关于电动机常见故障分析与维护毕业论文

毕业设计（论文）关于电动机常见故障分析及维护论文作者：指导教师：专业：系（院）：答辩日期：2014年5月22日目录摘要·······························································································3第1章引言·························································································4第2章直流电动机的原理、结构与拆装····················································52.1直流电动机的工作原理·······························································52.2直流电动机的结构·····································································62.3直流电动机的拆装······································································7第3章使用说明及维护··········································································83.1直流电动机启动前的检查·····························································83.2直流电动机的启动······································································93.3直流电动机的维护······································································93.3.1换向器的维护和保养··································································93.3.2电刷中性线位置的确定及电刷的研磨·············································9第4章直流电动机的常见故障及检修·····················································104.1直流电动机的常见故障及排除·····················································104.2直流电动机绕组故障的检修························································124.2.1电枢绕组接地故障····································································124.2.2电枢绕组短路故障····································································124.2.3电枢绕组断路故障····································································134.3换向器故障的检修····································································144.3.1片间短路故障··········································································144.3.2换向器接地故障·······································································154.3.3云母片凸出·············································································15小结·····························································································16参考文献·····························································································17致谢·····························································································18摘要由于这种电动机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要，推广中国的高效率电动机是非常有必要的。但是在日常使用过程中如何去维护好，其影响可见一斑。本文着重从直流电动机的故障分析及维护进行了初略的探讨和分析，希望能给正在或即将从事电动机工作的人士一些帮助。关键词：直流电动机；故障分析；维护保养；优化方案；工作性能第一章.引言电动机在人们的工农业生产中发挥着巨大的作用，给人们的生活带来了极大的便利。直流电动机虽然结构较复杂，使用与维护较麻烦，价格较贵，但是由于其具有调速性能好，起动转矩大等优点,本文分析了电动机的结构、工作原理以及在工作中的常见故障，并给出了一些日常维护的方法。第二章.直流电动机的原理、结构与拆装2.1直流电动机的工作原理当把直流电动机的电刷A、B接到直流电源上时，从图2.1可以看出，电刷A是正电位，B是负电位，在N极范围内的导体ab中的电流是从a流向b，在S极范围内的导体cd中的电流是从c流向d。载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，因此，ab和cd两导体都要受到电磁力Fde的作用。根据磁场方向和导体中的电流方向，利用电动机左手定则判断，ab边受力的方向是向左，而cd边则是向右。由于磁场是均匀的，导体中流过的又是相同的电流，所以，ab边和cd边所受电磁力的大小相等。这样，线圈上就受到了电磁力的作用而按逆时针方向转动了。当线圈转到磁极的中性面上时，线圈中的电流等于零，电磁力等于零，但是由于惯性的作用，线圈继续转动。线圈转过半州之后，虽然ab与cd的位置调换了，ab边转到S极范围内，cd边转到N极范围内，但是，由于换向片和电刷的作用，转到N极下的cd边中电流方向也变了，是从d流向c，在S极下的ab边中的电流则是从b流向a。因此，电磁力Fdc的方向仍然不变，线圈仍然受力按逆时针方向转动。可见，分别处在N、S极范围内的导体中的电流方向总是不变的，因此，线圈两个边的受力方向也不变，这样，线圈就可以按照受力方向不停的旋转了，通过齿轮或皮带等机构的传动，便可以带动其它工作机械。图2.1直流电动机线圈从以上的分析可以看到，要使线圈按照一定的方向旋转，关键问题是当导体从一个磁极范围内转到另一个异性磁极范围内时（也就是导体经过中性面后），导体中电流的方向也要同时改变。换向器和电刷就是完成这个任务的装置。在直流发电机中，换向器和电刷的任务是把线圈中的交流电变为直流电向外输出；而在直流电动机中，则用换向器和电刷把输入的直流电变为线圈中的交流电。可见，换向器和电刷是直流电机中不可缺少的关键性部件。当然，在实际的直流电动机中，也不只有一个线圈，而是有许多个线圈牢固地嵌在转子铁芯槽中，当导体中通过电流、在磁场中因受力而转动，就带动整个转子旋转。这就是直流电动机的基本工作原理。2.2直流电动机的结构直流电动机虽然结构较复杂，使用与维护较麻烦，价格较贵，但是由于其具有调速性能好，起动转矩大等优点，因而也获得了较广泛的应用。目前使用的直流电动机主要有Z2和Z4两种系列，其外形如图2.2所示。图2.2直流电动机的结构Z4系列是20世纪80年代开始研制生产的产品，Z2与Z4的内部结构基本上是相同的，即由定子和转子两大部分组成。定子是指电动机中静止不动的部分，包括机座、圭磁极、换向极、前端盖、后端盖、电刷装置等部分。转子是指电动机中旋转的部分。主要由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴、风扇等部分组成。图2.3所示为直流电动机各主要部件图。图2.3直流电动机组成l一前端盖2一风扇3一机座4一后端盖5一电刷装置6一转子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。表2.1直流电动机各绕组标记代号绕组名称1965年1965～1980年1980以后始端未端始端末端始端末端电枢绕组S1S2S1S2A1A2换向绕组H1H2H1H2B1B2串励绕组C1C2C1C2D1D2并励绕组F1F2B1B2E1E2他励绕组w1W2T1T2F1F2补偿绕组B1B2BC1BC2C1C22.3直流电动机的拆装以常用的Z系列直流电动机为例进行介绍。在拆卸前首先应在前端盖与机座、后端盖与机座的连接处做好标记，还应在刷架处做好标记，以便于将来的装配。其拆卸顺序为：①拆除直流电动机接线盒内的连接线。②拆下换向器端盖（后端盖）上通风窗螺栓，打开通风窗，从刷握中取出电刷，拆除刷杆上的连接线。③拆下换向器端盖的螺栓、轴承盖螺栓，并取下轴承外盖。④拆卸换向器端盖。⑤拆下轴伸出端端盖（前端盖）上的螺栓，把电枢连同端盖从定子中小心地抽出来，注意不要碰伤电枢绕组、换向器及磁极绕组。⑥用纸将换向器包好，并用纱带扎紧。⑦拆下前端盖上的轴承盖螺栓，并取下轴承外盖。⑧将电枢连同前端盖一起放置在木架上或木板上，并用纸或布包好。电动机保养或修复后的装配顺序与拆卸顺序相反，并按所做标记矫正电刷的位置。第三章.使用说明及维护3.1直流电动机启动前的检查①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。②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0．5MΩ时，应进行烘干处理，测量合格后再将拆除的接线恢复。③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。在额定负载工况下，一般直流电动机只允许有不超过11/2级的火花。电刷下火花的等级，见表3.1表3.1电刷下火花等级④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。⑤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。火花等级电刷下火花程度换向器及电刷的状态允许运行方式L无火花换向器上没有黑痕；电刷上没有灼痕允许长期连续运竹11/4电刷边缘仅小部分有微弱的点状火花或有非放电性的红色小火花11/2电刷边缘大部分或全部有轻微的火花换向器上有黑痕出现，用汽油可以擦除；在电刷上有轻微灼痕2电刷边缘大部分或全部有较强烈的火花换向器上有黑痕出现，用汽油不能擦除；电刷上有灼痕。短时出现这一级火花，换向器上不出现灼痕，电刷不致烧焦或损坏仅在短时过裁或有冲击负载时允许出现3电刷的整个边缘有强烈的火花，即环火，同时有大火花飞出换向器上有黑痕且相当严重；用汽油不能擦除；电刷上有灼痕。如在这一级火花短时运行，则换向器上将出现灼痕，电刷将被烧焦或损坏仅在直接起动或逆转的瞬间允许出现｀但不得损坏换向器及电刷3.2直流电动机的启动①在恒压电源供电时，需用起动器起动。闭合线路开关，在电动机负载下，开动起动器，在每个触点上停留约2S直至最后一点，转动臂被低压释放器吸住为止。②电动机在单独的可调电源供电时，先将激磁通电达满激磁