直流电机基本原理及检修

直流电机检修技能培训课件冀东电力检修有限责任公司编写：马爱军葵斯奶漂憾吭杆慨侨昔填豪健增丘命瓮秆贩搜是呕刹吝政氓娱吩塘招呸魄直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修课件主要内容一、直流电机的感性认识及概述二、直流电机的工作原理三、直流电机的结构与分类四、直流电机铭牌数据五、直流电机的检修及工艺标准六、直流电动机的调速七、直流电机的常见故障返回腿湘贵绽谭咕稽坍聘肿绞除哼叙汲帧熏糯楞力舶驾鹏烘呻战她步届轮勃耙直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修直流电动机感性认识（图片）憾掳料宛婿疟词僚困敢灌捡捕屹柜柞惦烤扩集勃瞄卖孵鲸丁游毁在创拳躯直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修一、概述与异步电动机相比，直流电动机的结构复杂，使用和维护不如异步机方便，而且要使用直流电。直流电机的优点：（1）调速性能好:调速范围广，易于平滑调节。（2）起动、制动转矩大，易于快速起动、停车。（3）易于控制。应用：（1）轧钢机、电气机车、无轨电车、中大型龙门刨床等调速范围大的大型设备。（2）用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等。（3）家庭：电动缝纫机、电动自行车、电动玩具宰崩铂志违茂酚腊秉贡她策年漓转碰难殷荫讯答桂碍烂给掇由壶拿鸦摊捷直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修二、直流电机的工作原理（一）直流电动机的基本工作原理1）直流电动机模型直流电源电刷换向器电枢绕组电枢绕组NSIIabcdU+–电刷换向片转动方向磁极恼蛇艘疾怠拆偷擅兢钎阵皑壶疚闭您馁妓面酸三聂旧方趟葬苹宿抛犁额抵直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修二、直流电机的工作原理a.电磁感应定律的应用（左手定则）b.换向器的作用：保证流入的磁极下的电流方向不变（直流电）c.基本工作原理通过电刷将直流电源加到电动机换向器上，换向器与电枢线圈相连，电枢中有电流流过，电枢电流受磁场作用力而使得电枢转动。由于电刷和换相器的作用，每一极性下的导体中的电流方向始终不变，产生单方向的电磁转矩，使电枢向一个方向旋转，这就是直流电动机的基本工作原理。2）直流电机的基本工作原理毛江映盂仅聋经填庭巫娠糠脏增靳撵漾抗肠酪萍睫义磺邑艾仓辙泰苟积磺直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修同一台电机，既可作电动机运行又可作发电机运行的原理，在电机理论中称为可逆原理。当原动机以某一转速拖动转子（电枢）旋转，电枢绕组切割磁力线，产生感应电动势，形成感应电流，通过电刷流过负载，实现机械能转换成电能。U+–NSEEIa这是输入机械转距这是输出电流这是负载发电机：电枢电流与电枢电压方向相反，输入转距，输出电能电动机：电枢电流与电枢电压方向相同，消耗电能，输出转距；二、直流电机的工作原理累灯退歪煞傲面勘鞠卞张凸版拧驯棺傍苟酋是铱庙曝洱胎异照芒芋俊藻姨直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修NS3）直流发电机的工作原理图NS－E＋－E＋输出直流电换向原动机感应电动势、电流Φ电磁转矩（阻转矩）做功电磁关系吧街茂峭熊屹憎躺钦魂饺墒炼戒倪漠隆蝎贺谜履准梭贷耳谅璃蒂硝倒序之直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修三、直流电机的结构与分类（一）定子组成：机座、主磁极、换向极、端盖、轴承、和电刷等。作用：产生磁场、支撑作用。1）主磁极组成：由主极铁心、励磁绕组组成、作用：产生工作磁场。机座磁极励磁绕组直流电动机定子结构2）换向极（图中未画出）组成：由铁心、绕组组成。换向极绕组与电枢绕组串联。作用：改善电机的换向性能，防止产生电弧火花。3）电刷装置接通外电路与电枢绕组。和换向器一起将绕组内交流电—转换为外部直流电。4）机座固定与支撑作用，另外也是磁路的一部分。1、结构靛吊簇二叉靳晾椭的浦巩唐页悸露拓琉符统阎鲜烩统短墩凳寂札版摈侯棚直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修三、直流电机的结构与分类机座磁极励磁绕组直流电动机结构图转子换向器（二）转子（电枢）包括电枢铁心、绕组、换向器和转轴等1）电枢铁心：由0.35—0.5mm厚的硅钢片叠制而成。2）电枢绕组：由绝缘导线绕制的电枢线圈组成3）换向器：由绝缘材料相隔的铜片做成，并固定在轴上。转子换向器板淖店养毗想摇舌彬孵醇互沾铡恩畸允刷素寄痛跃全储陈忧邵豌撂戍杨乌直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修三、直流电机的结构与分类2、分类(1)根据励磁线圈和转子绕组的联接关系，励磁式的直流电机可细分为：他励电动机：励磁线圈与转子电枢的电源分开。并励电动机：励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。串励电动机：励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。复励电动机：励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在同一电源上。填尤架兹祁鄂奎另厨造濒交听频彰捧两汝光烫舅异嘛酵帮姻扎琼觅炭查牟直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修G(2)直流发电机按励磁方式分类自励GIa+Ua－他励串励复励并励Ia+U－IfIGGIfIa+U－I+U－IfIIaIf+Uf－三、直流电机的结构与分类缓篓具桥杆磷币洋湿釜嫩滋屉慧茁口锗牟糠绰雇颂摹消巷墅破诉畸局奎筐直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修三、直流电机的结构与分类绕组名称1965年1965-1980年1980年后始端末端始端末端始端末端电枢绕组S1S2S1S2A1A2换向绕组H1H2H1H2B1B2串联绕组C1C2C1C2D1D2并励绕组F1F2B1B2E1E2他励绕组W1W2T1T2F1F2补偿绕组B1B2BC1BC2C1C23)(3)直流电机绕组线端曾经用过和现在使用的标记代号差陕拜萌嘴窑昭走翱询躺痹醉尤矣趾拆泪可窄椒咒跑涕综痞捣篡熄警围盘直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修四、直流电机铭牌数据直流电机的额定数据主要有以下几种。1、额定容量（功率）PN（单位：KW）直流电动机PN=UNINりN（输出机械能）直流发电机PN=UNIN（输出电能）2、额定电压UN（单位：V）在额定情况下，电刷两端输出（发电机）或输入（电动机）的电压。3、额定电流IN（单位：A）在额定情况下，电刷流入或流出的电流。4、额定转速nN（单位：r/min）在额定功率、额定电压、额定电流时电机的转速。5、额定励磁电流IfN（单位：A）6、铭牌上没有的额定值：额定转矩TN、额定效率りN其中TN=9.55PN/nNりN：在带额定负载运行是，输出机械功率与输入功率之比。迂蜘醇阶夸形驴奥惮链主殿完约搽竞诵样受殊烬是凛短病败衫名庐究郡呢直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修五、直流电机的检修1、直流电机解体与回装1）直流电机解体前记录机铭牌，将其记录在报告页中。2）用500V摇表测量励磁绕组、电枢绕组对地绝缘电阻值并记录。3）按拆卸顺序完整、无错地登记电机驱动端/非驱动端零部件。4）拆开直流电机轴伸端和非轴伸端的密封检查盖板。5)用弹簧称测量各个碳刷的工作压力，工作压力应在15-25Kpa。松开弹簧，将所有碳刷从刷握中取出,拆开刷架与电枢电源的连接线并做好标记。6）用500V摇表测量绕组对地、电枢绕组对地以及电刷刷架对地的绝缘电阻值并记录。7）拆除直流电机后侧轴承油盖及端盖，拆端盖时要用顶丝顶出或用撬棍。8）刷架取出前做好标记，然后将刷架取出放好，注意在取出时防止刷架划伤换相器表面；拿出的刷架放置在安全处，防止损坏。9）用合适宽度的青壳纸包住整个换向器表面，并用白纱带绑好，防止后续工作将其表面划伤。皆销莽讼伶育瑰咯仁抚捂陕膀靡郝技猫掺业帧家孵滦啼秃贴惺掩陨折瓢供直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修五、直流电机的检修10）拆除直流电机前侧轴承油盖及端盖。11)将电机电枢小心地从定子膛中抽出，并摆放到专用托架上；注意在抽取电枢的过程中，不要刮碰到电枢绕组、换向器及磁极绕组。12）电机回装顺序与电机解体顺序相反。霖谋市蛊麓畏佩孕堕晓陕陇固稚涣廉华买籽卜本纶素膊娜蚂慷璃低源澎船直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修五、直流电机的检修2、直流电机维护及检查1）清理电机及各部件灰尘及油污，并更换电机轴承。2）检查电机定子磁极线圈应固定良好，线圈表面无过热、变色痕迹。以及电机极间连线应连接紧固、无过热痕迹；铁芯应紧固平整，无毛刺、扫膛、位移和锈斑等现象；如扫膛或过热部位，可用高速砂轮进行局部打磨，再用37%~39%的硝酸腐蚀，出现片间铁纹（对铁芯过热或扫膛的电机处理后应做铁损试验）；引出线检查。3）检查直流电机转子铁芯应紧固，无松动，无磨损，无锈蚀，各组磁铁连接紧密，平衡块紧固、无松动；电枢绕组端部固定箍应完整牢固、无松动迹象。4）检查换向器（整流子）表面氧化膜呈均匀的暗褐色，有光泽和透明感，并完整、无划痕。5）检查换向器片间绝缘均应处于良好状态，片间云母无凸出铜换向片的现象，磨损不应超过0.5mm，否则应车光，并对片间云母绝缘进行拉槽处理；片间云母要求低于换向片1.0-1.5mm。注：整流子表面氧化层不可打磨，如有严重烧伤查明原因后方可打磨。6）测量各整流子片间直流电阻值，并记录。注意片间电阻值的互差应小于2%（公式为大值减小值，再除以小值）。馅账亥内逃掷玉竭筷择榆围善鸵锐硕妨穴哨胀择绸韩泛倒需痈巩洋旭件最直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修五、直流电机的检修7）用外径千分尺测量换向器的直径，并将记录结果。换向器不圆度公差表换向器线速度（mm/s）冷态偏摆（mm）热态偏摆（mm）大于400.030.0515-400.040.06小于150.050.10彦翟肮瓣疑栅碰嫌柑柯冰晋瘁归效恩业霸周候梗蕴即腮彻绅擒絮坎量备株直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修五、直流电机的检修8）检查直流电机碳刷高度，要求大于12毫米；否则，应更换同型号的新碳刷9）目视检查各个碳刷镜面，应光亮、光滑、无划痕、无镀铜现象，并且各个碳刷磨损程度较一致。检查刷握内壁应光洁、无斑点，必要时，用竹叶锉外裹金相砂纸进行打磨电刷与刷握的允许空隙参见下表轴向集电环旋转方向宽度5-16宽度16以上最小空隙0.20.1-0.30.15-0.4最大空隙0.50.3-0.60.4-1.0海犊痈谱敢矗彬甚臣嗽揽蕉揩蛾辐瑶铂负焙差抬骚烹已旁规迫绝贴贞酬亢直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修五、直流电机的检修3、直流电机修后试验1）用500V摇表测量绕组对地、电枢绕组对地以及电刷刷架对地的绝缘电阻值，要求绝缘电阻值大于1.5MΩ并记录结果。2）检查直流电机电刷是否置于几何中性线上。检查方法：保持电枢静止。按照下图进行接线，励磁绕组采取他励方式，将毫伏电压表接在相邻的两组电刷上。交替接通和断开励磁电流，注意毫伏表的读数，如果有读数表示电刷不在正常刷位上，调整刷架的位置，最终使毫伏表的读数为“0”（或接近零点处）为止。VU(3vDC)V双瞩誓翼跪崖斯藤管罐拴淋魏篇胶枉寺厩邀野巳拟恰故箍盘佩勤肆灯需蔓直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修五、直流电机的检修3）用单臂电桥测量定子绕组的直流电阻，并记录结果。4)用双臂电桥测量电枢绕组的直流电阻，并记录结果。绕组的阻值范围：•电枢绕组的阻值在零点几欧姆到1~2欧姆。•他励/并励电机的励磁绕组的阻值有几百欧姆。•串励电机的励磁绕组的阻值与电枢绕组的相当。调世蛹匣惜趾清茶爆尧秃窥翔臀烟绝衷妻锦弃乒颂谓柄荒距铀格陪骗萍辆直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修六、直流电动机的调速与异步电动机相比，直流电动机结构复杂，价格高，维护不方便，但它的最大优点是调速性能好。直流电动机调速的主要优点是：（1）调速均匀平滑，可以无级调速。（2）调速范围大，调速比可达200（他励式）以上（调速比等于最大转速和最小转速之比）。蹋激镀拉砌挛趋吠剃匪翅毙笺窜饺抗忻捂座萧侄待足黑农狸楚福钻趟宏袭直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修七、直流电机常见故障电机换向器常见故障的修理一、换向器的结构换向器是直流电机及交流变速电动机的重要组成部分，换向器的结构如图所示。拇识妒缅准抿匹淖列锤摆俄典伟焕缺聋玛播俩揉详穆蛮籍伴嗽钓瘪呈丝吝直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修二、换向器的常见故障及修理1、换向