电机的拆装与检测-直流电机的拆装与检测（电机技术）

1、电机的拆装与检测任务说明★学习目标

在本任务中，主要完成直、交流电机的拆装与检测，使学生了解直、交流电机的基本结构、工作原理、铭牌数据、参数测试方法等，对电机产生更深的认识，了解其在工业生产中的应用，从而培养并建立学生的学习兴趣。

电机担任着电能的生产、传输、分配及应用等重要任务，是在现代化工业生产过程中不可缺少的主要设备。本学习任务是通过典型的工作任务对电机进行拆装和检测，通过实际操作，加深对电机工作原理的理解。1、电机的拆装与检测知识和能力要求★学习目标

能力要求(1)能够对电机进行拆卸和装配；(2)能够正确使用电机的拆卸及装配工具；(3)能够正确的使用相关的仪器仪表；(4)能够正确的对装配后的电机进行基本的检测。

知识要求(1)了解电机的基本结构；(2)学会电机拆装相关工具的使用方法；(3)掌握电机的拆卸及装配步骤及方法；(4)掌握电机的拆卸及装配后的基本检测方法；(5)理解直流、交流电动机铭牌数据的含义。1、电机的拆装与检测工作内容及要求★任务一直流电机的拆装与检测

通过对实际的直流电机进行拆装和参数测试，使学生进一步理解直流电机的工作原理，了解直流电机的内部结构，进而学会对直流电机的各个部件进行日常保养以及对直流电机的常见故障进行分析和排查。任务准备

根据能量转换方向的不同，直流电机可分为直流发电机和直流电动机两大类。直流发电机将机械能转换为电能，而直流电动机将电能转换为机械能。1.1、直流电机的拆装与检测二、直流电动机的工作原理★任务准备

如果直流电机的转子不用原动机拖动，而是把它的电刷A、B接在电压为U的直流电源上，此时，电机作电动机运行，如下图所示。由图可知，虽然导体中的电流是交变的，但线圈的旋转方向始终不变。1.1、直流电机的拆装与检测二、直流电动机的工作原理★任务准备直流电动机的工作原理是基于电磁力定律。即

当磁感线与导体中电流方向相互垂直时，作用在通电导体上的电磁力F的大小为F=BIl

式中，F为电磁力，单位N；B为磁感应强度，单位T；I为载流导体中流过的电流，单位A；

l为导体长度，单位m。

F的方向由左手定则确定。★同直流发电机一样，实际的直流电动机的电枢并非单一线圈，磁极也并非一对。1.1、直流电机的拆装与检测实训模块2直流电动机的参数测定

★任务实施

实训目的（1）掌握直流电动机参数的测定方法。用伏安法测量直流电动机的冷态电枢回路电阻和励磁回路电阻。（2）进一步加深对直流电机两个回路的理解。

实训工具和仪表（1）直流电动机：220V，12.4A，1500r/m。（2）滑动变阻器：300Ω，3A。（3）电压表：300V/75V挡。（4）直流电流表：30A挡。（5）功率表：5A，300V挡。（6）转速计：测量转速。（7）导线若干，开关，电叉。1.1、直流电机的拆装与检测实训模块2直流电动机的参数测定★任务实施

实训方法和步骤1）伏安法测直流电机电枢绕组冷态电阻实验接线图如右图所示：具体实验步骤略。1.1、直流电机的拆装与检测实训模块2直流电动机的参数测定★任务实施

实训方法和步骤2）伏安法测直流电机励磁绕组冷态电阻实验接线图如右图所示：具体实验步骤略。1.1、直流电机的拆装与检测实训模块2直流电动机的参数测定★任务实施

实验数据记录序号电枢电压/V电枢电流/A电枢电阻/Ω123序号励磁电压/V励磁电流/A励磁电阻/Ω123分别将之前两步实验所测得的数据填入以下表格中：1.1、直流电机的拆装与检测实训模块2直流电动机的参数测定★任务实施（1）在测量电机冷态电枢电阻时，为防止因试验电流过大而引起绕组的温度上升，应调节滑动变阻器使试验电流不超过电机额定电流的10%。（2）测试过程中应高度重视人身安全，一定要确认无人触碰裸露导线、接线端子的情况下方能合闸供电。当要改接导线或进行其他涉电操作时，首先应断开电源。（3）注意保护设备仪器不受损害，接线完毕后应仔细检查，防止错接漏接，严格按照设备、仪器操作规程进行操作，严禁擅自改变测量方案，严禁进行不熟悉的操作。

注意事项1.1、直流电机的拆装与检测知识链接2直流电机的铭牌数据★任务实施根据电机的设计和试验数据，规定了电机的正常运行状态和条件，通常称之为额定运行情况。凡表征电机额定运行情况的各种数据，称为额定值。额定值一般都标注在电机的铭牌上，所以也称为铭牌数据。

常见的电机的铭牌上标有以下数据。1.额定功率PN

指电机在额定状态下运行时电机的输出功率，单位为kW。对于发电机而言：PN=UNIN；对于电动机而言：PN=UNINηN。1.1、直流电机的拆装与检测知识链接2直流电机的铭牌数据★任务实施2.额定电压UN

指电机在额定状态下运行时电枢出线端的平均电压，单位为V。对于发电机而言，额定电压指的是输出电压；对于电动机而言，额定电压指的是输入电压。4.额定转速nN

指电机在额定功率下运行时对应额定转矩下的转速，单位为r/min。3.额定电流IN

指电机在额定电压下，运行于额定功率时对应的电流值，单位为A。1.1、直流电机的拆装与检测知识链接2直流电机的铭牌数据★任务实施5.励磁方式

励磁方式是指直流电机的励磁绕组与其电枢绕组的连接方式。根据不同的连接方式，常见的直流电机的励磁方式有他励、并励、复励和串励等，如下图所示。1.1、直流电机的拆装与检测知识链接2直流电机的铭牌数据★任务实施6.额定励磁电流IfN

表示对应于额定电压、额定电流、额定转速及额定功率时的励磁电流，单位为A。8.绝缘等级

电动机允许达到的最高温度是由电动机使用绝缘材料的耐热程度决定的，绝缘材料的耐热程度称为绝缘等级。不同的绝缘材料，其最高允许的温度是不同的，电机中常用的绝缘材料分五个等级：A、E、B、F、H。其中A级绝缘耐热程度最差，H级绝缘耐热程度最强。7.工作方式

一般地，电机有三种工作方式，即S1：连续工作制，S2：短时工作制，S3：断续周期工作制。1.1、直流电机的拆装与检测知识链接2直流电机的铭牌数据★任务实施9.防护等级

是以字母“IP”和其后面的两位数表示的。“IP”为国际防护的缩写。IP后面第一位数字代表第一种防护形式（防尘）的等级，共分七个等级。第二位数字代表第二种防护形式（防水）的等级，共分九个等级。数字越大，表示防护的能力越强。

在电机运行时，若所有的物理量均与其额定值相同，则称电机运行于额定状态。电机最好是运行于额定状态或额定状态附近，此时电机的运行效率和工作性能都处于最佳状态。

还有一些额定值一般不在铭牌上进行标注，例如额定效率ηN，额定转矩等TN，但都可以有铭牌数据计算得出。1、电机的拆装与检测任务说明★学习目标

在本任务中，主要完成直、交流电机的拆装与检测，使学生了解直、交流电机的基本结构、工作原理、铭牌数据、参数测试方法等，对电机产生更深的认识，了解其在工业生产中的应用，从而培养并建立学生的学习兴趣。

电机担任着电能的生产、传输、分配及应用等重要任务，是在现代化工业生产过程中不可缺少的主要设备。本学习任务是通过典型的工作任务对电机进行拆装和检测，通过实际操作，加深对电机工作原理的理解。1、电机的拆装与检测知识和能力要求★学习目标

能力要求(1)能够对电机进行拆卸和装配；(2)能够正确使用电机的拆卸及装配工具；(3)能够正确的使用相关的仪器仪表；(4)能够正确的对装配后的电机进行基本的检测。

知识要求(1)了解电机的基本结构；(2)学会电机拆装相关工具的使用方法；(3)掌握电机的拆卸及装配步骤及方法；(4)掌握电机的拆卸及装配后的基本检测方法；(5)理解直流、交流电动机铭牌数据的含义。1、电机的拆装与检测工作内容及要求★任务一直流电机的拆装与检测

通过对实际的直流电机进行拆装和参数测试，使学生进一步理解直流电机的工作原理，了解直流电机的内部结构，进而学会对直流电机的各个部件进行日常保养以及对直流电机的常见故障进行分析和排查。任务准备

根据能量转换方向的不同，直流电机可分为直流发电机和直流电动机两大类。直流发电机将机械能转换为电能，而直流电动机将电能转换为机械能。1.1、直流电机的拆装与检测三、直流电机的可逆性原理★任务准备

由前面的分析可知，一台直流电机理论上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是前提条件不同。

当直流电机的电刷A、B接在电压为U的直流电源上时，电机运行在电动机状态，线圈按一定方向不停地旋转；

当用原动机拖动直流电机的电枢时，电机运行在发电机状态，两电刷引出的是具有恒定方向的电动势。★在电机理论中，一台电机既能做电动机运行又能做发电机运行的原理称为可逆性原理。1.1、直流电机的拆装与检测实训模块3直流电机的保养与维修★任务实施

实训目的（1）掌握直流电机换向器的保养过程。（2）掌握直流电机电刷的保养过程。。

实训工具和仪表（1）工具。常用电工工具、活动扳手、木锤、锉刀、纱布、汽油、棉纱等。（2）仪表。万用表一块。（3）器材。直流电动机一台。1.1、直流电机的拆装与检测实训模块3直流电机的保养与维修★任务实施

实训方法和步骤2）直流电机电刷的保养1）直流电机换向器的保养

注意事项略。1.1、直流电机的拆装与检测知识链接3直流电机的保养与维修方法★任务实施

直流电机在使用过程中最常出现的问题就是换向不良，因此如何解决换向不良就成为直流电机保养与维修的最主要任务。

良好换向的前提是电刷与换向器之间保持稳定的滑动接触，主要是保持换向器氧化膜的动态平衡，否则，滑动接触将变得不稳定，从而产生换向火花。1.1、直流电机的拆装与检测知识链接3直流电机的保养与维修方法★任务实施一．换向火花产生的原因1.电磁原因2.机械原因3.电机负载与周围环境原因

例如：换向元件内的合成电势不等于零、电枢绕组开焊或片间（匝间）短路、电枢绕组不对称、电刷不在几何中心线上等。

例如：换向器表面工作状态不良、电刷和刷握的工作状态不良等原因。

例如：电机严重过载、湿度太高或太低、温度过高或过低、周围存在油污或有害性气体和含尘量过高等。1.1、直流电机的拆装与检测知识链接3直流电机的保养与维修方法★任务实施二．换向器的保养与维修方法1．换向器片间电阻的测量

换向条件正常化检查，是直流电机换向事故处理最常用办法。

换向正常化检查是采用不同的检查方法，寻找换向事故原因并排除故障，通常包括下面几个项目：

当电枢绕组发生断线、开焊、匝间短路，或换向器发生升高片断裂、片间短路时，造成电磁上的不对称，将会产生换向火花。测量片间电阻就能发现电机是否存在上述故障。片间电阻测量通常采用压降法，也可以采用专用片间电阻测量仪。1.1、直流电机的拆装与检测知识链接3直流电机的保养与维修方法★任务实施二．换向器的保养与维修方法2．换向器摆度检查

换向器在长期运行后，容易产生变形和突片。当换向器变形或偏心时，在运行时将会使电刷跳动，滑动接触稳定性受到干扰，从而产生机械性火花，火花进一步导致换向器表面出现烧伤和氧化膜破坏，导致换向恶化。

当电机换向火花较大，而且发现电刷跳动现象时，必须检查换向器摆度。1.1、直流电机的拆装与检测知识链接3直流电机的保养与维修方法★任务实施二．换向器的保养与维修方法1）换向器摆度测量方法

在低速运行或盘车时，可用千分表直接测量。

对于无法盘车和低速运行的电机，换向器的摆度可用测振仪来测量。2）允许摆度

当换向器摆度超过额定值时，换向器必须进行车削。1.1、直流电机的拆装与检测知识链接3直流电机的保养与维修方法★任务实施二．换向器的保养与维修方法3．换向器表面工作状态的检查

换向火花较大时，必须检查换向器表面状态，包括换向器云母片、换向器条纹、斑纹、云母沟中积存碳粉和换向铜片产生毛刺等问题。

有害的换向火花会造成换向器表面的烧伤，除一般烧伤外，有时会出现有规律的烧伤，通常烧伤的规律有重路数型、极距型、槽距型等，这时必须分析换向火花产生的电磁原因，根据存在问题加以解决。1.1、直流电机的拆装与检测知识链接3直流电机的保养与维修方法★任务实施三．电刷的保养与维修方法1.电刷中性面的检查

直流电机电刷一般应严格在主磁极几何中心线上，在电刷偏离中性位置较大时，电机将产生空载火花。

可以用毫伏表对电刷中性面进行检查，确定电刷中性面的位置。

应该注意的是中性面检查应在极距、刷距调整后进行，以减少误差。1.1、直流电机的拆装与检测知识链接3直流电机的保养与维修方法★任务实施三．电刷的保养与维修方法2.极距、刷距和气隙的检查与调整

刷距误差通常为±0.5mm，一般用铺纸等方法来检查和调整。1）刷距的检查与调整2）极距的检查和调整3）气隙的检查与调整

由于磁极固定螺钉在运行后松动，极距分布将出现误差，极距允许误差为±0.75㎜。

为使定子和电枢间的空气隙沿圆周各点均匀，设计规定允许偏差如下：当δ≤3mm时，允许误差为±10%；当δ＞3mm时，允许误差为±5%。1.1、直流电机的拆装与检测知识链接3直流电机的保养与维修方法★任务实施三．电刷的保养与维修方法3.电刷与刷握工作性能检查

电刷弹簧压力的调整

刷握间隙检查

刷握离换向器表面距离的检查

电刷材质和镜面检查1.1、直流电机的拆装与检测问题1

如何判断直流电机是运行于发电机状态还是电动机状态？能量转换关系如何？问题与思考问题2

为什么直流电机的电枢当中的电流是交变电流？直流电机的换向器是如何将这个交变电流转换成电刷上的直流电的？1.1、直流电机的拆装与检测★评价与考核

请按照教材中评价考核表对任务一的完成情况进行评价考核。1.1、直流电机的拆装与检测

直流电机的基本工作原理；

直流电机的结构；

直流电机的铭牌数据以及基本的接线方法；

直流电机的保养和维修方法。通过在实训模块中对实际的电机进行拆装、参数测定以及维修和保养，使学生进一步加深对直流电机的理解掌握。★小结通过任务一中对直流电机进行拆装与检测，主要学习了以下几部分内容：1.1、直流电机的拆装与检测

1.直流电机的基本结构主要包括哪两大部分，它们的作用主要是什么？

2.一台直流电动机额定功率PN=180kW，额定电压UN=230V，效率ηN=89.5%,求额定输入功率和额定电流。

3.为什么一台直流电机既可以作为电动机运行又可以作为发电机运行？

4.已知某直流电动机的额定功率PN=240kW，额定电压UN=460V，额定转速nN=600r/min，试求该电动机的额定电流。

5.已知某直流发电机的额定功率PN=10kW，额定电压UN=230V，额定转nN=2850r/min，额定效率ηN=0.85，求它的额定电流及额定负载时的输入功率。★复习思考题1、电机的拆装与检测任务说明★学习目标

在本任务中，主要完成直、交流电机的拆装与检测，使学生了解直、交流电机的基本结构、工作原理、铭牌数据、参数测试方法等，对电机产生更深的认识，了解其在工业生产中的应用，从而培养并建立学生的学习兴趣。

电机担任着电能的生产、传输、分配及应用等重要任务，是在现代化工业生产过程中不可缺少的主要设备。本学习任务是通过典型的工作任务对电机进行拆装和检测，通过实际操作，加深对电机工作原理的理解。1、电机的拆装与检测知识和能力要求★学习目标

能力要求(1)能够对电机进行拆卸和装配；(2)能够正确使用电机的拆卸及装配工具；(3)能够正确的使用相关的仪器仪表；(4)能够正确的对装配后的电机进行基本的检测。

知识要求(1)了解电机的基本结构；(2)学会电机拆装相关工具的使用方法；(3)掌握电机的拆卸及装配步骤及方法；(4)掌握电机的拆卸及装配后的基本检测方法；(5)理解直流、交流电动机铭牌数据的含义。1、电机的拆装与检测工作内容及要求★任务一直流电机的拆装与检测

通过对实际的直流电机进行拆装和参数测试，使学生进一步理解直流电机的工作原理，了解直流电机的内部结构，进而学会对直流电机的各个部件进行日常保养以及对直流电机的常见故障进行分析和排查。任务准备

根据能量转换方向的不同，直流电机可分为直流发电机和直流电动机两大类。直流发电机将机械能转换为电能，而直流电动机将电能转换为机械能。1.1、直流电机的拆装与检测一、直流发电机的工作原理★任务准备

直流发电机通常由外部机械装置拖动其旋转，以此产生电能输出，如下图所示。由图可知，当线圈不停地旋转时，电刷A始终是正电位，电刷B始终是负电位。1.1、直流电机的拆装与检测一、直流发电机的工作原理★任务准备直流发电机