直流电动机故障的查询与排除.ppt

1、1,矿用电气设备,平顶山工业职业技术学院自动化系,学习任务5 直流电动机故障的查询与排除,2,1、直流电动机的电枢绕组,2、单叠绕组的展开图,4、直流电机的换向,3、单叠绕组的并联支路图,5、直流电机的检修,6、换向器的检修,7、直流电机修复后的检查与试验,3,1、电枢绕组是由绕组元件按一定规律相连接的组合。,叠绕组（单叠、复叠）,波绕组（单波,复波入复合绕组（蛙型 ）,注意：直流电机应用较多的是单叠绕组和单波绕组。,电枢绕组按绕组元件连接规律,一、直流电动机的电枢绕组,4,直流电机的电枢绕组都采用双层绕组，绕组元件数S、虚槽数Z、换向片数K三者相等。 极距= Z2p，其中p为磁极对数。,(I

2、)元件：构成绕组的线圈,分为单匝和多匝两种如图1.2.1,、绕组的基本常识,5,(2）极距：相邻两主磁极轴线沿电枢表面之间的距离极距： 表示一个磁极所占有的槽数。,6,(3)第一节距y1 ：一个元件的两个有效边在电枢表面跨过的元件边数，如图1.2.2所示。 (4)第二节距y2：连至同一换向片上的两个元件中第一 个元件的下层边与第二个元件的上层边之间的距离。,7,(5)合成节距y：连至同一个换向片上的两个元件对应边之间的距离。 单叠绕组： y= y1-y2 单波绕组：y= y1+y2 (6)换向节距yk：同一元件首末端连接的换向片之间的距离 (7)换向片数S=绕组元件数K=电枢虚槽数Z (8)合

3、成节距y= 换向节距yk,8,1、单叠绕组元件联接顺序表,二、单叠绕组的展开图,9,【例1.2.1】已知一直流电机的极对数p=2，Z=S=K16，试画出其右行单叠绕组展开图。,第一步：计算绕组的各节距 ；,y= ykl y2二y1-y4-1=3,第二步：画元件，用实线代表上层元件，虚线代表下层元件，虚线靠近实线，实线（虚线）根数等于元件数S，从左向右为实线编号，分别为1至16；,第三步：放置主磁极；,第四步：放置换向片；,第五步：根据各节距值连接绕组； 第六步：放置电刷。,10,11,单叠绕组的电路特点任一瞬时，处于同一磁极下的元构成一条支路， 因此采用单叠绕组的电机共有2P条支路。,三、单叠

4、绕组的关联支路图,12,1、直流电机的换向过程 直流电机的电枢旋转时，电枢绕组中某元件从一条支路转换到另一条路时，元件中的电流变化的过渡过程叫换向过程。,四、直流电机的换向,13,2、换向火花产生的原因,(1)电磁方面的原因,(2)机械方面的原因,3、换向火花的等级,(1)1级：表示无火花。 (2)1/4级：电刷边缘及小部分有微弱的火花点或者非放电性红色小火花。 换向器上没有黑痕，电刷上没有灼痕。 (3)1/2级：电刷边缘大部分或全部有轻微的火花。换向器上有黑痕，但用 汽油可除去，同时在电刷上有轻微的灼痕。,14,(4)2级：电刷边缘全部或大部分有强烈的火花。换向器上有黑痕，用汽油不能擦除，同

5、时电刷上有灼痕。电机不允许在这种情况下长期运行。 (5)级：在电刷的整个边缘有强烈的火花，同时有大火花飞出。换向器上严重发黑，用汽油不能擦掉，而且电刷有烧焦和损坏。,注意：1级、1/4级和1/2级火花，均为持续运行中无害的火花。在2级火花作用下换向器表面会出现炭渣和黑色痕迹，如运行时间过长，黑色痕迹也将扩展，同时电刷和换向器的磨耗也显著增加。所以，2级火花只允许在短时间内出现，3级火花是不允许运行的。,15,（1）加装换向极,炭石墨电刷接触电阻最大，有利换向但接触压降大；石墨电刷和电化石墨电刷次之；铜石墨电刷的接触电阻最小。,4、改善换向的方法,（2）合理选用电刷,16,1、绕组的检修,绕组常

6、见的故障有：开路、短路、接地、接反及错接等。,2、定子绕组的检修,定子绕组常见的故障是并励绕组中有少数几匝线圈短路,3、换向极绕组和补偿绕组的检查,用电桥测量各绕组的直流电阻。,五、直流电机的检修,17,修复方法：故障查出后，需按原来的线径、匝数和原来的条件修复或更换绕组。,（1）绕组的检修常用的检查方法,方法：将电机所有磁极的绕组串接起来，外加适当的直流电源（电压110V或更低一些）用直流电压表测量每只绕组两端的电压。,方法：用电桥检查测量各绕组的直流电阻值。,方法 3：将电机所有磁极的绕组串接起来，外加适当的低压交流电源（如交流220V）。,18,方法二、测量换向片间电压降,方法一、观察换

7、向器表面情况,常用的检修方法,（2）电枢绕组的开路,19,修复方法： 如果开路的原因是由于线圈与换向片的连接线松脱，则需重新焊接；若是线圈断线，最好是拆除重绕。 对于只有一、两个线圈开路的故障，有时采用暂时的应急修复措施。先查明断线线圈，并将其从换向器片上拆下，同时用绝缘包扎线端，用绝缘导线在被拆下线圈的换向器片上跨接。单叠绕组的跨接方法如图10-所示。单波绕组的跨接方法如图10-7所示。,20,（3）电枢绕组的短路故障检修,常用的检查方法,方法一：观察法,方法二：短路侦察器法,21,方法三：电压降法,常用的检查方法,22,电枢绕组短路故障的修复方法,短路故障的线圈数量较多，情况较严重，绝缘已

8、发焦变脆，最好是重绕。,注意：如只有一两个线圈短路，而其他线圈良好，可将短路线圈从电枢中切除。叠绕组短路线圈的切除方法如图10-10所示。将短路线圈的非换向器端部切断（要将每一匝都切断），再将连接故障线圈的两换向片用跨接线短路。,23,接地故障的检查 电枢的接地有两种，一种是线圈接地，另一种是换向器接地。,常用的检查方法,方法一：观察法,方法二：毫伏表或校验法,（3）电枢接地故障的检修,方法三；逐步接近法,方法四:耐压试验法,24,毫伏表法 校验灯法,25,逐步接近法,26,耐压试验法：耐压试验的电压，可按下式计算得出：,功率在1kW以下的电机： UT=（2UN+500）75% 功率在1kW以

9、上的电机： UT=（2UN+1000）75% 式中UT试验电压， V； UN额定电压，。,逐渐增高试验电压到某值，电枢被高压击穿以后再重复加压，若击穿的电压值逐次下降，则为换向器接地；若重复加压加不上，则为线圈接地。,27,（4）接地故障常用修理方法,若故障部位可见，可在故障处插入、垫衬新的绝缘或调整原绝缘的位置，消除造成故障的因素。,修补绝缘难以实施时，要更换新的元件。,如故障范围很小，常将损坏的线圈废置在电枢内，将接地线圈的各引线从两只换向片上拆下在此换向片间接一跨接线将其短接，再将拆下的线圈引线包好。,28,2、多处错接,3、对于个别元件接反的情况，可焊下接线，纠正错误后重新焊好；对于错

10、接严重的，则需把所有元件的端线从换向片上取出来，然后按图样规定重新放置并焊好。,电枢绕组的接反与错接,1、个别元件接反,29,换向器的片间短路与接地,1、故障检查方法 用检查电枢绕组短路与接地故障的方法，可查出故障位置。,2、 修理方法,找出故障的具体部位后，用金属器具刮除造成故障的导电物体，然后用云母粉加胶合剂或松脂等填充绝缘的损伤部位，恢复其绝缘。,六、换向器的检修,30,（3）换向器的拆装步骤,脱 衬 拆 查 复,先将绕组与换向片的焊接点用电烙铁焊脱开,用0. 5-1mm厚的弹性纸作衬垫,用拉具将换向器从轴上拆下,拆下V型云母环的两个压圈,检查、处理故障，恢复绝缘,按与拆卸相反的步骤组装复原,31,直流电机修复后的检查,1、检查出线是否正确；,2、检查换向器的表面；,3、检查刷握；,5、检查电刷压力弹簧