直流电机测试方法和常见不良问题的分析

测试方法和常见不良问题的分析

一、 测试方法

1. 电机空载转速及电流的测试

1） 定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电压，

并不是指电源电压），无负载时的电机每分钟转动的圈数

（空载转速）及此时流过端子的电流

2） 测试方法：使用测速计、胶轮、直流电源，如下连接，

围及电机的冲片槽数，测试数据不准）

2. 负载转速及电流的测试

1） 定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电压，

并不是指电源电压），额定负载时的电机每分钟转动的圈

数（负载转速）及此时流过端子的电流（负载电流）

2） 测试方法：见上图，一般选择胶轮的直径为20mm ，如

果负载为M gcm ，则所挂砝码的重量则为M g ，同时胶

轮上的圈数取决于绳子A 处必须松动才行（即砝码的重

量必须全部加到轮子上才行）

3. 堵转力矩和堵转电流的测试

1） 定义：使电机正好停止转动时的负载力矩Ts 即为堵转力

A

矩，此时的电流即为堵转电流Is

2）一般采用两点法进行测试，选择两个负载T1及T2，测试此负载下的n1、n2及I1、I2，使用下面的公式计算堵

转力矩和堵转电流：

Ts=(n2T1-n1T2)/ (n2-n1)

Is=(I2T1-I2T2)/(T1-T2)+(I1-I2)/(T1-T2)*Ts

注意点：T1最好在最大效率点附近，而T2最好在最大

功率点附近

参考测试方法：可以采用测功计测试（不精确）或者使

用扭力计测试（较准）

4.窜动量的测试

1）定义：转子在电机中沿轴向可以松动的最大的间隙量2）测试方法：使用百分表，电机轴前后最大窜动的位置在百分表上显示的位置分别是A和 B ,则电机窜动量为

B-A

5.电流波形

1)定义：电机在额定电压下旋转时，流过电机两端子间的

电流的变化的波形，可以用示波器进行显示

2)测试方法：如图连接，示波器上显示的波形即为电机的

电流波形，电容一般为4.7чf的电解电容，如果槽数

为n 个，则电机转动一周的完整的波形数为2n 个

6. K 特性的测试

1） 定义：指电机在不通电的状态下，转子在电机中慢慢转

动一周所需要的最大的力，单位一般为gcm ，英文名称

叫cogging torque

2） 测试方法：有两种，一是使用扭力表，如图测试，二是

使有测克计

7. EC 值的测试

1） 定义：当用外力驱动电机轴以每分钟3000转转动时，在

电机的端子上感应到的电压，即为该电机的EC 值，也

叫反电动势，或逆诱起电压，单位为V

2） 测试方法：使用EC 值测试机，调整转速为3000RPM ，

A

此时测试马达端子两端的电压，即为EC值，3）定子的EC值：一般是用对应的标准芯（绕线圈数为100圈）组立成马达后马达两端的感应电压即为定子的EC

值，目前我们是采用的电机EC值

8.电机曲线图的作成

如上图所示，电机曲线图一共有四条线

1）转速-力矩：为一直线N=N0+KT 其中N0为空载转速

2）电流-力矩：为一直线I=I0+MT 其中I0为无负荷电流3）输出功率-力矩：为一抛物线：P= N*T/97500 (T单位为gcm 时)=(N0T+K*T**2)/97500

4）效率-力矩：η=P/UI=（N0T+K*T**2）/(97500U(I0+MT))

二、常见不良问题

1.电流大不良分析

1）电流大的原因：

电流大--1.机械磨擦造成：1）轴与轴承（机壳与端盖）2.性能关系1）充磁角度

2）电刷与换向器2）压敏E10值小

3）冲片与磁条3）充磁中心

4）轴与端盖4）绕线阻值

5）冲片材质

6）换向器组入角度2）分析方法：

A)外观有无异常，例，轴承保持部有否倾斜、压伤等

B)手指轻轻转动轴，看轴是不昌转动顺畅，感觉有无异物

C)分解前进行测试(与装配方面有关的尺寸，如轴承倾斜度、铆封的高低差、小壳

的倾斜度、窜动量等)

D)测试两端子间的阻值，阻值是否正常，然后再决定要否通电检测

E）小心分解电机外观有无异常，包括轴承、轴有无伤，磁石及转子上有无磨擦的痕迹等，有必要时最好使用显微镜进行外观分析，分解时不要破坏碳刷及电

刷的形状（最好用开刷工装）

F)测试与电流大有关的数据（轴承倾斜，碳刷与换向器的压力、换向器圆度及表

面是否光洁等，充磁角度、无有磨擦、多装部品、轴的外径及轴承的内径等）

G)如果测试结果正常，再重新组装后看是否正常（轻轻敲打后是否正常）

2.窜动量不良分析

1）分解前外观有无异常

2）轻轻转动轴，看轴是不是转动顺畅，可能是因为电机卡死不动，判定为无窜量

3）然后小心分解，外面有无多装或少装部品

4）进行测试，与窜量有关的尺寸，与图面进行比较

3.声音大不良分析

1）声音的种类：滚动音、杂音、尖叫音，还有声音大

2）声音产生的原因：电刷与换向器磨擦、轴与轴承磨擦、轴与小壳、轴承与介子，转子窜动时的撞击声、转子转动时的风声、异常的磨擦声，电磁声

（火花等）、电机共呜声等等

3）可以用共呜箱扩大声音听，基本上可以听出声音源在哪里

4）与声音有关的部品有：轴与轴承接触处轴伤、轴圆度不良、轴承孔径伤、轴承圆度、含油率、轴头伤（与小壳接触）,轴承跟着转动、冲磁中心不对

导致转子撞击轴承、换向器圆度及光滑度，片间高低差、刷片或碳刷对换

向器压力达大或过小，冲磁角度不对造成转速过高、还有介子接触小壳、

线碰机壳、胶盖压圈超出轴承面、转子与磁石的间隙过小，还有一些异常

的磨控（异物混入，转子片碰磁石）等等

4.转速不良分析

1）首先是外观，主要是看小壳与机壳的装配是否偏位，有无装护磁圈、有无短路或开路，有无漏电？

2）转动轴是否转动顺畅？端子阻值是否正常？

3）碳刷是否短路或开路?

4）换向器组入角度有无异常？

5）充磁角度是否正常？

6）转子阻值是否正常？多绕少绕线？绕线方式是否正常？

7）机壳的磁石的磁性能是否正常？

8）压敏电阻是否正常？E10值是否合乎要求？

9）碳刷的含铜量及冲片的材质及冲片的片数，以及冲片的外径

10）装配不良或配合不当造成电流大造成的转速不良（如窜量、轴与轴承的配合，轴承倾斜等等）

5.负载转速不良分析

主要是空载转速正常的状况下的负载转速不良：

1）线径用错

2）磁石的磁性能、及厚度

3）充磁不良

4）冲片的材质、外径及冲片的厚度

5）碳刷的含铜率

6）机壳的厚度及机壳的内径