵(lì)磁繞組通過開關(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(dāng)斷開或閉合開關(guān)時(shí)（即交替接通和斷開勵(lì)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(jī)轉(zhuǎn)向或逆電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)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度，砂布應(yīng)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(nèi)，然后按電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向轉(zhuǎn)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(jié)束語

　　隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，電動(dòng)機(jī)及控制設(shè)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(yàn)，判斷電動(dòng)機(jī)及控制設(shè)備存在的問題與故障處理，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(jī)及傳動(dòng)設(shè)備的正常運(yùn)行。