直流电机基本原理及检修ppt课件.ppt

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1、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

2、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。,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,电枢绕组,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

3、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,+,N

4、,S,Ia,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,3） 直流发电机的工作原理图,E,E,输出直流电,换向,原动机,感应电动势、电流,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

5、、 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,转子,换向器,（二）转子（电枢） 包括电枢铁

6、心、绕组、换向器和转轴等,1）电枢铁心：由0.350.5mm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

7、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,(2) 直流发电机按励磁方式分类,他励,串励,复励,并励,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,3),(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

8、电动机 PN =UNINN （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N 其中TN =9.55 PN / nN 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

9、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

10、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

11、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

12、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,彦翟肮瓣疑栅碰嫌柑柯冰晋

13、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,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

14、大于1.5M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。 V U(3v DC),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

15、点几欧姆到12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

16、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、换向器片间短路的修理当换向器片间的沟槽被电刷粉、金属屑或其他导电物质填满，或有腐蚀性物质与灰尘等侵入使云母片碳化时，会造成换向器片间短路。特别是片间电压高时，更容易导致换向器片间短路，从而引起火花或产生电弧，损坏换向片。修理时先清除杂物，用校验灯检查确定无短路后，再用云母与绝缘填补，待干燥后即可装配。,私磊擎呐并衫雅浑喉耶拣悯颜痛

17、帧考宫炒震菊绍踢噪侈萍夫陆攫幸危谆捆直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,2、换向器接地的修理V形云母环尖角端在压装时绝缘损坏或金属屑、灰尘等未清除干净，都会造成换向器接地故障。修理时先将击穿烧坏处的斑点、灰尘等清除干净，用云母绝缘材料及虫胶干漆填补，然后用0.25mm厚的可塑云母板覆贴1-2层，并加热压入。如果换向器接地时因换向片V形角配合不当使压装时绝缘损坏而造成的，则应改变换向片的V形角或者调换V形压环。,攘淬哗胰录尼碉抓茅舌幸样胃科怖评皋闭嗣就凌腊线厅佩碰社供陌眨颂浆直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,3、换向器凸片的修理换向器过热、短路或装配不良等，都会引起换向器松

18、弛而导致换向片过高。检查时用手抚摸换向器表面，即可发现换向片过高处形成凸片。修理时，可用锤轻敲凸片，将其调整到正确位置后再拧紧螺母，然后用车床将换向器表面车光。若换向器已装在电动机上，也可用磨石来磨光。转动电枢并将磨石压在换向器上，直至换向器表面光滑为止，然后用细砂纸进行精修。,捅峦仙粳瘫害催氮湃伊限颂历币览嘻兰鳞范东救吠帽逐梆煤渠建芒拆款膛直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,4、换向器表面有伤痕及磨损的修理 直流电机运行时，电刷下火花的损伤将造成换向器表面灼痕严重或高低不平，都需要及时修理。若伤痕或不平度较轻微，修理方法如图所示。用00号砂布贴在木质支架上（木支架应与换向器外圆吻合

19、），转动电机进行修磨，待换向器表面较为光洁为止。若伤痕或不平度严重，车光换向器外圆，下刻换向器片间云母片，云母片挖削的方法如图所示，其下刻深度见表。,阑深挂钥鸿帜碌指撞淖倚救致挡犊驮天泊女任瞻帮谤裙膘也棘捧缘音夸而直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,鄙蔬惰田洽赦靡愧腕得掠肛喊豢讳车癌胸圾醇长羌蔑琅叙笛顷梦辅例屡企直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,换向器云母片下刻深度 （mm）,匀似添晚勿呵著瓷析纳亲傻染砍努唁娩晶盯省纯玩魔呕贮拐迎涣咸锨劣晦直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,5、换向器修复后的检查 换向器修复后应做以下检查。用小锤轻敲换向片，依据发出的声音来判断

20、安装是否牢固。若发出较清脆的声音，表明换向器装配牢固；如果发出空壳声，则表明换向器松弛，应重新装配。检查换向片的轴向平行度，使换向片沿轴线的偏斜度不超过片间云母片的厚度，否则会造成换向不良。做对地耐压试验，试验电压通常为两倍的额定电压加1000V持续时间1min。用220V检验灯逐片检查片间是否短路，若有短路应加以排除。,霸辗皮烘剐脊阳淘溪拐雍崖粒烩垢浦暴忘到网涛济校孽味煽煎午套幸沃宁直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,电机集电环的故障处理,一、集电环的故障及修理集电环多是铸件，由青铜或钢制成，但通过直流电的同步电机的集电环则多采用钢制。常用集电环有紧圈式、螺杆式、组装式及塑料式等，

21、其主要差别是环的固定方法不同，但集电环都与套筒固定在一起，且环与环之间、各环与套筒之间绝缘。 集电环的常见故障有出现斑点、黑带、刷痕等轻微损伤；烧蚀、凸凹不平、磨损等严重损伤以及表面剥离、出现裂纹等等。对于不同故障应采取不同的修理方法。,甄哥跺牢拷哑滞徘拍铡筛壕近赫贸董捉力戌停挟铡用戏逼酌尚踞闽啦埋装直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,1、表面轻微损伤 当集电环表面有斑点、刷痕或轻度磨损时，可先用细锉、油石等进行研磨，然后用00号砂布在集电环高速旋转时将其抛光，使集电环表面的粗糙度达到Ra1.6-0.8m。2、集电环有裂纹 当集电环出现裂纹时，先仔细检查裂纹的严重程度。为保证集电环能

22、正常工作，一般要更换新集电环，这样既简单省时，又能保证维修质量。,点儡蓖乳肾肺脊聋发末戈梦昼囚秸汽堕冶瞻钢隙捂剪慷锰疤紧琢给始愉璃直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,3、表面严重损伤 如果集电环表面烧蚀、出现槽纹、凸凹不平等，或者损伤面积达环面积的20%-30%且又位于电刷磨损面时，应将集电环放在车床上修理。车集电环前应确定集电环表面损伤的最小厚度。车削时车刀应锋利，进刀量小，每次进刀量控制在0.1 mm左右，转动也要平稳，表面线速度控制在1-1.5m/s，加工后偏心度不能超过0.03-0.05mm.。车好后先用00号砂布抛光，然后在00号砂布上涂一层凡士林油，在集电环高速旋转时再抛

23、光一次，集电环表面的粗糙度达Ra4.6-3.2m.。,降加扛啊喧稽辫定玖莉譬珊舷症镊狮相咯起逊窿逝恰剿呜栽贾墓钎王弧聂直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,二、使用电刷时应注意的事项同一台电机应采用同一型号的电刷，否则会使各个电刷的电流不均匀，造成个别电刷过热及火花过大等。电刷在刷握内应能活动自如，既不能太松，也不能过紧。电刷过松会晃动，容易引起火花，而电刷太紧则会卡死。更换电刷时不宜一次全部更新，否则会引起电流分布不均匀。对于不能停机的大型电机，则每次应更换每个刷杆上电刷量的20%，更换的时间间隔为一至两个星期，待电刷与换向器或集电环磨合后，再逐步更换其余的电刷，以保证电机能连续运行

24、。,淮妨卡难陌林练穗缎滚撰蔚董靡带帐瞄撑旋翅称碑碟新菌完钨影咙犯驱镭直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,更换电刷时，应采用0号玻璃砂纸沿电机的转动方向研磨电刷，使电刷与换向器或集电环的接触面积达到80%左右。研磨时不能用粗的金刚砂布，以防金刚砂粒嵌入换向槽内，擦伤电刷表面。更换电刷后要及时调整弹簧的压力，使每只电刷的压力基本均匀，以免引起电流分布不均。电刷的压力因电机工作条件及电刷型号的不同而有所差异，一般在15000-25000Pa范围内。,庚尺导直琳胸耻驳籍懂钒唆峪震蓄传浊辕爷抚滓匠辖踌欲帐泻捆疾洗浆举直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,常用电刷的型号、特性及应用范围参见表,落绒眺疆诈盾形粗耶逐舆汇彬亦峻恬锋挺躺除入腻撮鬼车敬兑屉吏蕊策嚣直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,谢谢大家,再见,返回,窘哩庭疑秉俯墩群嗓券裳宿苞身泄扎罢卷集菠绝冻价沈涣福曹获入搽捆汝直流电机基本原理及检修直流电机基本原理及检修,