单相串激电机避免火花方法
单相串激电机
三、电磁噪声
二极单相串激电机所产生的电磁噪声主要是槽致噪声。在采用单数槽 转子时,槽致噪声是由于周期性的单边磁拉力的变化所产生的,如下图。 采用双数槽转子时,不会 发生上述情况,但齿槽效 应较严重,引起振动。 除上述原因,还有电 流中的高次谐波分量,在 定转子气隙中产生谐波磁 场也会产生不均匀力波, 造成振动而产生噪声。
I=Ia=If
串激电动机特点和主要用途
串激电动机特点 1)可交流、直流两用; 2)转速高,一般8000~35000转/分; 3)调速方便(调压调速),且转速与电源频率无关; 4)启动转矩大,4~6倍额定转矩; 5)机械特性较软,过载能力强; 6)体积小,用料省; 7)不足:碳刷和换向器有磨损、换向火花、电磁干扰等 主要用途 1)电动工具(电钻、角磨、电锯、砂光机、电刨) 2)园林工具(割草机、修枝剪、电链锯) 3)医疗器械(牙床机) 4)家用电器(吸尘器、电吹风、榨汁机、滚筒洗衣机)
非通用措施
也可采用阻容电路进行滤波,其中的电阻为压敏电阻。当加在压敏 电阻两端的电压值低于额定电压时,它的电阻几乎是无穷大,而稍为超 过额定值后,电阻值便急剧下降。利用此原理,压敏电阻即可限制和吸 收电机所产生的脉冲电压和浪涌电流。 虽然采用电感-电容电路基本上可达到滤波的作用,但由于在高频下 电容器引线有很大的电抗,往往消弱了滤波的效果。在某些电机的试验 曲线中可以看到,在个别高频段,骚扰电压幅值超过标准的范围,这主 要是某一频率下的火花骚扰造成的。因此,要将普通电容换成“穿心式 电容”,但由于此类电容价格较贵,所以对于这类电机还需在电刷与外 壳间并联二个电容,以消除这些频率的干扰。 问:为什么串激电机的两个定子线圈通常对称接在电枢两端? 答:不接在电枢的一端,增加了两端电路的高频传输阻抗,对抑制 30MHz以下的干扰,能有明显效果。
串励电机火花产生原因及改善的方法
串励电机火花产生原因及改善的方法电动工其2006(1)串励电机火花产生原因及改善的方法华兆坤1火花产生的原因产生火花的原因很多,如电磁因素、电位因素、机械因素和化学因素等。
我们的着重点是电磁因素,主要有电抗电势、电枢反应电势和变压器电势。
1.1电抗电势e,在换向过程中,换向元件电流从+f。
变到一f。
时,电流变化,引起漏磁通变化。
漏磁通包括:槽漏磁、齿部漏磁和绕组端部漏磁,这三部分漏磁在换向元件中产生电抗电势。
电抗电势的特性:,1)电抗电势相位滞后电流相位9lJ。
,但因为换向时间极短在l/loOOOs以下,所以把电抗电势看成与电流同相位,故电抗电势Pr白勺大小与电流成正比,电枢电流越大电抗电势也越大。
2)电抗电势e与电机转速成正比,电机转速高电抗电势就大。
3)电抗电势P与电枢元件匝数平方成正比,匝数越多Pr越大。
电抗电势P表达式:e,=2w,,入彳%式中肌一元件匝数卜元件有效长度入一元件单位漏磁导彳一电机线负荷吁一电机转速(电枢表面线速度)1.2电枢反应电势e。
串励电动机有两个磁场:一为定子激磁绕组产生的直轴主磁场西。
.见图1;二为电枢绕组产生的交轴电枢反应磁场中。
见图2电枢磁场。
当电机旋转时,换向元件切割换向区域内的交轴电枢磁场,产生旋转电势(或称电枢反应电势)。
电枢反应电势的方向,由电枢反应磁势F。
和电机转向,由右手法则判定(图2电枢磁场)。
图中注的ea方向是流入纸面的o,它与电抗电势方向一致。
图2电枢反应电势P特性:1)电枢反应电势P。
大小正比于电流。
电流大,电枢磁通也大,换向元件切割电枢磁通而产生的电枢反应电势越大。
2)电枢反应电势P。
也正比于电机转速。
电机转速越高,换向元件切割电枢磁通产生电枢反应电势越大。
电枢反应电势P。
的表达式:2.5w。
,入彳y,、。
1一口6式中(1一OL。
)一换向区域1.3换向电势e。
将电刷逆电机转向偏移一个B角(B角由实际生产中决定),也可将换向元件顺电机转向偏移一个B角与换向片焊接。
单相交流串激电机基本知识
单相交流串激电机基本知识一、单相交流串激电机的特点二、转子的生产工艺流程及每个工序注意要点三、定子的生产工艺流程及每个工序注意要点四、单相交流串激电机主要零部件材料简介五、单相交流串激电机火花产生的原因六、单相交流串激电机绕组温升的计算方法及控制绕组温升的措施七、单相串激电机火花等级的划分八、单相串激电机能量损耗及效率低的原因九、单相串激电机转子最大残余不平衡量的计算方法及解决振动的措施十、单相串激电机噪音的计算方法及解决噪声措施十一、单相串激电机转速调整的方法十二、改善电机换向和EMC的措施十三、现有铁芯与交流产品规格对照表十四、电机改变电压后的参数计算方法十五、电机电磁负荷的选择及电机参数的简单计算方法十六、电机参数的详细计算方法十七、无刷电机的特点及工作原理十八、单相异步电机的特点及工作原理一、单相串激电机的特点1. 激电机转速范围广,转速与频率无关,转速公式:n=(Ucos¢-IR-△U)/Ke×Ø (rpm)或者=60√2×E×10 /N×Ø,根据不同产品要求,转速可以从4000rpm至35000rpm以上,运用范围广,电动工具用的电机转速达(10000~38000)rpm以上;如电磨头电机的转速已经超过了38000rpm,高速角磨的电机转速也达35000rpm以上。
而其他交流电机的转速都与电源频率有关,当电源频率为50Hz时,其转速不会超过3000RPM(n=60f/p, p=1, f=50Hz),因而其使用范围受到一定的限制.转速公式中各字母的意义在后面的电机计算公式中会介绍.2. 与其他交流电机相比,在同样功率下,产品体积缩小许多,材料节省,重量轻,适合大批量生产,制造成本低。
3. 起动转矩大,过载能力强。
起动转矩高达额定转矩的4-6倍,起动瞬间因转子机械惯性大,n=0,感应电势E=0,由电压平衡式可知U=E+IaR , Ia=U-E/R=U/R ,起动电流很大,因Ia(电枢电流)=If(激磁电流),If产生磁通φ也很大,因此起动转矩T=Ct ×Ia×φ也很大,不易被卡住,适合于使用在启动比较困难的地方。
如何防止电机烧毁,分享五个招
如何防止电机烧毁,分享五个招工作中,大家一定碰到过不少电机烧毁的情况,有的是因为机械问题,有的是因为热继的问题,也有的是因为缺相而烧毁的。
俗话说的好,工欲善其事,必先利其器,那么怎样避免电动机被烧毁?下面简单介绍一下避免电机烧毁的方法:1保持电机清洁电机在运行的过程中,进风口方圆3米内不得有尘土、水渍和杂物,否则一旦被吸入电机,就会形成短路介质,或损坏导线绝缘层,造成匣间短路而烧毁电动机。
所以,要保证电动机的安全运行,务必保持电机及其周围环境的清洁,这样电动机才能在长时间运行中保持安全稳定的工作状态。
2保证电动机经常在额定电流下工作电动机过载运行,主要原因是拖动的负荷太大,电压低,或被带动的机械卡滞等造成的。
如果过载时间过长,电动机将从电网中吸收大量的有功功率,电流就会迅速增大,温度也随之上升,很容易使电动机烧毁。
因此,要保证电动机经常在额定电流下工作,并且还要注意检查传动装置的运转,连轴器的同心度和齿轮传动等方面。
3注意检查电动机的温度(温度过高是电机烧毁的主要因素)夏季气温高,电机也容易温度过高,这里着重讲一下。
工作人员要经常检查电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度,尤其对无电压、电流和频率监视及没有过载保护的电动机,更应该重视监视温升情况,如果发现温升过高,应该立刻停机检查。
①电动机绕组匝间、相间绕组之间、绕组和接地电阻之间有短路现象,因而形成绕组中电流增加使其温度急剧升高出现温度过高。
②电动机铁心片与片之间绝缘破坏,使铁心中的涡流损耗增加,铁心发热剧增造成温度过高。
③三相电动机缺相工作时,使另外两相绕组中电流增加,造成绕组温度过高,单相电动机启动绕组断线时,同样会使主绕组温度过高。
④电动机在过载情况下长期运行,也会引起绕组电流过大,使绕组发热增加造成温度过高。
⑤电动机过于频繁启动,由于启动时的电流是正常工作电流2倍以上,同样会引起绕组发热增加造成温度过高。
⑥电动机电气接触不良,使连接部件处的发热增加造成温度过高。
发电机电刷产生火花的原因及消除办法
发电机电刷产生火花的原因及消除办法发电机电刷产生火花的原因及消除办法000重要提醒:系统检测到您的帐号可能存在被盗风险,请尽快查看风险提示,并立即修改密码。
| 关闭网易博客安全提醒:系统检测到您当前密码的安全性较低,为了您的账号安全,建议您适时修改密码立即修改 | 关闭励磁系统的主要作用供给同步发电机励磁绕组直流电源,它的正常运行对发电机可靠的发供电起着重要的作用,它对同步发电机的作用主要是:(1)调节励磁,可以维持电压恒定。
(2)可以使各台机组无功功率合理分配。
(3)采用完善的励磁系统及其自动调节装置,可以提高输送功率极限,扩大静态稳定运行的范围。
(4)在发生短路时,强行励磁又有利于提高动态稳定能力。
(5)在暂态过程中,同步发电机的行为在很大程度上取决于励磁系统的性能。
QF-6-2型发电机采用的是ZLG-45型同轴直流励磁机提供直流电源。
直流发电机供电的励磁方式,目前在中小型发电机组上仍广泛应用,这种励磁方式有着独立、稳定、励磁响应速度较快的特点,但由于存在换相器(即整流子)和电刷,所以维护工作量较大,可靠性较差。
尤其是整流子和滑环上电刷火花的产生,对励磁系统的稳定运行造成非常大的影响,如何消除电刷下的火花,一直是一个老大难问题。
在电力生产企业,每年都会出现多起因整流子或滑环上电刷故障引发的停机事故,给企业造成较大的经济损失。
因此对励磁系统进行经常的检查、维护是十分必要的,运行人员应按照运行规程要求的项目,认真进行工作。
下面,我结合自己多年的实践工作经验,就整流子和滑环上电刷产生火花的原因和消除办法作一详尽论述。
一、对火花的认识整流子和滑环上电刷产生火花的原因很多,归纳起来有电磁性原因、机械性原因、化学性原因等。
在正常情况下电刷下有微弱的火花并无危害,这是不可避免的。
但如果火花范围大和程度剧烈,将会灼伤整流子、滑环和电刷,甚至会使励磁机、发电机无法正常运行。
关于火花强弱程度和是否容许电机继续运行,应根据火花等级来判断(表1)。
串激电机基本知识及工艺(new)解读
一. 单相串激电机的特点
图1.单相串激电机原理图
一. 单相串激电机的特点 • 9. 单相串激电机工作原理图
一. 单相串激电机的特点
10. 单相串激电机的特性曲线
电机转速随着负载的增加而降低的特性称为串激电机的软特性
一. 单相串激电机的特点
11. 单相串激电机的一些常用公式: 1. 输入功率P1=U×I×cos¢N×ηN (W) 2. 输出功率P2=M×n/9.55(W) 3. 效率ŋ=P2/P1 ×100% 4. 转速n=(Ucos¢ -IR- △U)/Ke×Ø 8 (rpm)=60√2×E×10 /N×Ø 5. 转矩T=Ct×Ø×I(N.m) 6. 温升△T=(R2-R1)/R1×(234.5+T1) -(T2-T1) (K) 7. 噪声:声压级Lp=20㏒P/P。(dB) 8. 噪声:声功率级Lw=Lp+11dB (dB) (A) 9. 转子的最大残余重心偏移距离e=9550×G/n(µm) 10. 转子的最大残余不平衡量m=M×e /r (g)
单相交流串激电机 基本知识培训
培训目录
• 一.单相交流串激电机的特点 • 二.转子的生产工艺流程及每个工序注意要点 • 三.定子的生产工艺流程及每个工序注意要点 • 四.单相交流串激电机主要零部件材料简介 • 五.单相交流串激电机火花产生的原因 • 六.单相交流串激电机绕组温升的计算方法
及控制绕组温升的措施 七.单相串激电机火花等级的划分 八.单相串激电机能量损耗及效率低的原因
一. 单相串激电机的特点
1. 串激电机转速范围广,转速与频率无关,转速公式: n=(Ucos¢ -IR- △U)/Ke×Ø (rpm)或者 =60√2×E×10 8 /N×Ø ,根据不同产品要求,转速可以从 4000rpm至35000rpm以上,运用范围广,电动工具用的电机 转速达(10000~38000)rpm以上;如电磨头电机的转速 已经超过了38000rpm,高速角磨的电机转速也达35000rpm 以上。而其他交流电机的转速都与电源频率有关,当电源频 率为50Hz时,其转速不会超过3000RPM(n=60f/p, p=1, f=50Hz),因而其使用范围受到一定的限制.转速公式中各字 母的意义在后面的电机计算公式中会介绍. 2. 与其他交流电机相比,在同样功率下,产品体积缩小许多, 材料节省,重量轻,适合大批量生产,制造成本低。 3. 起动转矩大,过载能力强。起动转矩高达额定转矩的4-6倍, 起动瞬间因转子机械惯性大,n=0,感应电势E=0,由电压平 衡式可知U=E+IaR , Ia=U-E/R=U/R ,起动电流很大,因 Ia(电枢电流)=If(激磁电流),If产生磁通φ也很大,因 此起动转矩T=Ct ×Ia×φ也很大,不易被卡住,适合于使用 在启动比较困难的地方.
串激串激电机碳刷作用常见故障和解决办法
串激串激电机碳刷作用、常见故障和解决办法碳刷在串激串激电机中起换向作用,碳刷材料有:铜石墨电刷、碳石墨电刷、石墨电刷、电化石墨电刷一、碳刷选用的原则1.、为什么要选用合适的碳刷:为保障串激电机的正常运行,正确选择电刷型号是十分重要的,由于制造电刷时所选用的原材料和工艺不同,其技术性能也有差异。
因此在选择电刷时,应该综合考虑电刷的性能和串激电机对电刷的要求。
电刷使用性能良好现象为:a 在换向器或集电环表面能较快形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜。
b 电刷的使用寿命长,并不磨损换向器或集电环c 电刷具有良好的换向和集流性能,使火花抑制在允许的范围内,并且能量损耗小。
d 电刷运行时,不过热,噪音小,装配可靠,不破损。
2.电刷装入刷握内要保证能够上下自由移动,电刷与刷握内壁的间隙在0.1-0.3毫米之间,以避免电刷和刷握之中因间隙过大产生摆动。
刷握下边缘距整流子表面的距离应该保持在2毫米左右。
如距离过小,刷握容易触伤换向器,距离过大,电刷易颤动而导致破损。
3.在同一台串激电机上,原则上应该使用同一种型号的电刷,但对于个别换向特别困难的大中型串激电机,可采用双子电刷,其滑入边采用润滑性能好,滑出边采用抑止火花能力强的电刷,从而使电刷的运行得到改善。
4.电刷磨损到一定程度要更换新的电刷,电刷最好一次全部更换,如果新旧混用,可能会出现电流分布不均匀的现象。
对于大型机组,停机更换电刷,势必影响生产,可以选择不停机,我们通常建议客户的做法是每次更换20%的电刷(即每台串激电机的每个刷杆的20%),每次间隔时间为1-2周,待磨合再逐步更换其余电刷,以保证机组的正常连续运行。
5. 为了使电刷与换向器接触良好,新电刷应该进行磨弧度,磨弧度一般在串激电机上进行。
在电刷与换向器之间放置一件细玻璃砂纸,在正常的弹簧压力下,沿串激电机旋转方向研磨电刷,砂纸应该尽量粘紧换向器,直至电刷弧面吻合,然后取下砂纸,用压缩空气吹净粉尘,再用软布擦拭干净。
电机EMC改善方案
一.单相串激电机的换向种类分为:直线换向(电阻换向).延时换向.超前换向,由于有电抗电势的存在和影响,直线换向根本不存在,因此单相串激电机的换向只有两种,不是延时换向,就是超前换向;1. 当电抗电势所形成的环流大于换向电势所形成的环流时,直线换向就变成延时换向,此时后刷边的电流密度大于前刷边的电流密度,造成后刷边的火花较大;2.当电抗电势所形成的环流小于换向电势所形成的环流时,直线换向就变成超前换向,此时前刷边的电流密度大于后刷边的电流密度,造成前刷边的火花较大;二.单相串激电机的换向好坏直接影响EMC的测试,要想改善EMC就必须改善电机的换向,改善电机的换向有以下措施:1. 选用与换向器接触电阻较大的碳刷,而增加碳刷与换向器的接触电阻最有效的办法是选用硬质碳刷,碳刷越硬,接触电阻越大,接触压降也越大,相对的削弱了电感的影响,使换向过程近似于直线换向,有利于消除火花.碳刷根据接触电阻大小分为:碳石墨碳刷.石墨碳刷.电化石墨碳刷和铜石墨碳刷.需要注意的是,每种电机都有适合其性能的碳刷,有的电机可能这种碳刷火花大,而换上另一种碳刷可能就满足换向要求,因此,一个电机尽量多试几种碳刷,以找到最适合该电机的碳刷.2. 控制碳刷弹簧压力在250~500g/cm²之间;3. 控制碳刷电流密度≤12A/cm²4.控制换向器片间电压<25V;5. 控制碳刷在刷握里的单边尺寸在0.05-0.39MM之间;6. 控制换向器与刷握的端面间距在1.5±0.5MM之间;7. 控制换向器的表面粗糙度Ra<0.48. 减少电抗电势E=2×I×L/T,其中I为电枢电流,L为线圈电感,T为换向周期,要减少电抗电势,可采用减少换向线圈的匝数,即减少转子的线圈数;采用较短的铁芯长度等;9. 利用换向电势或速度电势来抵消电抗电势;10. 逆转子旋转方向移动碳刷10度-26度;11. 在绕线时,将接线顺着转子的旋转方向偏前1-2片;12. 在绕线时,采用短距绕组,而不能采用全距绕组;13. 加强定子磁场以相对削弱转子磁场的办法,即加大定子的激磁安匝数;14. 定子采用不均匀气隙,其益处:可降低由于电枢反应所引起的气隙磁场的畸变程度,使换向器的片间电压最大值减小,从而可减少换向火花(见下图)15. 限制变压器电势E=4.44×f×W2×¢,其中f为电源的频率, W2为转子的每元件匝数, W2=N/2K,N为转子的总导体数,K为换向片数, ¢为定子单边磁通量,要减少变压器电势可采用增加换向器片数的办法,或者减少转子的每元件匝数,一般将变压器电势控制在≤7V.三. 改善EMC的措施一台高速运转的带换向器的串激电机就相当于一台无线电发射装置,由于换向时产生火花和电弧,它将产生低频和高频的无线电干涉影响电视广播和无线电通讯,因此需要对其产生的干扰进行抑制;1.电磁干扰形成的原因A. 电机换向时导致参与换向的电枢线圈短路,回路流过短时大电流,当换向片与碳刷断开位置时,碳刷与换向片之间产生换向火花,使换向区域附近的空气介质电离,在空气中形成带电粒子,从而形成电磁干扰,这种火花电离产生的干扰频谱较宽且连续分布,对广播电视产品.通讯类产品及其他电子类产品有较大的干扰作用;B. 由于可控硅.整流二极管.开关等在导通和截止的工作特性和导通的稳定性较差,也会产生高频次谐波干扰分量;C. 由于电机的定子铁芯和转子的开槽设计和线圈上磁路设计比较饱和,也会产生较大的高频次谐波干扰分量引起电磁干扰.2. EMC: Electro Magnetic Compatibility (电磁兼容性):根据电磁兼容指令89/336/EEC,其定义为:装置.设备单元或系统在电磁环境中能够正常工作(抗扰度),并且不对该环境中的任何装置.设备构成不能承受的干扰(发射)能力.3.串激电机运转产生的低频波段在0.15MHz-30MHz,该波段的频率一般通过传导干扰由电源线反馈回电网;4.串激电机运转产生的高频波段在30MHz-300MHz,该波段的频率通过辐射干扰以电磁波的形式辐射到空间,通过电视广播和无线电通讯的天线接收而影响接收器的正常工作;5. 电磁干扰的途径见下图.6. GB4343.1-2003对频率在0.15MHz-30MHz连续干扰电压的允许值和频率在30MHz-300MHz的干扰功率值有严格的规定,这里不详述,有兴趣的同事可查此标准.7. 下面从结构设计和制造工艺方面就降低无线电干扰采取的一些措施:A. 重视对电机换向的改善,只要电机的换向改善了,电机对无线电干扰的程度就会得到很大的改善,改善换向的方法如前面所述;B. 重视刷握在机壳中的定位方法,刷握固定的形式必须牢固可靠,以防止由于刷握的微量跳动而使高频分量过大,造成干扰功率的过大;C. 内部连接线与导电部位的联接要可靠,并稳妥地安置在合适位置,比如稳妥地安放在卡线槽内,接触点不牢固将会对30MHz以上的高频分量带来较大的干扰电平;D. 碳刷与换向器的材质要相宜,尤其是硬度搭配要合适,不能一个软一个硬,要防止换向器表面的过早磨损而出现表面不平,引起干扰电平的增大;6. 安装附加抑制器,为改善高频时滤波器的抑制效果,提高对高频干扰功率的抑制能力,可以采用附加抑制器,常见的形式有:A. 在碳刷两端并接一只电容器;B. 在碳刷和定子绕组间串接电感;C. A和B的组合;D. 在手柄电源线中串接两只电感;E. 采用三角形电容.F. 采用三角形电容和电感的配合使用.采用附加抑制器主要就是利用电感和电容的“通高频阻低频”或“通低频阻高频”的特点,减弱因电动工具高速旋转所产生的低频干扰和高频辐射,从而减少对电视广播和无线电通讯的干扰.随着科学技术的发展,电视广播和无线电通讯的频率范围已从甚高频(VHF)300MHz以下发展到超高频(UHF),频率范围300MHz-3000MHz,因此有的国家特别是欧洲国家已要求抑制干扰的频率扩大到10KHz-1000MHz,这给电动工具的EMC测试提出了新的要求.同时,高速运转的串激电机不仅对电视广播和无线电通讯带来干扰,同时对附近工作的微型化和电子化的电子仪器也产生干扰,影响其准确度和精确度.。
关于改善直流电机EMC方案
一.单相串激电机的换向种类分为:直线换向(电阻换向).延时换向.超前换向,由于有电抗电势的存在和影响,直线换向根本不存在,因此单相串激电机的换向只有两种,不是延时换向,就是超前换向;1. 当电抗电势所形成的环流大于换向电势所形成的环流时,直线换向就变成延时换向,此时后刷边的电流密度大于前刷边的电流密度,造成后刷边的火花较大;2.当电抗电势所形成的环流小于换向电势所形成的环流时,直线换向就变成超前换向,此时前刷边的电流密度大于后刷边的电流密度,造成前刷边的火花较大;二.单相串激电机的换向好坏直接影响EMC的测试,要想改善EMC就必须改善电机的换向,改善电机的换向有以下措施:1. 选用与换向器接触电阻较大的碳刷,而增加碳刷与换向器的接触电阻最有效的办法是选用硬质碳刷,碳刷越硬,接触电阻越大,接触压降也越大,相对的削弱了电感的影响,使换向过程近似于直线换向,有利于消除火花.碳刷根据接触电阻大小分为:碳石墨碳刷.石墨碳刷.电化石墨碳刷和铜石墨碳刷.需要注意的是,每种电机都有适合其性能的碳刷,有的电机可能这种碳刷火花大,而换上另一种碳刷可能就满足换向要求,因此,一个电机尽量多试几种碳刷,以找到最适合该电机的碳刷.2. 控制碳刷弹簧压力在250~500g/cm²之间;3. 控制碳刷电流密度≤12A/cm²4.控制换向器片间电压<25V;5. 控制碳刷在刷握里的单边尺寸在0.05-0.39MM之间;6. 控制换向器与刷握的端面间距在1.5±0.5MM之间;7. 控制换向器的表面粗糙度Ra<0.48. 减少电抗电势E=2×I×L/T,其中I为电枢电流,L为线圈电感,T为换向周期,要减少电抗电势,可采用减少换向线圈的匝数,即减少转子的线圈数;采用较短的铁芯长度等;9. 利用换向电势或速度电势来抵消电抗电势;10. 逆转子旋转方向移动碳刷10度-26度;11. 在绕线时,将接线顺着转子的旋转方向偏前1-2片;12. 在绕线时,采用短距绕组,而不能采用全距绕组;13. 加强定子磁场以相对削弱转子磁场的办法,即加大定子的激磁安匝数;14. 定子采用不均匀气隙,其益处:可降低由于电枢反应所引起的气隙磁场的畸变程度,使换向器的片间电压最大值减小,从而可减少换向火花(见下图)15. 限制变压器电势E=4.44×f×W2×¢,其中f为电源的频率, W2为转子的每元件匝数, W2=N/2K,N为转子的总导体数,K为换向片数, ¢为定子单边磁通量,要减少变压器电势可采用增加换向器片数的办法,或者减少转子的每元件匝数,一般将变压器电势控制在≤7V.三. 改善EMC的措施一台高速运转的带换向器的串激电机就相当于一台无线电发射装置,由于换向时产生火花和电弧,它将产生低频和高频的无线电干涉影响电视广播和无线电通讯,因此需要对其产生的干扰进行抑制;1.电磁干扰形成的原因A. 电机换向时导致参与换向的电枢线圈短路,回路流过短时大电流,当换向片与碳刷断开位置时,碳刷与换向片之间产生换向火花,使换向区域附近的空气介质电离,在空气中形成带电粒子,从而形成电磁干扰,这种火花电离产生的干扰频谱较宽且连续分布,对广播电视产品.通讯类产品及其他电子类产品有较大的干扰作用;B. 由于可控硅.整流二极管.开关等在导通和截止的工作特性和导通的稳定性较差,也会产生高频次谐波干扰分量;C. 由于电机的定子铁芯和转子的开槽设计和线圈上磁路设计比较饱和,也会产生较大的高频次谐波干扰分量引起电磁干扰.2. EMC: Electro Magnetic Compatibility (电磁兼容性):根据电磁兼容指令89/336/EEC,其定义为:装置.设备单元或系统在电磁环境中能够正常工作(抗扰度),并且不对该环境中的任何装置.设备构成不能承受的干扰(发射)能力.3.串激电机运转产生的低频波段在0.15MHz-30MHz,该波段的频率一般通过传导干扰由电源线反馈回电网;4.串激电机运转产生的高频波段在30MHz-300MHz,该波段的频率通过辐射干扰以电磁波的形式辐射到空间,通过电视广播和无线电通讯的天线接收而影响接收器的正常工作;5. 电磁干扰的途径见下图.6. GB4343.1-2003对频率在0.15MHz-30MHz连续干扰电压的允许值和频率在30MHz-300MHz的干扰功率值有严格的规定,这里不详述,有兴趣的同事可查此标准.7. 下面从结构设计和制造工艺方面就降低无线电干扰采取的一些措施:A. 重视对电机换向的改善,只要电机的换向改善了,电机对无线电干扰的程度就会得到很大的改善,改善换向的方法如前面所述;B. 重视刷握在机壳中的定位方法,刷握固定的形式必须牢固可靠,以防止由于刷握的微量跳动而使高频分量过大,造成干扰功率的过大;C. 内部连接线与导电部位的联接要可靠,并稳妥地安置在合适位置,比如稳妥地安放在卡线槽内,接触点不牢固将会对30MHz以上的高频分量带来较大的干扰电平;D. 碳刷与换向器的材质要相宜,尤其是硬度搭配要合适,不能一个软一个硬,要防止换向器表面的过早磨损而出现表面不平,引起干扰电平的增大;6. 安装附加抑制器,为改善高频时滤波器的抑制效果,提高对高频干扰功率的抑制能力,可以采用附加抑制器,常见的形式有:A. 在碳刷两端并接一只电容器;B. 在碳刷和定子绕组间串接电感;C. A和B的组合;D. 在手柄电源线中串接两只电感;E. 采用三角形电容.F. 采用三角形电容和电感的配合使用.采用附加抑制器主要就是利用电感和电容的“通高频阻低频”或“通低频阻高频”的特点,减弱因电动工具高速旋转所产生的低频干扰和高频辐射,从而减少对电视广播和无线电通讯的干扰.随着科学技术的发展,电视广播和无线电通讯的频率范围已从甚高频(VHF)300MHz 以下发展到超高频(UHF),频率范围300MHz-3000MHz,因此有的国家特别是欧洲国家已要求抑制干扰的频率扩大到10KHz-1000MHz,这给电动工具的EMC测试提出了新的要求.同时,高速运转的串激电机不仅对电视广播和无线电通讯带来干扰,同时对附近工作的微型化和电子化的电子仪器也产生干扰,影响其准确度和精确度.电磁兼容性反映了电子设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境的任何设备产生无法忍受的电磁干扰能力,它包含两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值即EMI(ElectromagneticInterference);另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性EMS(ElectromagneticSusceptibility),商用电气产品为取得某一市场的销售资格,其EMI水平必须通过强制性认证,即达到某一标准,如国际无线电干扰特别委员会的IECCISPRI4-1,欧洲的EN55014-1,或中国的GB4343.1等等。
串激电机基本知识及工艺
漆包线按耐温等级区分的常用规格: 1、155度聚酯 :QZ-2/155; 2、180度聚酯亚胺 :QZY-2/180; 3、200度聚酯或聚酯亚胺复合聚酰胺酰亚胺 :QZY/XY-2/200;
单相串激电机的主要零部件材料
槽型与鈎型换向器
单相串激电机的主要零部件材料
漆包线 1、设计上专业电动工具产品有一项重要的特征就是在运行的时候会产品很高的温度因而必须选择耐热等级高的漆包线否则当如果绕组线圈的耐温能力不能满足需要时就必然会在高温下发生绝缘层的损坏导致绕组短路烧机; 2、工艺上高速绕线机必须采用耐热等级高的漆包线避免了漆包线与绕线模因高速滑动损伤漆皮进一步导致匝间短路这种在机械损伤发生绝缘层的损坏也会导致绕组短路烧机;
转子工艺流程之点焊
检查: 点焊后漆包线和换向器挂钩的变形量<10%-25%; 点焊后换向器钩的歪斜角度≤10°; 点焊后钩的压扁度≤1/2钩厚; 点焊后挂钩处漆包线脱漆量0.5-1MM; 点焊后换向器电流痕迹高度均匀; 换向器钩焊接连接换向器面≥1/3钩长;
正极为钨钢棒 负极为铜棒最好选用鉻铜 焊接前须对焊接棒的角度进行磨削一般角度3-5度; 一般焊接到4000次左右须更换焊接棒; 严禁进行二次焊接
计算举例
初始的压力系数我们一般选择为550克每平方厘米碳刷磨到最后的压力系数选择为350克每平方厘米比如如果刷的截面为7×19那么初始压力应该为0.7×1.9×550=731克然后根据这个数值再来计算和设计你的碳刷弹簧另外如果在选择550这个系数的时候做出来的碳刷的火花是比较好的话那么我们可以将这个系数再调低一点比如500也就是说可以将碳刷的弹簧压力再调小这样减小碳刷的磨损速度
平面涡卷弹簧
平面涡卷弹簧又名发条弹簧其一端固定而另一端作用有扭矩;在扭矩作用下弹簧材料产生弯曲弹性变形使弹簧在平面内产生扭转其变形角的大小与扭矩成正比 发条弹簧一般选用、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB、302、316等牌号的扁钢带
电动机在运行中避免和防止烧毁措施
电动机在运行中避免和防止烧毁措施电动机在运行中避免烧毁,除了运行前采取必要的各种技术保护措施外,最有效、最实际的防止方法是进行正确的技术维护。
主要有以下6点。
1.经常保持电动机的清洁电动机在运行中,进风口周围至少3M内不允许有尘土、水渍和其它杂物,以防止吸人电机内部,形成短路介质,或损坏导线绝缘层,造成匣间短路,电流增大,温度升高而烧毁电动机。
所以,要保证电动机有足够的绝缘电阻,以及良好的通风冷却环境,才能使电动机在长时间运行中保持安全稳定的工作状态。
2•保持电动机经常在额定电流下工作电动机过载运行,主要原因是由于拖动的负荷过大,电压过低,或被带动的机械卡滞等造成的。
若过载时间过长,电动机将从电网中吸收大量的有功功率,电流便急剧增大,温度也随之上升,在高温下电动机的绝缘便老化失效而烧毁。
因此,电动机在运行中,要注意经常检查传动装置运转是否灵活、可靠。
连轴器的同心度是否标准。
齿轮传动的灵活性等,若发现有滞卡现象,应立即停机查明原因排除故障后再运行。
3.经常检查电动机三相电流是否平衡三相异步电动机,其三相电流任何一相电流与其它两相电流平均值之差不允许超过样才能10%这保证电动机安全运行。
如果超过则表明电动机有故障,必须查明原因及时排除。
4.电机修理――检查电动机的温度要经常检查电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化,尤其对无电压、电流和频率监视及没有过载保护的电动机,对温升的监视更为重要。
电动机轴承是否过热,缺油,若发现轴承附近的温升过高,就应立即停机检查。
轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损缺,轴承间隙是否过大晃动,内环在轴上有无转动等。
出现上述任何一种现象,都必须更新轴承后方可再行作业。
5.观察电动机有无振动、噪声和异常气味电动机若出现振动,会引起与之相连的负载部分不同心度增高,形成电动机负载增大,出现超负荷运行,就会烧毁电动机。
因此,电动机在运行中,尤其是大功率电动机更要经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等是否松动,接地装置是否可靠,发现问题及时解决。
串激电机碳刷火花大的原因
串激电机碳刷火花大的原因第一,碳刷质量差。
碳刷是滑动电机中的重要组成部分,其质量直接影响电机的工作效果。
如果碳刷质量不良,导电性能差,容易产生火花。
第二,碳刷磨损严重。
由于串激电机中的碳刷不可避免地会与滑环接触,长时间使用后,碳刷会因为磨损而缩短,进而缩小与滑环的接触面积。
当接触面积减小时,电流通过的区域就会变得更加集中,从而导致火花的产生。
第三,滑环表面粗糙。
滑环是通过与碳刷接触来传导电流的,如果滑环表面光滑度不够,存在一些凹凸不平的小颗粒,这些不平整的表面会使得碳刷在滑环上产生摩擦,进而导致火花的产生。
第四,电流过大。
当电机开始工作时,电流会瞬间增大,此时如果电流过大,超过了碳刷和滑环的额定承载电流,就会引起火花的产生。
第五,碳刷位置不正确。
如果碳刷与滑环的接触不良,比如摩擦力不足以确保充分接触,或者碳刷位置偏离了滑环轨迹,都会引起火花的产生。
第六,湿度过高。
湿度较高的环境中,容易导致电机内部产生氧化反应,从而降低了滑环与碳刷之间的连接性,增大了火花的产生。
为了减少串激电机碳刷火花的产生,可以采取以下措施:首先,选择质量良好的碳刷。
碳刷质量良好能够确保其导电性能和寿命。
其次,及时更换磨损严重的碳刷。
定期检查电机的工作状态,一旦发现碳刷磨损严重,就需要及时更换。
再次,确保滑环表面的平滑度。
定期清洁滑环表面,确保其光滑度,减小碳刷与滑环之间的摩擦。
另外,合理控制电流大小。
选择适当的电压和额定电流,避免电流过大,减少火花的产生。
同时,定期检查和调整碳刷的位置。
确保碳刷正确接触滑环,减少火花的产生。
此外,在湿度较高的环境中,可以使用密封措施,防止潮气进入电机内部,减小火花的产生。
综上所述,串激电机碳刷火花大的原因主要是碳刷质量差、碳刷磨损严重、滑环表面粗糙、电流过大、碳刷位置不正确以及湿度过高等。
为了减少火花的产生,可以选择质量良好的碳刷、及时更换磨损严重的碳刷、确保滑环表面的平滑度、控制电流大小、调整碳刷位置、密封措施等。
单相电气设备的防触电防火措施
电开工具,如无特殊的安全结构或安全措施,应接受 42 伏或 36 伏电压; 接零要求,则必需保证其连接良好可靠有效。此时,不管是双线制供电或
金属容器内,隧道内、矿井内等工作地点狭窄、行动不便,及四周有大面 三相四线制供电,零线上均不得装设任何形式的单极开关和熔断器。而且
积接地导体的环境,应接受 24 伏或 12 伏电压。应当明确的是,当电器接 应保证电器上的爱护零线应与接零干线直接连接,而不得接向零支线,幸
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单相电气设备的防触电防火措施
使用单相设备必需一防触电,二防火灾。 1、单相电气设备防触电可分为五类。 如 0 级电器是依靠基本绝缘来防止触电:基本绝缘是指加在带电部件 上,提供基本爱护以防止触电的绝缘,它的外壳可以用绝缘材料制成,也
绝缘失效后,可能意外带电的金属部件不致带来触电的危急。爱护接零的 作用是一旦在发生漏电时实现速断,并能降低这些金属部件上可能出现的 对地电压。爱护接地的作用是当发生漏电时,在相电压作用下,故障电流 通过其接地电阻和电源中性点工作接地电阻构成回路。当故障泄漏电流满 足:
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接头松动;电器积尘、受潮;热源接近电器、电器接近易燃物或通风、散 位置。
热失效等都是导至电气火灾的重要缘由。近年来,在生活及生产环境中大
对于很多电器,要坚持做好日常维护和定期清扫内外部积尘,这不但
量的铜、铝线连接不使用连接器而是直接缠绕在一,引发了很多起线路着 有利于防止漏电,还可有效预防积尘受潮〔或导电性粉尘〕酿成短路火灾
不规范、间距不够或位置选择不当造成的。由于电气安全检查疏漏,电气 位的温度不能有明显的升高。
串激电机基本原理
概述:串励电动机作为电机家族的一员,它以自身的诸多特点而普遍应用于家用电器及电动工具中。
随着家用电器的普遍应用,它的前景越来越广大。
1.1串励电动机的定义:定子励磁绕组和电枢(转子)绕组为串联,既可通直流又可通交流电,具有换向器换向的电动机。
1.2串励电动机的基本结构:串励电动机主要是由定子,转子,前、后端盖(罩)及散热风叶组成。
定子由定子铁芯和套在极靴上的绕组组成,其作用是产生励磁磁通,导磁及支撑前后罩;转子由转子铁芯,轴,电枢绕组及换向器组成,其作用是保证并产生连续的电磁力矩,通过转轴带动负载做功,将电能转化为机械能; 前后罩起支撑电枢,将定、转子连结固定成一体的作用。
其中转轴,前、后罩要有足够的强度,以防电枢与罩发生共振现象,引起振动和危险.一般前、后罩内有滚动或滑动轴承。
1.3串励电动机的特点:1.3.1它对于外接电源有广泛的适应性:不论是交流电还是直流电;不论是60Hz还是50 Hz;不论12V、24VDC还是110V、220V、240V ;总之它可设计成适应任一外接电源的电机。
1.3.2它的转速高,调速范围广:它的转速范围为3000~40000RPM,在同一电机上采用多个抽头可得到较宽的调速范围.家用电器正需要这种高转速、宽调速范围的电机。
因感应电机达不到高转速(不大于3000 RPM).例如吸尘器,它需要高转速在容器内外形成负压,以产生吸力。
1.3.3启动力矩大,体积小:当负载力矩增大时, 串励电动机能调整自身的转速和电流,以增大自身的力矩.1.4串励电动机的设计特点:串励电动机一般依据客户对电气性能要求及外部结构的需要而设计.一个设计优良的串励电动机,不仅达到客户对电气性能及外部尺寸的要求,还要在绝缘、结构、安全、成本等方面上优化,既使电机能通过相关的实验考核, Array符合相间的标准,又节省材料和工时。
二、串励电动机基本工作原理2.1基本原理:如左图一,它是串励电动机的基本工作原理图。
浅谈串激串激电机碳刷作用、常见故障和解决办法
碳刷在串激串激电机中起换向作用,碳刷材料有:铜石墨电刷、碳石墨电刷、石墨电刷、电化石墨电刷一、碳刷选用的原则1.、为什么要选用合适的碳刷:为保障串激电机的正常运行,正确选择电刷型号是十分重要的,由于制造电刷时所选用的原材料和工艺不同,其技术性能也有差异。因此在选择电刷时,应该综合考虑电刷的性能和串激电机对电刷的要求。电刷使用性能良好现象为:a在换向器或集电环表面能较快形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜。b电刷的使用寿命长,并不磨损换向器或集电环c电刷具有良好的换向和集流性能,使火花抑制在允许的范围内,并且能量损耗小。d电刷运行时,不过热,噪音小,装配可靠,不破损。2.电刷装入刷握内要保证能够上下自由移动,电刷与刷握内壁的间隙在0.1-0.3毫米之间,以避免电刷和刷握之中因间隙过大产生摆动。刷握下边缘距整流子表面的距离应该保持在2毫米左右。如距离过小,刷握容易触伤换向器,距离过大,电刷易颤动而导致破损。3.在同一台串激电机上,原则上应该使用同一种型号的电刷,但对于个别换向特别困难的大中型串激电机,可采用双子电刷,其滑入边采用润滑性能好,滑出边采用抑止火花能力强的电刷,从而使电刷的运行得到改善。4.电刷磨损到一定程度要更换新的电刷,电刷最好一次全部更换,如果新旧混用,可能会出现电流分布不均匀的现象。对于大型机组,停机更换电刷,势必影响生产,可以选择不停机,我们通常建议客户的做法是每次更换20%的电刷(即每台串激电机的每个刷杆的20%),每次间隔时间为1-2周,待磨合再逐步更换其余电刷,以保证机组的正常连续运行。5.为了使电刷与换向器接触良好,新电刷应该进行磨弧度,磨弧度一般在串激电机上进行。在电刷与换向器之间放置一件细玻璃砂纸,在正常的弹簧压力下,沿串激电机旋转方向研磨电刷,砂纸应该尽量粘紧换向器,直至电刷弧面吻合,然后取下砂纸,用压缩空气吹净粉尘,再用软布擦拭干净。研磨电刷不宜采用金刚砂纸,以防金刚砂颗粒嵌入换向器槽内,在串激电机运行时,擦伤电刷和换向器表面。磨弧后,串激电机先20-30%以负荷运转数小时,使电刷和换向器磨合,并建立均匀的氧化薄膜。再逐步提高电流至额定负荷。6.施于同一台串激电机各电刷的单位压力应力求均匀,以免电流分配不均,导致个别电刷产生过热和火花。电刷的单位压力应按“电刷技术性能表”来选择,对于转速较高的串激电机或在振动条件下工作的串激电机,应适当提高单位压力,一保证正常工作。打个比方:牵引机串激电机的电刷单位压力为0.4-0.6kgf/cm2。通常电刷单位压力过高,是电刷的磨损加剧,单位压力过小,接触不稳定,容易出现机械火花。二、电刷的火花产生原因和排除方法导致原因处理方法a附加极调整不良-------用分流或调整附加极气隙,或改换电刷型号。b云母突出-------------下刻云母或使用磨蚀性较大的电刷c换向器升高片连接处断开------重新焊接d电刷位置不正确----------调整刷握至正确位置e刷握的间距或排列不匀-------纠正刷握的间距和排列f换向器或集电环偏心---------最好在额定转速下车削或重新研磨g换向器松动,换向片有高低------紧固一下,车削或重新研磨h换向片有油污------------清扫换向片和密封轴承i电刷粘附或滞留在刷握里--------检查电刷尺寸是否正确,清扫电刷和刷握除去任何毛刺j电刷磨合不佳-------------磨合电刷k电刷型号不适合串激电机三、电刷颤震产生原因及处理方法原因处理方法a换向片或云母突出-----------紧固换向器,下刻云母b刷握离开换向器或离集电环太远----调整刷握至换向器的距离为2毫米c换向器或集电环椭圆----------车削或重新研磨换向器或集电环d刷握安装松动-------------安装紧固片e电刷在刷握内太松-----------如果刷握磨耗,需更换新的f电刷型号不合适-----------换型号四、电刷磨损不均匀原因及处理方法故障处理方法a.串激电机过载---------------降低和限制串激电机负荷b.换向器或集电环上有油污--------清扫换向器或集电环c.电刷和刷杆间的电阻不均等-------清扫和紧固连接处e.电刷接触面有磨蚀粒子---------重新磨合和清扫电刷表面f.电流分配不均匀------------调整电刷压力g.电刷型号混用-------------只可安装一种型号的电刷五、电刷的工艺,现在国内的电刷牌号按照成分来分,一般分为3种1金属石墨类该类电刷的主要材料是电解铜和石墨。根据使用需要有时也采用银粉(精密仪器上用的,非常贵)、铝粉等其他金属,这些电刷里面又有含黏结剂和不含黏结剂之分。这类电刷既有石墨的摩擦特性又有金属的高导电性,因此,适用于高负荷和换向要求不高的低电压串激电机。其圆周速度不超过30米/秒。2天然石墨类天然石墨是该类电刷的主要原材料黏结剂采用沥青或树脂,经过烘焙或1000度烧结而成。这类串激电机有良好的润滑性能和集流性能ห้องสมุดไป่ตู้多数用于运行平稳的中小型直流串激电机和高速汽轮发串激电机集电环。3电化石墨类主要成分是碳黑、焦碳和石墨等各种碳素粉末材料组成,经2500度高温处理,使转化为微晶型人造石墨。这类电刷具有优异的换向性和自润滑性能,广泛用于各类交直流串激电机不但寿命长,而且对换向器的磨损小。总结:关于电刷型号的选择,对整个串激电机的运行稳定起很关键的作用,碳刷的材质越硬,换向过程中产生的火花越小,因为电刷越硬,接触阻值就越大,阻值大了电压降就大了,电抗电势所引起的延迟换向减小,火花问题也就减小了!
浅谈单相串激电动工具的维修及保养
浅谈单相串激电动工具的维修及保养摘要:单相串激电动工具是一类常见的电动工具,其结构简单,使用方便,但在长期使用过程中容易出现故障和损坏。
对于单相串激电动工具的维修和保养非常重要,能有效延长其使用寿命,提高工作效率和安全性。
本文将从维修和保养两个方面详细介绍单相串激电动工具的常见故障及解决方法,并提供针对不同故障的保养建议,以供用户参考。
关键词:单相串激电动工具,维修,保养,故障,损坏,使用寿命,工作效率,安全性,建议正文:一、单相串激电动工具的结构与工作原理单相串激电动工具是一类以单相电源为能源,采用串激电动机为动力的电动工具。
其结构简单,由电动机和负载装置构成。
电动机由定子、转子、碳刷及轴承等部分组成,转子上装有叶片,在电动机受电后旋转带动负载实现工作。
二、单相串激电动工具的常见故障及解决方法(一)电动机启动困难原因:可能是电源电压不稳、电机转子转动不灵活或转子与定子间间隙过小等原因。
解决方法:检查电源电压是否稳定,可采用电压稳定器等设备;清洁电机转子及轴承并加适量润滑油;调整转子与定子之间的间距。
(二)电动机转速慢或不转原因:可能是电源电压不足、碳刷磨损或断路、转子定位不当或轴承损坏等原因。
解决方法:检查电源电压是否达标,可换用适合的电源;更换磨损或断路的碳刷,定位转子并清洁及加润滑油轴承。
(三)电动工具异响或发热原因:可能由于电动机轴承或转子芯片损坏、电动机散热不良或负载转动不灵活等原因。
解决方法:更换轴承或转子芯片,清洁电动机及散热器,调整负载转动状态并加润滑油。
三、单相串激电动工具的保养建议(一)定期清洁电动机和散热器,移除灰尘和杂物,以维持电机正常运行。
(二)加适量润滑油,特别是轴承处。
(三)使用合适的电源电压和额定负载,避免过载。
(四)存放时应放在干燥、通风良好的地方,并保持干净。
(五)如有故障,应及时维修或更换零部件,以免影响电动工具寿命和使用安全性。
四、总结单相串激电动工具虽然结构简单,使用方便,但也存在一些常见故障。
串激电机避免火花方法
换向火花产生的原因是多种多样的,必须在众多的因素中,找到主要原因,方能排除故障,改善换向。
检查换向恶化原因的方法,通常称换向条件正常化检查和调整,是直流电机换向事故处理中最常用方法,其原理如下。
一台直流电机在刚投入运行或过去运行中,换向一直是正常的,而在以后的运行过程中,逐渐变坏或突然恶化,说明电机在换向恶化前,其滑动接触、电机结构和电机各部件工作情况是正常的。
在电机运行过程中,某些部件的工作状态发生了改变,或周围环境发生变化,从而破坏了滑动接触,改变了正常的换向状态,而导致换向的恶化。
如果对这些影响电机换向的因素进行全面检查和调整,使其能恢复原来的正常状态,则换向即能恢复正常。
换向正常化检查是直流电机寻找换向事故原因和排除故障的常用方法,它包括如下主要项目:a换向器片间电阻测量。
测量换向器片间电阻,能发现电枢绕组是否断线、开焊和匝间短路,升高片是否断裂以及是否存在换向器片间短路。
片间电阻检查通常采用压降法,也可采用专用片间电阻测量仪。
b换向器摆度测量。
当换向器变形或偏心时,在运行时将会使电刷跳动,滑动接触就不理想,超过一定数值后,将导致换向恶化。
高速电机和多重路电枢绕组电机更为敏感。
c.电刷中性面的检查,直流电机电刷中性线位置,一般应严格在主磁极几何中心线上,对于大型电机,可逆运行电机和高速电机尤其如此。
因为当电刷偏离主机中性线时,换向将发生超前和延迟。
纵轴电枢反应使电机的外特性发生变化,对可逆转电动机来说,两个转向下转速不同而且外特性也不同,两个转向时换向强弱也不同。
在电刷偏离中性位置较大时,由于换向元件进入主极磁通区,电机将产生空载火花。
极距、刷距和气隙的检查与调整。
直流电机各排电刷之间的距离,主极之间和换向极之间距离应力求相等。
因为刷距和极距不等则会造成各排电刷下被短路元件在磁场中位置不一样,换向极磁场和换向元件电抗电势波形不重合,各个刷架下火花不等会使电机换向不正常。
(1)刷距允许误差通常为±0.5mm,一般用铺纸等分法来检查和调整。
电动机的火灾预防措施
电动机的火灾预防措施电动机的火灾预防措施电动机火灾原因与预防措施电动机是常用的动力机械,在机电系统安全运行中起主要作用。
为防止电机发生重大爆炸和火灾事故,可针对起火原因,采取防火措施。
一、电机起火的主要原因由于各种故障,会使运行中的电机绕组发生过电流过热,烧焦绝缘材料后起火。
造成电机过热和崩烧的原因很多,常见的有如下几种:1,三相电压过高或过低都会引起电机过热。
当电压过高时,电机的绕组电流就增大,使绕组温升超过容许值而绝缘损坏后就起火;如电压过低,是使电机的转速和定子绕组的阻抗都下降而电流增大,因过热烧烤焦绝缘材料后而起火。
2,三相电压不(平衡)对称,一般是电网原因或是电机故障引起。
若加在电机上的三相电压不对称,则运行中的电机多种损耗就增大,会引起电机的额外发热。
一般要求三相电压之间的差数不超过5%,在这样的条件下,电机还能在额定功率下维持长期运行。
3,缺相运行大多是电机的三相电源中有一相断路或绕组中有一相断路。
如缺相情况发生在电机运行中,虽尚能继续运转,但电机转速下降、其他两相中电流将比正常工作时的电流约增加1.7-1.8倍,容易烧毁绕组,故不许电机长时间的缺相运行。
4,小马拉大车是一种机械过载运行,这容易使电机因长期过电流过热而烤焦绝缘材料,甚至引起火灾5,绕组接线有错误。
一般是外部接线错误,或在检修时绕组的某极相组有一只或几只线圈嵌反或极相组接错,都会使电机振动、有异常声响和转速过低、三相电流严重不平衡及绕组过热而崩烧。
6,转子绕组端部故障。
如电机的转子部分有局部脱焊、电刷的牌号与尺寸不符、电刷的牌号和尺寸不符、电刷压力不足或过大、电刷与绕组接触不良、长时间运行并进入异物等,都会引起有关部分的局部过热或使滑环与电刷之间冒出火花。
7,定子或转子绕组发生各种短路。
如电机绕组发生相间短路,短路点附近的绝缘被烧焦,因过电流而过热,引发绕组燃烧。
如定子绕组的线圈绝缘损坏,导体相互接触后,便形成匝间短路,因匝间短路的线圈中,将流过很大的环流(是正常电流的2-10倍),使线圈严重发热、三相电流不平衡、电机的转矩降低、产生杂声等。
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串激电机火花分析及避免火花方法
换向火花产生的原因是多种多样的,必须在众多的因素中,找到主要原因,方能排除故障,改善换向。
检查换向恶化原因的方法,通常称换向条件正常化检查和调整,是直流电机换向事故处理中最常用方法,其原理如下:
一台直流电机在刚投入运行或过去运行中,换向一直是正常的,而在以后的运行过程中,逐渐变坏或突然恶化,说明电机在换向恶化前,其滑动接触、电机结构和电机各部件工作情况是正常的。
在电机运行过程中,某些部件的工作状态发生了改变,或周围环境发生变化,从而破坏了滑动接触,改变了正常的换向状态,而导致换向的恶化。
如果对这些影响电机换向的因素进行全面检查和调整,使其能恢复原来的正常状态,则换向即能恢复正常。
换向正常化检查是直流电机寻找换向事故原因和排除故障的常用方法,它包括如下主要项目:
一、换向器片间电阻测量:
测量换向器片间电阻,能发现电枢绕组是否断线、开焊和匝间短路,升高片是否断裂以及是否存在换向器片间短路。
片间电阻检查通常采用压降法,也可采用专用片间电阻测量仪。
二、换向器摆度测量:
当换向器变形或偏心时,在运行时将会使电刷跳动,滑动接触就不理想,超过一定数值后,将导致换向恶化。
高速电机和多重路电枢绕组电机更为敏感。
三、电刷中性面的检查:
直流电机电刷中性线位置,一般应严格在主磁极几何中心线上,对于大型电机,可逆运行电机和高速电机尤其如此。
因为当电刷偏离主机中性线时,换向将发生超前和延迟。
纵轴电枢反应使电机的外特性发生变化,对可逆转电动机来说,两个转向下转速不同而且外特性也不同,两个转向时换向强弱也不同。
在电刷偏离中性位置较大时,由于换向元件进入主极磁通区,电机将产生空载火花。
四、极距、刷距和气隙的检查与调整:
直流电机各排电刷之间的距离,主极之间和换向极之间距离应力求相等。
因为刷距和极距不等则会造成各排电刷下被短路元件在磁场中位置不一样,换向极磁场和换向元件电抗电势波形不重合,各个刷架下火花不等会使电机换向不正常。
(1)刷距允许误差通常为±0.5mm,一般用铺纸等分法来检查和调整。
方法如下:首先将电机上一排刷架电刷位置调整好,使这排电刷边缘正好与一个换向片边缘重合,然后在换向器表面铺一张纸,在接缝处作好搭接标记后取下,将纸以极数进行等分;划好等分线后,再铺在换向器上,使调整好位置电刷的边缘正好压在一条等分线上,再将全部电刷落下,电刷边缘与等分线的距离就是刷距等分的误差,如将全部电刷按等分线调整,则可以纠正刷距误差。
(2)极距检查与调整。
极距允许误差为±0.75mm。
极距较准确的测量一般采用磁极靴上划中心线,再用游标卡尺和卡钳等进行测量,可以得到较精确的结果。
当电机装配完后,电枢不能抽出的情况下,可以用卡钳测量极靴边缘之间的距离,也可以检查极距等分误差。
(3)气隙检查与调整。
直流电机主极和换向极气隙必须均等,如气隙不均,则各极下磁阻不等,在相同励磁磁热下,磁流量不相等,在部分刷架下火花就会较大。
同时,由于主极下磁通量不等,还将出现电枢绕组内环流和单边磁拉力。
直流电动机主极和换向极的允许偏差均为±5%。
气隙检查通常用普通塞尺和专用固定斜度塞尺进行测量,当气隙超过规定公差时,可将主极或换向极固定螺钉松开,依*调节极顶磁性垫片来调整气隙,以符合规定公差。
五、电刷和刷握工作性能检查
(1)弹簧压力的调整。
直流电机电刷单位压力,一般规定在1.6~2.4N/cm2,并且要求全部电刷压力差不超过±10%。
电刷压力也是保证正常换向的重要条件。
电刷压力过小,会造成电刷跳动和接触压降不稳定;压力大,接触压降减小;但压力过大,则可能造成电刷机械磨损增加,换向器温升增高。
(2)刷握间隙检查。
电刷与刷握的间隙应符合一定公差,间隙过大,电刷在刷握内晃动,影响接触的稳定,有时还产生“啃边”现象;但间隙过小时,影响电刷在刷握内的自由滑动,甚至被“卡死”。
(3)刷握离换向器表面距离的检查。
刷握离换向器表面距离应保持在(2.5±0.5)mm范围内。
刷握离换向器表面距离与电刷保持稳定、防止电刷振动有很大关系。
双斜刷握与换向器表面的距离,还影响电刷宽度,当距离过大时,电刷还将产生“顶角”,影响工作。
刷握距离可用厚度为2mm和3mm的绝缘板条进行检查,当距离超过允许值时,可用2.5mm厚绝缘板垫在刷握下,作为调整基准进行调整。
(4)电刷材质和镜面检查。
电刷是构成滑动接触的主要部件,电刷材质和工作状态不正常,将影响滑动接触,或造成换向恶化。
一般说,不同型号的电刷,最好不要混用。
电刷镜面在换向正常时是平滑光亮的。
换向火花较大时,就会出现雾状和灼痕。
当电刷中含有碳化硅和金钢砂等杂质时,镜面中就会出白色斑点或在旋转方向留下细沟。
(5)换向器表面工作状态的检查。
以保持良好滑动接触、减少电刷磨损和防止片间闪络可能性。
(6)主极、换向极绕组极性与匝间短路的检查。
直流电机定子绕组个别极性错误和匝间短路,都将影响换向。
尤其当换向极极性相反时,由于换向电势和电抗电势不能抵消,反而相加,因此即使在很小负载时也将出现严重火花。
极性检查可按图纸核对,也可用电阻磁针检查。
主极匝间短路通常用交流压降法检查。
补偿和换向极绕组匝间短路一般可用外观检查发现。
例如当端部连接线因变形相碰短路时,通过仔细观察都可以发现。
不易发现的短路故障,可在绕阻中通入适当电流,用直流压降法检查出来。