电气自动化技术《任务2.4 直流电机的检修》

任务2.3直流电机的检修
一、学习目的与要求
1.熟悉直流电机检修常用工具、仪表。

2.了解直流电机常见故障。

3.掌握直流电机常见故障处理技能。

二、学习方法
1.利用实训条件了解检修电动机常用工具、仪表。

2.利用实训条件根据任务要求完成电动机故障检修。

三、授课内容
检修准备
“工欲善其亊，必先利其器〞。

要想快速、准确地査找电动机故障，平安、顺利地修复电动机,不仅要掌握电动机的结构与原理，而且还要熟悉常用仪表和工具的使用技巧，井具备一定的检修方法和故障处理技巧。

1、常用维修仪表
主要有万用表、兆欧表和钳形电流表等。

〔1〕万用表
万用表是一种可以进行多种工程测量的便携式仪表，除可以测量电流、电压、电阻外，还可以粗略测量和判断电容的好坏，是电机维修人员的必备工具之一。

万用表有指针式和数字式两类。

指针式万用表使用方便、价格廉价、性能稳定，不易受外界环境和被测信号的影响，可以直观形象地观察变化的趋势；而数字式万用表测量精度髙、测量范围宽、显示清晰、读数准确.能准确进行电容容量和小电阻值的测量。

〔2〕兆欧表
指针式兆欧表在使用时必须摇动手把，所以又叫摇表。

它是一种测量髙电阻的仪表。

在电机维修中，常用兆欧表测量电机的绝缘电阻和绝缘材料的漏电电阻。

兆欧表常用规格主要有100V、250V、500V、1000V、2500V和5000V等几种规格，选用时，要使兆欧表的输出电压高于被测设备的额定电压，但不能髙得太多，否那么，在测试中可能损坏被测电气设备的绝缘，一般测量额定电压500V以下的电机，用500V兆欧表；500V 〜3000V的电机,用1000V兆欧表:3000V以上的电机用2500V兆欧表。

〔3〕钳形电流表
钳形电流表，又称卡表，用于测量交流电流，一般在500V以下的电压电路测量中使用。

测量时，先将转换开关旋转至比预测电流大的量程上，然后用手握住胶木手柄，收拢四指，钳口翻开，将被测导线放人铁芯钳口后松开四指，使铁芯闭合，这时从表头中读出的数值，即为被测导线中的电流值。

假设要测量较小的电流，那么可将导线在钳形铁芯上绕几圈，这时，指针便停留在较大电流的数值上。

把测得的电流值除以绕在钳形铁芯上的导线匝数，即是该导线的电流值。

2、常用维修工具
维修电机的电工工具可分为通用电工工具和专用工具两大类，下面分别进行介绍。

〔1) 通用电工工具
通用电工工具是指维修电工的常用工具，主要包括试电笔、钢丝钳、锞丝刀、活口扳手、电工刀和电烙铁等。

1〕试电笔
试电笔是一种测试导线和电气设备是否具有较高对地电压的工具，是平安用电必备的工具。

试电笔由氖管、2KΩ〜5KΩ电阻、弹簧和笔身等局部组成，常见的有钢笔式和螺丝刀式两种。

2〕钢丝钳
钢丝钳俗称钳子，是钳夹和剪刀工具，由钳头和钳柄两局部组成。

钢丝钳的钳口用来弯绞或钳夹导线线头，齿口用来紧固或起松嫌母，刀口用来剪切导线或剖切软导线绝缘层,侧口用来切电线线心和钢丝.铝丝等较硬金属。

与钢丝钳相近的还有剥线钳、尖嘴钳和斜口钳。

3)螺丝刀
螺丝刀又称改锥、起子或旋凿，是一种紧固或拆卸镙丝钉的工具。

主要有平口和十字口两种，手柄又分为木制手柄和塑料手柄两种。

常用的螺丝刀规格有50mm、100m、150m、200m等规格。

为防止螺丝刀的金属杆触及皮肤及带电体，应在金属杆上穿套绝缘管。

4〕活络扳手
活络扳手简称扳子。

常用的活络扳手规格有150mm、200mm、250mm和300mm等，使用时可按螺母大小选用适当规格。

5〕电工刀
电工刀是用来剖削和切割电工器材的常用工具。

使用时，刀口应朝外剖削，用毕，随即把刀身折进刀柄。

电工刀刀柄结构是不绝缘的，不能在带电导线或器材上剖削，以防触电。

6〕电烙铁
电烙铁是锡焊的专用工具，主要由手柄、电热元件、烙铁头等组成。

根据烙铁头的加热方式不同，可分为内热式和外热式两种，其规格以消耗的电功率表示，通常在20w~300w之间。

在电机维修中，一般采用40w以上的外热式电烙铁。

〔2〕专用电工工具
专用电工工具是指电机维修中的工具，包括嵌线工具、拆卸工具、拆线工具、绕线工具等。

1〕嵌线工具
在嵌线过程中必须使用专用工具，才能保证嵌线质童。

常用的嵌线工具有以下几种：
①划针。

划针的形状如图2-4-1-1所示，划针尖端局部略薄而尖，外表光滑，用来在线圈和导线嵌好后卷包绝缘纸。

图2-4-1-1 划针
②划线片。

划线片的形状如图2-4-1-2所示，一般长约20cm、宽为1cm〜1.5cm、厚一端略尖，呈剌刀状。

划线片一般用毛竹或压层塑料板削制而成，也可用不锈钢在砂轮上磨制而成。

划线片的作用有两个:一是嵌线时将导线划入铁芯线槽;二是用来整理槽内的导线。

图2-4-1-2 划线片
③压线板。

压线板用来压紧嵌入槽内的线圈的边缘，把高于线圈槽口的绝缘材料平整地覆盖在线圈上部，以便穿入槽楔。

压线板的压脚宽度一般比槽上部的宽度小0.5mm左右，而且外表光滑，如图2-4-1-3所示。

图2-4-1-3 压线板
用于嵌线的工具还有整形锤、手术剪、打板等。

2〕拆卸工具
电机的拆卸工具叫拉具，又叫拉拔或扒子，通常用来拆卸电机的皮带轮和轴轴承等紧固件，拉具按结构不同，又分为三爪式和两爪式两种。

使用拉具拆卸皮带轮和轴承时，拉具的抓勾要抓住工件的内圈，顶杆的轴心线与工件轴心线对齐，然后扳动手柄，用力要均匀，并注意抓勾和工件的受力情况.拉不动时不要硬拉，可在工件连接处滴些煤油或用喷灯加热后趁热拉下。

3〕拆线工具
①錾子。

在撤除损坏的线圈绕组时，需要用锋利的錾子从线圈与铁芯端面处錾断, 这就是錾子的作用。

錾子的外形如图2-4-1-4所示。

图2-4-1-4 錾子
②线冲子。

为了方便地冲出錾去了线圈端部后剩下的线圈，可以取直径为6mm〜14mm,长为200mm〜400mm的普通圆钢打制成截面为椭圆形状，以便与电机定子槽型配合将线圈冲出。

③清槽片。

在冲出线圈后，定子槽内会残留局部绝缘物,要清出这些残留的绝缘物，就需利用清槽片加以淸理。

可以用废弃的钢锯条，
打磨成多种形状作工具，如钩形、尖形或斜长刀形等，另一端用纱带裹成把柄,以免使用时磨破手掌，如图1-60所示。

图2-4-1-5 清槽片
4〕绕线工具
①绕线机。

绕线机是用于绕制线圈绕组的专用工具。

绕线机上配有读数盘和变速齿轮，分电动和手动两种。

其中，有的电动绕线机装有数字读数装置。

绕线时可根据需要调整齿轮，以适应所需的力距与速度。

手摇绕线机结构如图2-4-1-6所示。

图2-4-1-6 手摇绕线机结构
②绕线模具。

一般属于系列电机的绕线模，应按国家电动机统一规定的数据自行制作。

否那么，绕制的线圈过小，不好嵌线，而且有时根本无法嵌线；绕制的线圈过大，不仅浪费原料，而且往往触碰端盖，产生相间或对地短路故障，而使电机不能正常运行。

常见的绕线模具有固定模具和活动模具两种。

检修操作
1、电机磁极绕组故障及检修
直流电动机长期运行过程中主磁极绕组出现断线或短路故障，致电机不能正常工作。

检修方法：用万用表电阻档，将一根表棒插在接线柱B1〔或T1〕端，用另一根表棒依次检查各磁极出线端是否有阻值读数。

假设读数为无穷大，那么该磁极绕组可能断线；假设阻值为0，那么该磁极绕组可能短路。

这两种情况都应将该磁极绕组拆下修理。

维修方法及步骤：
（1）拆开直流电机，将主磁极取出；
（2）依次拆下主磁极的绕组；
（3）将与电机原绕组完全一样的绕组绕在主磁级极；
（4）测试磁极及绕组的绝缘电阻值，观察是否在规定范围内，如超出，那么需进行处理；
（5）将接线端接好，将电机装配复原。

2、换向器的维修
换向器是直流电动机的主要部件之一，假设换向器外表沾有油污，那么用柔软布及酒精将换向器外表擦净。

假设外表轻微灼伤，那么用N320细砂布固定在木质支架上研磨，去除灼痕。

当电机长期运行后，换向片下凹，需要对换向器外表进行车光，车光后那么要下刻云母绝缘片，并进行杂质清理保持每片换向片之间的绝缘。

车削换向器时要保持换向器的同心度，同时要求外表具有一定的粗糙度R a<1.25，并防止铜削进入绕组。

3、电枢绕组匝间短路
检查方法：如图2-4-1-7所示，将6～12V的直流电源接到换向器上去，直流毫伏表的两端分别放在相邻的两个换向片上，以足够的电流通入电枢，使毫伏表的读数约为全读数的3/4。

假设所接换向片的线圈是完好的那么毫伏表的读数是有规律的，从1、2片开始，逐片检查，如果出现读数很小或为零，那么接在这两个换向片上的线圈，一定有短路故障存在。

图2-4-1-7 用直流毫伏表检查电枢绕组匝间短路
必须注意，如果某一线圈的匝数比另一线圈少，可能有比拟小的读数。

假设要判断是否有短路现象，可将换向器上直流电源接入的位置移动后，反复测试，以便比拟。

〔1〕临时补救方法：在可能条件下，在接地处插入一块新的绝缘物，将接地点隔开，或撤除接头线后，将换向片短接亦可。

〔2〕应急处理方法：绕组短路的原因，往往是绝缘损坏，使同槽的多匝线圈短接，或上下层线圈短接等等。

如果电机使用还不很久，绝缘尚未老化，那么当一、二线圈短路时，可以切断线圈，在两个换向片上接以跨接线，继续使用。

假设短路线圈过多，那么应重绕。

以上故障的检查也可采用电桥测量。

4、电枢绕组断路的检修
〔1〕检查方法：绕组断路的原因，多数由于换向片与导线接头焊接不良，也可能个别线圈的导线断线，其现象是在运行中电刷下发生不正常的火花。

检查方法如上图所示，将毫伏表跨接在换向片上〔直流电源的接法如前所示〕，注意断路绕组所接换向片被毫伏表跨接时，将有读数指示，这时指针将剧烈跳动，要防止损坏表头。

但在完整的绕组的换向片上将无读数指示。

〔2〕应急处理方法：在迭绕组中，将断开的绕组所接的两相邻换向片用跨接线接起来。

同样，波绕组也用跨接线将断开绕组所接的两换向片接起来，不过这两个换向片一个极距，而不是邻近的两片。

5、绕组磁极极性检查
检查磁极线圈的绕制、装配及相互间的连接是否正确。

检查方法有：
〔1〕外观检查法：沿着整个绕组检查各绕组的绕制方向及相互间的连接。

〔2〕磁针法：在磁极线圈上通以直流电，用磁针检查各磁极的极性或在相邻两个磁极极靴间放两根短铁棒，异极性那么两短棒相吸引。

反之，那么相斥。

6、电枢中性线位置确实定
检查、调整电刷，使其处于几何中性线位置，以减少换向火花。

检查方法：
〔1〕感应检查法如图2-4-1-7，当电枢静止时将毫伏表接到相邻两组电刷上，励磁绕组通过开关S接到1.5～3V直流电源上，慢慢。