直流電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)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(jiàn)故障以及故障排除方法。

　直流電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障及排除見(jiàn)表1.1

　　表1.1

　　直流電動(dòng)機(jī)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(jī)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(nèi)底部，對(duì)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(cè)量電樞繞組對(duì)機(jī)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(zhuǎn)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(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(cè)量每個(gè)換向片與電動(dòng)機(jī)軸之間的電壓值。若被測(cè)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(shuō)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(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(yīng)將該繞組元件的端都從換向片上取下來(lái)，再分別測(cè)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(lái)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：

　　①短路測(cè)試器法與前面查找三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組匝問(wèn)短路的方法一樣，將短路測(cè)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。

　　②毫伏表法如圖所示，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(cè)換向器的片間電壓。在檢測(cè)過(guò)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(cè)試讀數(shù)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(cè)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(dǎo)線拆開(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(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(jiàn)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(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(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(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(cè)量各相鄰兩換向片間的電壓，并逐步依次進(jìn)行測(cè)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(wú)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(cè)，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(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(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(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(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(zhǎng)一段時(shí)間后，有可能出現(xiàn)云母片凸起。在對(duì)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(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(dāng)斷開(kāi)或閉合開(kāi)關(guān)時(shí)（即交替接通和斷開(kāi)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(jí)，對(duì)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(hào)砂布，砂布的寬度等于換向器的長(zhǎng)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(yǔ)

　　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?cè)趯?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(wèn)題與故障處理，找出故障原因并加以分析，及時(shí)采取對(duì)策，以保證電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)設(shè)備的正常運(yùn)行。