浅谈直流电动机的几个问题

浅谈直流电动机的几个问题
摘要：在拖动系统中直流电动机以其结构简单、易于控制、调速性能好等优点得到广泛的应用。

但直流电动机在应用过程中也容易出现一些问题，本文结合直流电动机在应用过程中易于出现的问题及常用的处理方法提出了自己的看法。

关键词：调速；励磁；积复励；串激绕组
拖动系统中直流电动机以其结构简单，调速性能好，控制方便灵活而得到广泛应用。

但直流电动机应用常常会遇到一些问题，下面就直流电动机中常出现的问题加以探讨、分析。

1．怎样调整直流电动机的电刷，使它位于中性线上？
把直流电动机的电刷调整到中性线上，有助于改善电动机的性能，特别是经常需要正、反转的电动机，要求更严格。

调整电刷到中性线的办法有如下几种：
（1）电动机正、反转。

直流电动机在空载情况下，让它正转和反转，保持正、反转时的电枢电压和励磁电压不变，用测速表测量电动机正、反转的转速。

如果两个转速不一样，就小心调整电刷的位置，稍微向顺时针或逆时针方向移动，直到正、反转时速相同，这时，电刷就位于中性线上。

（2）感应法。

电动机处于静止状态，向励磁绕组供给直流低电压，通过开关控制或用手拿着导线，瞬时接触直流电动机接线盒内的励磁绕组接线端，使励磁绕组有瞬时直流电流通过，用指针式万用表直流低电压档测量相邻两只电刷上的感应电压。

若励磁电瞬时通断时，万用表的指针摆动大，表明电刷未调至中性线，应缓慢调整电刷位置，使感应电压最小。

测量感应电压时，最好用零点在中间的直流毫伏表，检查就更准确。

检查时，电动机电枢位置反复测几次，若感应电压几乎为零，这时电刷就位于中性线上，如图1—1所示。

（3）发电机最大电压法。

让直流电动机动性在发电状下运行，保持原动机转速和直流电机励磁电流不变，移动电刷位置，当电刷位于中性线时，电枢的输出电压最大。

2直流电动机不能起动的原因是什么？如何分析和检查？
直流电动机不能起动的原因较多。

通常可凭经验来判断其故障所在，但这种方法不一定准确，应使用较系统、科学的分析和检查方法。

故障的检查可从电动机方面开始，往电源方向寻找原因；也可从电源方面开始，往电动机方向检查。

此外，还应利用电源柜上装有指示电动机动电枢电压、磁场电压、电流的电压表和电流表作进一步的分析判断，以便更迅速、准确地找出问题所在。

常见的故障原因、分析和处理方法如下：
（1）熔丝烧毁或熔断器底座的接线松动，造成接口跳火而烧断。

（2）开关触点接触不良。

应磨光已烧蚀的触头或更换开关。

发生在空气开关或倒顺开关上的一个容易疏忽的故障是，从外观看来，开关已闭合或已压紧，但实际上可能是几对触头是某一个触头的紧压弹簧松脱或触头有效接触面积太小，以致用电压表检查时，空载电压值正常，但起动时电动机，由于内阻过大，电流过小而无法起动。

出现这种故障时，可从仪表上作出判断，这时电源柜的磁场电压表和电枢电压表指示正常，但起动时，电流表指示无电流。

（3）输电线路故障。

若检查电源电压输出正常，但电动机接线端无电枢电压，故障就往往出在输电线路上。

有些车间的电机输电线是放入线沟内的，当线沟内积水或有蒸气、有腐蚀性气体、液体时，导线霉断的机会多，尤其是有些电机离电源距离较远，而采用导线中途驳接的方法供电，驳接口最容易氧化，造成接触电阻过大，或发热霉变。

因此，凡需驳接的，在便于检查的地方设置接线盒，不应采用绞接法，更不应该把接线口线段放入沟内。

（4）电枢电路开路。

电枢电路开路的故障部位较多，可能是电刷与换向器接触不良，应检查换向器表面是否光洁，电刷在刷握中的压力是否正常。

也可能是刷握上的引线断裂，或换向极与电枢之间的连接线松脱，或换向极绕组断线。

注意，换向器内有些故障很隐蔽，需细心检查。

每片换向片都有电枢组的引出线与之相连，两者之间是通过锡焊连接的，当电机过负荷或绕组局部短路等原因造成电流过大，换向器火花大、发热，就有可能使引线端与换向器连接处的锡熔化而被高速旋转的离心力抛出（俗称“飞锡”），产生脱焊。

作电机检查时，应留意端盖内壁有无锡粒粘挂，如存在这种俗称“飞锡“的现象，应进一步检查电枢绕组的引出线是否焊牢，必要时应补焊加固。

检查时，如发现电动机的接线盒处有电枢电压，且有磁场电压，但不能起动，则应考虑可能是以下因素造成的。

A．电刷与换向器接触不良。

可用起子压住电刷，若电机能马上转动，即可表明。

在作此检查时要注意，应防止起子偏斜而造成电枢对地短路；防止起子一压下时，电机突然转动而引起其他机警故障或人身安全事故。

B．电枢绕组局部短路。

这时，电流表的指示数大大超过正常值，电枢局部发热严重，若细心观察会发现某些换向片变黑、发热，这很可能是与之相连的线圈发生内部短路。

C．电枢绕组断线、接线端脱焊；或换向器的换向片间绝缘云母片凸出，顶起电刷，使电枢与换向器接触不良，这时，电流表指示无电枢电流，电动机不能自行起动。

如果人为地转动一下电枢，让电刷移到旁边的换向片上，则电动机可能会出现冲击式起动。

因此，人为地转动电枢或接动传动皮带时，必须注意安全。

出现这种现象时，即使电动机能运转，但也达不到额定
转速，而且换向器火花较大。

（5）磁场电路开路。

磁场电路开路常见的故障有磁极间的引线断裂、磁场线圈断线或在电动机带负载的情况下，无法起动。

（6）电枢电路或磁场电路短路。

（7）电刷位置偏离正常位置90度电角度。

（8）电动机过负荷；轴承、减速箱齿轮松动堵死；传动轴变形等，也会使电机无法起动。

出现这种情况时，电流较大，电动机会发热甚至烧毁。

3．有些正向旋转的直流电动机在负载加重后转速变慢，接着突然出现反方向旋转。

这是什么原因？如何处理？
改变直流电动机的转向一般采用改变电枢电压的极性或改变激磁电压的极性的方法，因在电枢电压及激磁电压的极性都没有改变的情况下，转向是固定的。

因此，如果出现负载加重，电机突然反转的现象，通常是由于串激绕组首尾接反，使电动机接成差复励所造成的。

在一般情况下，电动机应接成积复励.
由于串激绕组与电枢串联，并且跟激磁绕组一起绕制在同一极靴上，因此，电枢电流也等量地流过串激绕组，产生一个磁场，如果串激绕组所产生的磁场和激磁绕组所产生的磁场也随着增强，这时磁场和激磁绕组迭加后的合成磁场也就加强，提高了电动机的特性硬度。

直流电动机动性串激绕组的位置结构，
如果串激绕组首末端反接，就成为差复励。

电动机的定子磁场等于励磁绕组磁场与串激绕组磁场之差，在电动机低压起动或轻载时，电枢电流不太大，激磁绕组产生的磁场比串激绕组产生的磁场强，虽然已抵消了部分磁势，但主磁势仍然与激磁绕组磁场同极性。

当负载加重后，电枢电流大大增加，串激绕组的磁场大于激磁绕组时，则合成磁场就与原来相反，变成跟串激绕组磁场极性相同，即电动机定子磁场方向相反了。

这时，电动机相当于反接制动，所以转速会很快变慢，电动机的转向也突然相反。

发生上述情况时，应检查电动机是否误接成差复励，如果确定接成差复励。

则要把串激绕组的两处接线端接成积复励，就不会再出现这种现象了。

以上几个问题是直流电动机运行时常会遇到的，笔者浅谈个人看法，以期与同仁探讨。