直流電機的故障分析與維護

第二章直流電機的故障分析與維護★四川機電職業(yè)技術(shù)學院.電子電氣工程系2023/2/2第二章直流電機換向故障分析與維護2.5思考2.3直流電機主極繞組、換向繞組、補償繞組故障分析及處理2.4直流電機運行中的常見故障與處理2.1直流電機換向故障分析與維護2.2直流電機電樞繞組故障及維護2023/2/2直流電機的換向故障是直流電機拖動控制中的經(jīng)常遇到的重要故障，換向不良，不但將嚴重影響直流電機的正常工作，還會危及直流電機的安全，造成大的經(jīng)濟損失。換向故障的分析，正確的檢測、維護是現(xiàn)場技術(shù)人員必不可少的基本技能。2.1直流電機換向故障分析與維護2023/2/21.直流電機換向不良的主要征象直流電機換向不良的征象很多,也很復雜,但主要表現(xiàn)在；換向火花增大換向器表面燒傷換向器表面的氧化膜被破壞電刷鏡面出現(xiàn)異常現(xiàn)象1.1.1直流電機換向故障分析與維護2023/2/22.換向火花狀態(tài)換向火花是衡量換向優(yōu)劣的主要標準。換向火花的形狀，從直觀現(xiàn)象可分為點狀火花、粒狀火花、球狀火花、舌狀火花、爆嗚狀火花、飛濺火花、和環(huán)狀火花。在正常運行時，一般是在電刷邊緣出現(xiàn)少量點狀火花或粒狀火花，分布均勻。當換向惡化、不良時，會出現(xiàn)舌狀火花或爆嗚狀飛濺火花和環(huán)狀火花，這些火花危害極大，可燒壞換向器和電刷。2023/2/22.換向火花狀態(tài)火花狀態(tài)的另一種反映是火花顏色。一般可分為藍、黃、白、紅、和綠色。換向正常時，一般為藍色、淡黃色或淡白色。當換向不良時則會出現(xiàn)明亮色或紅色火花，嚴重情況會出現(xiàn)綠色火花。2023/2/23.換向器表面的狀態(tài)在正常換向運行時，換向器表面是平滑、光亮，無任何磨損、印跡或斑點。當換抽不良進，換向器表面會出現(xiàn)異常燒傷。（1）燒痕在換向器表面出現(xiàn)一般用汽油擦不掉的燒傷痕跡。若換向片倒角不良、云母片突出，換向片棱邊上將出現(xiàn)燒痕；當換向片研磨不良時換向片中間可能出現(xiàn)燒痕；當換向極繞組接線極性不對時，則換向片可能全發(fā)黑。2023/2/23.換向器表面的狀態(tài)（2）節(jié)痕節(jié)痕是指換抽器表面出現(xiàn)有規(guī)律的變色或痕跡。一種是槽距弄節(jié)痕，其痕跡規(guī)律是按電樞槽間距出現(xiàn)的傷跡，主要的原因為換向極偏強或偏弱；另一種是極距型節(jié)痕，傷痕是按極數(shù)或極對數(shù)間隔排列的。主要的原因是并接線套開焊或升高片焊接不良造成。2023/2/24.電刷鏡面狀態(tài)正常換向，電刷與換向器的接觸面是光亮平滑的，通常稱為鏡面。當電機換向不良時，電刷鏡面會出現(xiàn)霧狀、麻點和繞傷痕跡。如果電刷材質(zhì)中含有碳化硅或金鋼砂之類物質(zhì)時，鏡面上就會出現(xiàn)白色斑點或條痕。當空氣濕度過大，或空氣含酸性氣體時，電刷表面會沉積著一些細微的銅粉末，這種現(xiàn)象稱為“鍍銅”，當電機發(fā)生鍍銅時，換向器的氧化膜被破壞，使換向惡化。2023/2/21.1.2直流電機換向故障原因及維護直流電機的換向情況可以反映出電機運行是否正常．良好的換向可使電機安全可靠地運行和延長它的壽命。直流電機的內(nèi)部故障，大多數(shù)會引起換向出現(xiàn)有害的火花或火花增大．嚴重時灼傷換向器表面，甚至妨礙直流電機的工常運行。以下就機械方面和由機械引起的電氣方面、電樞繞組、定子繞組、電源等故障，從而引起換向惡化的主要原因做一概要的分析．并介紹一些基本維護方法。2023/2/21.機械原因及維護直流電機的電刷和換向器的連接屬下滑動接觸、保持良好的滑動接觸．才可能有良好的換向。但腐蝕性氣體、空氣濕度、電機振動．電刷和換向器裝配質(zhì)量及安裝工藝等因素都對電刷和換向器的滑動接觸情況有影響，當電機振動、電刷和換向器的機械原因使電刷和換向器的滑動接觸不良時．就會在電刷和換向器之間產(chǎn)生有害的火花。電機振動換向器電刷2023/2/21.機械原因及維護直流電機的電刷和換向器的連接屬下滑動接觸、保持良好的滑動接觸．才可能有良好的換向。但腐蝕性氣體、空氣濕度、電機振動．電刷和換向器裝配質(zhì)量及安裝工藝等因素都對電刷和換向器的滑動接觸情況有影響，當電機振動、電刷和換向器的機械原因使電刷和換向器的滑動接觸不良時．就會在電刷和換向器之間產(chǎn)生有害的火花。電機振動換向器電刷（1）電機振動電機振動對換向的影響是由電樞振動的振幅和頻率高低所決定的。與電樞向某一方向振動時，就會制成電刷與換向器的接觸面的壓力波動，從而使電刷在換向器表面跳動、隨著電機轉(zhuǎn)速的增高，振動加劇，電刷在換向器表面跳動幅度就越大。電機的振動過大多是由于電樞兩端的平衡塊脫落使位置移動造成電樞的不平衡，或是在電樞繞組修理后未進行平衡校正引起的。般說來，對低速運行的電機，電樞應進行靜平衡校驗；對高速運行電機，電樞必須進行動平衡校驗。所加平衡塊必須牢靠地固定在電樞上。2023/2/21.機械原因及維護直流電機的電刷和換向器的連接屬下滑動接觸、保持良好的滑動接觸．才可能有良好的換向。但腐蝕性氣體、空氣濕度、電機振動．電刷和換向器裝配質(zhì)量及安裝工藝等因素都對電刷和換向器的滑動接觸情況有影響，當電機振動、電刷和換向器的機械原因使電刷和換向器的滑動接觸不良時．就會在電刷和換向器之間產(chǎn)生有害的火花。電機振動換向器電刷換向器是直流電機的關(guān)鍵部件要求表面光潔圓整，沒有局部變形。在換向良好的情況下，長期運轉(zhuǎn)的換向器表面與出刷接觸的部分將形成一層堅硬的褐色薄膜。這層薄膜有利于換向，并能減少換向器的磨損。當換向器裝配質(zhì)量不良造成變形或片間云母突出以及受到碰撞，使個別換向片凸出或凹下，表面有撞擊疤痕或毛刺時，電刷就不能在換向器上平穩(wěn)滑動，使火花增大。換向器表面粘有油膩污物也會使電刷接觸不良，而產(chǎn)生火花。1.換向器，2，刷握，3，電刷，4，彈簧秤，5，紙片面性

2023/2/21.機械原因及維護直流電機的電刷和換向器的連接屬下滑動接觸、保持良好的滑動接觸．才可能有良好的換向。但腐蝕性氣體、空氣濕度、電機振動．電刷和換向器裝配質(zhì)量及安裝工藝等因素都對電刷和換向器的滑動接觸情況有影響，當電機振動、電刷和換向器的機械原因使電刷和換向器的滑動接觸不良時．就會在電刷和換向器之間產(chǎn)生有害的火花。電機振動換向器電刷換向器表面如有污物，應用沾有酒精的抹布擦凈。換向器表面出現(xiàn)不規(guī)則情況時，用與換向片表面吻合的木塊墊上細玻璃砂紙來磨換向器，若還不能滿足要求，則必須車削換向器的外圓。若因換向片間的絕緣云母突出，應將云母片下刻，下刻深度為1.5mm左右為益，過深的下刻易在片間堆積炭粉，造成片間短路。下刻片間云母后，應研磨換向器外圓，使換向器表面光滑。1.換向器，2，刷握，3，電刷，4，彈簧秤，5，紙片面性2023/2/21.機械原因及維護直流電機的電刷和換向器的連接屬下滑動接觸、保持良好的滑動接觸．才可能有良好的換向。但腐蝕性氣體、空氣濕度、電機振動．電刷和換向器裝配質(zhì)量及安裝工藝等因素都對電刷和換向器的滑動接觸情況有影響，當電機振動、電刷和換向器的機械原因使電刷和換向器的滑動接觸不良時．就會在電刷和換向器之間產(chǎn)生有害的火花。電機振動換向器電刷為保征電刷和換向器的良好接觸，電刷表面至少要有3/4與換向器接觸，電刷壓力要保持均勻，電刷間壓力相差不超過10%，以保證各電刷的接觸電阻基本相當，從而使各電刷電流均衡。若電刷彈簧壓力不合適，電刷材料不符合要求，電刷型號不一至，電刷與刷合之間配合太緊或太松，電刷伸出盒太長，都會影響電刷的受力，產(chǎn)生有害火花。2023/2/21.機械原因及維護直流電機的電刷和換向器的連接屬下滑動接觸、保持良好的滑動接觸．才可能有良好的換向。但腐蝕性氣體、空氣濕度、電機振動．電刷和換向器裝配質(zhì)量及安裝工藝等因素都對電刷和換向器的滑動接觸情況有影響，當電機振動、電刷和換向器的機械原因使電刷和換向器的滑動接觸不良時．就會在電刷和換向器之間產(chǎn)生有害的火花。電機振動換向器電刷電刷壓力彈簧應根據(jù)不同的電刷而定。一般電機用的D104或D172電刷，其壓力可取1500～2500Pa。其電刷壓力的測定與調(diào)整如圖2-1所示。若是雙辮電刷，用彈簧秤勾住刷辮，若是單辮電刷，則用彈簧秤勾住電刷壓指，然后將普通打印紙片墊入電刷下，放松并調(diào)整彈簧秤位置，使彈簧秤軸線與電刷軸線一致，然后使彈簧秤的拉力逐漸加大，當紙片能輕輕拉動時，彈簧秤讀數(shù)即為電刷所受的壓力。2023/2/22.電氣原因及維護不良的主要原因，一般在電機設計與制造時都作了較好的補償與處理，電刷通過換向器與幾何中心線的元件接觸，使換向元件不切割主磁場。但是由于維修后換向繞組、補償繞組安裝不準確，磁極、刷盒裝配偏差，造成各磁極間距離相差太大、各磁極下的氣隙不均勻、電刷不對齊中心、電刷沿換向器圓周不等分（一般電機電刷沿換向器圓周等分差不超過0.5mm）。上述原因都可使增大電樞反應電勢，從而使換向惡化，產(chǎn)生有害火花。2023/2/22.電氣原因及維護在檢修時，應使各個磁極、電刷按裝合適，分配均勻。換向極繞組、補償繞組按裝正確，就能起到改善換向的作用。電刷中心位置測定一般有三種方法.感應法正反轉(zhuǎn)發(fā)電機法正反轉(zhuǎn)電動機法這是最常用的一種方法，將毫伏表（或用萬用表的電流表替代）接入相鄰兩組電刷上，接通勵磁開關(guān)S瞬間，指針會左右擺動，這樣反復移運電刷位置測試，直到擺動最小或幾乎擺動時的位置，就是要找的幾何中心線位置。2023/2/22.電氣原因及維護在檢修時，應使各個磁極、電刷按裝合適，分配均勻。換向極繞組、補償繞組按裝正確，就能起到改善換向的作用。電刷中心位置測定一般有三種方法.感應法正反轉(zhuǎn)發(fā)電機法正反轉(zhuǎn)電動機法正反轉(zhuǎn)發(fā)電機法采用它勵方式，保持轉(zhuǎn)速不變，使電機正反轉(zhuǎn)，用萬用表測電樞端壓，逐漸移動電刷的位置，在相同的電壓下測出正反轉(zhuǎn)時電機端壓讀數(shù)，直到正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)時電樞端壓讀數(shù)大小相等時，這時電刷的位置就是幾何中位置。

2023/2/2在直流電機端壓。與勵磁保持恒定，改變直流電機端壓極性，使直流電機正反轉(zhuǎn)，逐漸移動電刷位置，用測速表測量正反向轉(zhuǎn)速，若電刷不在幾何中心上，正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速相差較大，只有當調(diào)節(jié)電刷位置在中心點時，正反轉(zhuǎn)速相差最小或基本相等。2.電氣原因及維護在檢修時，應使各個磁極、電刷按裝合適，分配均勻。換向極繞組、補償繞組按裝正確，就能起到改善換向的作用。電刷中心位置測定一般有三種方法.感應法正反轉(zhuǎn)發(fā)電機法正反轉(zhuǎn)電動機法2023/2/22.電氣原因及維護在檢修時，應使各個磁極、電刷按裝合適，分配均勻。換向極繞組、補償繞組按裝正確，就能起到改善換向的作用。電刷中心位置測定一般有三種方法.感應法正反轉(zhuǎn)發(fā)電機法正反轉(zhuǎn)電動機法若是換向極繞組或補償繞組的接線錯誤，不能保證其附加磁場抵消電樞反應磁場，其結(jié)果不但不能改善換向，反而會增加換向惡化，火花急劇增大，換向片明顯灼黑。這種情下對調(diào)換向極或補償極的兩個接組端子，換向火花明顯減小或消失，表明接線極性正確。2023/2/23.其它影響及維護：

電樞繞組的故障與電源不良等因素造成的換向不良在一般中小型直流電機中也多見。電樞元件斷線或焊接不良電樞繞組短路電源對換向的影響

直流電機的電樞繞組是通過與相應換向片焊接相連的一閉合回路，如電樞繞組個別元件與換向片焊接不好，當元件轉(zhuǎn)到電刷下時，電流就通過電刷接通，在離開電刷時也通過電刷斷開，因而會在與電刷接觸和斷開的瞬間產(chǎn)生大量的火花，會使短路元件兩端的換向片灼黑，

2023/2/23.其它影響及維護：

電樞繞組的故障與電源不良等因素造成的換向不良在一般中小型直流電機中也多見。電樞元件斷線或焊接不良電樞繞組短路電源對換向的影響這時能電壓表檢測換向片間電壓如圖所示，斷線元件或與換向器焊接不良元件兩則的換向片片間電壓特別高。2023/2/23.其它影響及維護：

電樞繞組的故障與電源不良等因素造成的換向不良在一般中小型直流電機中也多見。電樞元件斷線或焊接不良電樞繞組短路電源對換向的影響電樞繞組有短路現(xiàn)象時，電機的空載和負載電流增大，短路元件中產(chǎn)生了較大的交變電流，使電樞局部發(fā)熱，甚至燒損繞組。在電樞繞組的個別處發(fā)生匝間短路時，一方面破壞了并聯(lián)支路電勢的平衡，由短路元件中產(chǎn)生的交變環(huán)流會加劇換向惡化，使火花增大。2023/2/23.其它影響及維護：

電樞繞組的故障與電源不良等因素造成的換向不良在一般中小型直流電機中也多見。電樞元件斷線或焊接不良電樞繞組短路電源對換向的影響由于變流技術(shù)的迅速發(fā)展，可變直流電源以其獨特的效率高，控制維護方便等優(yōu)點而快速發(fā)展。但這種電源帶來的諧波電流和快速暫態(tài)變化，對直流電動機有一定危害。2023/2/23.其它影響及維護：

電樞繞組的故障與電源不良等因素造成的換向不良在一般中小型直流電機中也多見。電樞元件斷線或焊接不良電樞繞組短路電源對換向的影響電源中的交流成分會使直流電機換向惡化，而且還增加了電機的噪聲、振動、損耗、發(fā)熱。改善的基本方法，一般采用平波電抗器來濾波，減小諧波的影響。2023/2/23.其它影響及維護：

電樞繞組的故障與電源不良等因素造成的換向不良在一般中小型直流電機中也多見。電樞元件斷線或焊接不良電樞繞組短路電源對換向的影響若用單相整流不加平波電抗器運行，直流電機的使用功率僅可達到額定功率的50%，左右。一般加平波電抗器的電感值約為直流電機電樞電路電感的2倍左右。返回目錄2023/2/2直流電機電樞繞組是電機產(chǎn)生感應電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩的核心部件，輸入的電壓較高，電流較大，它的故障不但直接影響正常其正常運行，也隨時危及電機和運行人員的安全，所以在直流電機的運行維護過程中，必須隨時監(jiān)測，一但發(fā)現(xiàn)電樞故障，應立即處理，以避免事故擴張造成更大損失直流電機過熱及處理電樞繞組短路故障的分析與處理電樞繞組斷路及處理電樞繞組短接及處理2.2直流電機電樞繞組故障及維護2023/2/2

1.直流電機過熱及處理當直流電機投入運行以后，整機溫升超過規(guī)定標準，而無其它的運行反?，F(xiàn)象。由于長期過熱，會加速絕緣老化，縮短電機的使用壽命，對于設計、安裝、維護方式等工藝上的缺陷而造成的過熱，若不及時處理，則會造成過熱加劇，故障擴大。所以對于整機過熱也不能大意，要仔細觀察、分析，找出原因，制訂合理的處理辦法，以使其恢復正常運行。2023/2/2

1.直流電機過熱及處理造成整機均勻過熱的原因可從以下幾個方面考慮：電機的運行方式與電機設計方案不符，例如將按短時運行或短時重復運行設計配置的電機卻用于了連續(xù)運行；電機長時期過載；電機的風路堵塞，鐵心和線圈表面被纖維絨毛或灰塵覆蓋，造成散熱惡化；2023/2/2

1.直流電機過熱及處理對于維修后重裝的電機，當散熱風扇葉片曲面方向與電機旋轉(zhuǎn)方向矛盾，會降低冷卻效率，在額定或重載工作下，電機會過熱；空氣過濾器堵塞、油膩污染；工作環(huán)境惡劣；設計的電機通風管道口徑太小，曲度太大，彎頭太多等造成的通風散熱不暢等。2023/2/2

1.直流電機過熱及處理針對具體的問題，作相應處理：對于在惡劣環(huán)境的高溫、高濕通風不暢條件下工作的電機要適當降低容量使用或采用強力通風方式來加強散熱。對于由于設計參數(shù)不符合的要重新校核，重新選配拖動電機和運行方式，為了提高電機的使用效率，應盡可能地使電機調(diào)速性質(zhì)與負載性質(zhì)一致。

2023/2/21.直流電機過熱及處理針對具體的問題，作相應處理：對于專用的電機通風風路堵塞，可采用壓縮空氣機吹掃清潔，在對電機繞組等結(jié)構(gòu)部件進行吹風清潔時，要避免傷及電機絕緣。隨時保持電機的環(huán)境清潔，通風流暢。對于編織物過濾器，可用吸塵器清除污染物，對于噴油空氣過濾器，可用汽油清洗，然后用熱堿水清沖洗，再充以新油持用。

2023/2/22.電樞繞組短路故障的分析與處理

電樞短路檢測電樞繞組由于短路故障而燒毀時,一般打開電機通過直接觀察就可找到燒焦的故障點，為了準確，除了用短路測試器檢查，還可通過用左圖簡易方法進行確定。2023/2/2電樞短路檢測將6～12伏的直流電源接到電樞兩側(cè)的換向片上，用直流毫伏表依次測量各相鄰的兩個換向片間的電壓值，由于電樞繞組是非常有規(guī)律的重復排列，所以在正常片間的讀數(shù)也是相等的或呈規(guī)律的重復變化偏轉(zhuǎn)。2.電樞繞組短路故障的分析與處理

2023/2/2電樞短路檢測如果出現(xiàn)在某兩個測點的讀數(shù)很小或近似為零，則說明連接這兩個換向片的電樞繞圈存在短路故障，若其讀數(shù)為零，則多為換向片間的短路。2.電樞繞組短路故障的分析與處理

2023/2/2電樞繞組短路的原因，往往是由于絕緣老化，機械損擦損使同槽繞圈間的匝間短路或上下層之間的層間短路。對于使用時間不長，絕緣并未老化的電機，當只有一、兩個線圈有短路時，可以切斷短路線圈，在兩個換向片接線處接以跨接線，作應急使用，如圖所示。若短路繞圈過多，則應送電機修理廠重繞。電樞線圈的短接

單迭繞組單波繞組

2023/2/2對于疊繞直流電機的電樞繞組線圈，其首尾正好在相鄰的兩片上，所以將對應的這兩個換向片短接就可以了。而對于單波繞線，其短接線應跨越一個極矩。具體的位置應以準確的測量點來定，即被短接的兩片換向片間的電壓測量讀數(shù)最小或為零。電樞線圈的短接

單迭繞組單波繞組

2023/2/23.電樞繞組斷路及處理電樞繞組斷路的原因多是由于換向片與導線接頭焊接不良，或由于電機的振動過大而造成脫焊，個別也有內(nèi)部斷線的，這時明顯的故障現(xiàn)象是電刷下產(chǎn)生較大火花。具體要確定是哪一線圈斷路，檢測方法如圖2023/2/23.電樞繞組斷路及處理抽出電樞，將直流電源接于電樞換向器的兩測，由于斷線，回路不會有電流，所以電壓都加到了斷線的線圈兩端了，這時可通過毫伏表依資助測換向片間的電壓，當毫伏表跨接在未斷線圈換向片間測量時，沒有讀數(shù)。當毫伏表跨接到斷路線圈時，就會有讀數(shù)指示，且指點針具烈跳動。2023/2/23.電樞繞組斷路及處理應急處理方法是將斷路線圈進行短接，對于單迭繞組，將有斷路的繞組所接的兩個換向片用短接線跨接起來，而對于單波繞組，短接線跨過了一個極矩，接在有斷路的兩個換向片上。2023/2/24.電樞繞組短接及處理：電樞繞組的接地的原因，多數(shù)是由于槽絕緣及繞組相間絕緣損壞，導體與硅鋼片碰接所致，也有換向片接地，一般擊點出現(xiàn)在槽口、換向片內(nèi)和繞組端部。2023/2/24.電樞繞組短接及處理：地是比較簡單的，常用試驗燈法檢測。將電樞取出放在支架上，將電源線串接一燈泡一端接在換向片上，另一端接在軸上，如圖所示，若燈泡發(fā)亮，說明電樞線圈有接地。2023/2/2若要確定是哪槽線圈接地，還要用毫伏表來測定，如圖b所示。先將電源串燈接一端接換向器，另一端與軸相接，由于電樞繞組與軸形成短路，所以燈是亮的，將毫伏表一端接軸,另一端與換向片依次接觸，毫伏表跨接的線圈是完好的，則毫伏表指點針要擺動，若是接地的故障線圈，則指針不動。4.電樞繞組短接及處理：2023/2/2若要判明是電樞線圈接地還是換向器接地，就需要進一步檢測，就是將接地線圈的從換向片上焊脫下來，分別測試，就可判斷出是哪種接地故障。應急處理的方法是：在接地處插墊一塊新的絕緣材料，將接地點斷開，或?qū)⒔拥鼐€從這換向片上拆除下來，再將這兩個換向片短接起來即可。4.電樞繞組短接及處理：返回目錄2023/2/2主極繞組為直流電機提供了主磁場，換向極繞組與補償繞組則是專為改善直流電機的換向而設置的。這些繞組一旦出了故障，都將出現(xiàn)嚴重影響直流電機的正常運行。主極繞組、換向繞組、補償繞組最常見的故障是匝間短路、繞組接地，從而引起電機換向火花大，絕緣電阻值明顯下降，甚至為零，使電機不能正常工作。繞組接頭松動、斷線也有所發(fā)生。2.3直流電機主極繞組、換向繞組、補償繞組故障分析及處理2023/2/2直流電機主極繞組、換向繞組、補償繞組故障分析及處理繞組匝間短路，若故障點不嚴重，可將銅瘤等部分銼掉，用玻璃絲布將匝間損壞部分補強；若匝間絕緣損壞較嚴重，但繞組線圈良好，則要將全部匝間絕緣剔除，重新墊匝間絕緣；若匝間絕緣嚴重損壞，引起線圈燒毀，則須重新更換損壞的繞組線圈。2023/2/2直流電機主極繞組、換向繞組、補償繞組故障分析及處理

繞組對地故障，若故障不嚴重，則可將故障點剔除干凈，成階梯狀，用相同絕緣材料包扎好，然后用絕緣漆涂刷，進行干燥處理及檢驗。若對地故障嚴重，應將全部對地絕緣剝除，使用同等級絕緣材料包扎。如果線圈對地故障造成銅線截面減小，應用鋃焊條或銅焊條進行補焊，用銼銼平后，打磨光滑后，重包絕緣，再將線圈套在鐵心上，進行整體浸漆。對于損壞特別嚴重的則應更換新品。2023/2/2主極繞組故障分析主極繞組短路故障分析主磁極繞組斷路故障分析并、串主磁繞組的連接故障分析主磁極繞組線圈方向接錯故障分析造成主極繞組線圈短路主要原因是由于絕緣老化，工作環(huán)境惡劣，灰塵特別是金屬粉塵沉積繞組表面，使電機絕緣等級降低；另外是在運行過程中的機械擦損等原因造成。當主磁極繞組出現(xiàn)部分線圈短路后，由于勵磁電阻的減小，勵磁電流增大，從而使勵磁損耗增大，線圈發(fā)熱加劇，短路點的絕緣墊被損壞，甚至繞組線圈燒毀。2023/2/2由于匝間短路，使各主磁極的磁動勢勻，無故障磁極的磁動勢大于故障磁極，這就將造成合成磁場嚴重畸變，這一方面使換向惡化，火花增大。另一方面，使電樞各支路感應電動勢失去平衡，造成電樞繞組支路間的環(huán)流無形中又增大了電樞回路有功損耗這就會使直流電機運行異常，磨損加劇出現(xiàn)同周性振動噪聲。主極繞組故障分析主極繞組短路故障分析主磁極繞組斷路故障分析并、串主磁繞組的連接故障分析主磁極繞組線圈方向接錯故障分析2023/2/2若只是復勵電動機（實際常用的為積復勵）串勵繞組的部分匝間短路，會使串勵磁通減小，其合成主磁通減?。ㄑa償減少），機械特性要變硬，從而使電動機的轉(zhuǎn)速升高，負載越大時則其轉(zhuǎn)速變化越明顯若帶的是恒轉(zhuǎn)矩負載或重載，這時的電樞電流要超過額定值，電機發(fā)熱增大，甚至過流跳閘。主極繞組故障分析主極繞組短路故障分析主磁極繞組斷路故障分析并、串主磁繞組的連接故障分析主磁極繞組線圈方向接錯故障分析2023/2/2應急處理方式：仔細檢查，尋找出短路線圈，若只存在表面，而且匝數(shù)少，可作適當?shù)男迯吞幚?，若損壞嚴重，則要更換。主極繞組故障分析主極繞組短路故障分析主磁極繞組斷路故障分析并、串主磁繞組的連接故障分析主磁極繞組線圈方向接錯故障分析2023/2/2直流電機在整個運行過程中，是決不允許勵磁斷路的，否則將造成“飛車”重大事故。其斷路故障大都出在操作控制失誤等情況下。主極繞組故障分析主極繞組短路故障分析主磁極繞組斷路故障分析并、串主磁繞組的連接故障分析主磁極繞組線圈方向接錯故障分析2023/2/2對于未起動的直流電動機，若勵磁繞組斷路，主磁場還未建立，基本無起動轉(zhuǎn)矩，電機不能起動，由于此時的電樞電流為堵轉(zhuǎn)電流，電樞繞組發(fā)熱，溫升較快，還會出現(xiàn)較大的振動聲；對于直流發(fā)電機，即使達到了額定運行轉(zhuǎn)速，也無電壓輸出。此時檢查勵磁監(jiān)測電流表的讀數(shù)為零。主極繞組故障分析主極繞組短路故障分析主磁極繞組斷路故障分析并、串主磁繞組的連接故障分析主磁極繞組線圈方向接錯故障分析2023/2/2若是復勵電動機的串勵線圈因接頭松動造成的斷路，這時的電樞電流為零，（串勵繞組是與電樞繞組相串聯(lián)的）無起動轉(zhuǎn)矩，電機無法起動。若是運行中的直流電動機串勵線圈斷路，則電機迅速停轉(zhuǎn)。若是復勵發(fā)電機串勵線圈斷路，檢測會發(fā)現(xiàn)勵磁電流（并勵繞組電流）正常，轉(zhuǎn)速正常，但端電壓輸出為零。主極繞組故障分析主極繞組短路故障分析主磁極繞組斷路故障分析并、串主磁繞組的連接故障分析主磁極繞組線圈方向接錯故障分析2023/2/2由于主勵磁斷路大都由勵磁回的調(diào)節(jié)電阻、控制開關(guān)等連接松動引起。停機后用校線燈或萬用表歐姆檔分段檢測就可查出斷路點。對于斷路的處理也較容易，找也斷點后，緊固連接，重新恢復絕緣即可，對于斷路損壞的控制開關(guān)等應重換。主極繞組故障分析主極繞組短路故障分析主磁極繞組斷路故障分析并、串主磁繞組的連接故障分析主磁極繞組線圈方向接錯故障分析2023/2/2并、串主磁繞組的連接故障分析并勵直流電機正確接線復勵線圈包含并勵線圈與串勵線圈，其并勵線圈并于電樞電源上，串勵線圈則與電樞繞組串聯(lián)，（積復勵方式），對于直流發(fā)電機，主要補償由于負載變化引起的電樞磁場的去磁作用，基本保持氣隙磁場的穩(wěn)定，使輸出電壓穩(wěn)定。對于直流電動機，積復勵方式主要是使其機械特性變軟，以適應重負載低速的運行要求。2023/2/2若串勵線圈接反（并勵磁場不變），則補償方式就也就與要求相反。對于直流發(fā)電機，由于負載越大→電流越大→磁通越小→電樞電勢越小→輸出電壓越低，使輸出越不穩(wěn)定。并、串主磁繞組的連接故障分析并勵直流電機正確接線2023/2/2直流電動機，帶負載（設為恒轉(zhuǎn)矩）→磁通越小→電樞反電勢越小→電流越大→輸入功率增大（直流電機輸入端壓恒定），→損耗與輸出功率增加，由功率平衡關(guān)系可知，其機械特性會上翹使運行不穩(wěn)定，無法正常工作。對于重裝的磁極，可利用試驗法或采用指南針測準并串磁場是否一致，若不符，則要重改接線。并、串主磁繞組的連接故障分析并勵直流電機正確接線2023/2/2主磁極繞組線圈方向接錯故障分析主磁極并勵線圈通電方向決定了磁場的極性,多采用順向串聯(lián)后接入電樞電源。當其方向接錯,其磁極排列就錯,例如四極直流電機的主磁場排列應為N→S→N→S，假若中間的兩極首尾接反，則磁極排列為N→N→S→S，由于電樞繞組是安標準固定繞好的，電樞支路元件電勢交錯，電磁力矩正反交錯，電機根本無法運行，造成嚴重振動。甚至會在電樞繞組支路間產(chǎn)生很大的和環(huán)流而燒毀線圈。2023/2/2主磁極繞組線圈方向接錯故障分析這類故障主要是地拆卸電機時的未作好詳細記錄，重裝時出錯。要避免此故障的出現(xiàn)，在拆卸電機應作好記錄，標好進出端口；安裝好以后，要通勵磁電流用指南針檢測其極性排列是否正確。一旦出錯，必須拆除重新連接。2023/2/2換向極繞組與換向補償繞組故障分析安裝換向極與補償繞組都是為了改善換向，抵消換向電勢與電樞反應電勢。連接原則是其產(chǎn)生的附加磁場的方向應與電樞反應磁場的方向相反，而且要與電樞繞組相串聯(lián)。2023/2/2換向極繞組與換向補償繞組故障分析換向極繞組的連接故障有以下兩種情況。其一是雙極性接反，這會使得換向磁場與電樞反應磁場相互迭加后不是抵消削弱，而是增強，使得換向更加惡化，換向火花明顯加劇，形成有明顯的害環(huán)火，特別是隨著負載的增加時，火花更強烈，各極電刷出現(xiàn)均勻灼痕。2023/2/2換向極繞組與換向補償繞組故障分析其二是部分換向極線圈接反，會出現(xiàn)火花分布不勻，極性接反的電刷下火花增大，燒傷也較嚴重。以上兩種情況只要沿接繞方向通少量直流電流，作極性測試，就能確定其極性。正確的排順序如圖所示。2023/2/2換向極繞組與換向補償繞組故障分析正確的排順序如圖直流發(fā)電機磁極沿轉(zhuǎn)速方向的排列順序：N主→S換→S主→N換→N主→S換→S主→N換直流電動機磁極沿車速方向的排列順序：N主→N換→S主→S換→N主→N換→S主→S換

2023/2/2補償繞組的連接故障分析直流電機中的補償繞組主是與電樞繞組相串聯(lián)的，安裝在主磁極的極靴槽內(nèi).2023/2/2補償繞組的連接故障分析受電樞反應磁勢的影響，氣隙磁場發(fā)生畸變，特別是隨負載的增大，畸變程度越嚴重。導致?lián)Q向火花的增大。補償繞組的作用，是使其產(chǎn)生的磁勢方向與電樞反應磁勢的方向相反，抵消電樞反應磁勢的影響，削弱或消除氣隙磁場的畸變，減小換向火花。2023/2/2補償繞組的連接故障分析無論是直流發(fā)電機還是電動機，其線圈電流的的進出方向應與極靴下對應的電樞繞組電流方向相反，若連接極性錯誤，電樞反應磁勢反而增大，換向更加惡化，環(huán)火增大。2023/2/2補償繞組的連接故障分析若是部分極靴下的補償繞組進出端接反，將造成各個磁極下的氣隙磁場嚴重不均勻，電磁力矩的分布也失去均衡，會加劇電機的振動，噪聲增大。還會因電樞繞組內(nèi)各支路電勢差增大，使內(nèi)部環(huán)流增大而加速發(fā)熱。2023/2/2補償繞組的連接故障分析若是將補償繞組誤與主磁極繞組相串聯(lián)，那就完全失去了與負載變化同步補償作用，即換向火花隨負載的大小變化而相應變化；由于補償繞組的電流方向固定，當電樞電流反向后，補償?shù)男Ч蚕喾?，即造成某一轉(zhuǎn)向時換向火花會減小，而在另一轉(zhuǎn)向下則換向環(huán)火增大。返回目錄2023/2/2直流電機運行常見故障是復雜的，在實際運行中，往往一個故障現(xiàn)象總是與多種因素有關(guān)。只有在實踐中認真總結(jié)經(jīng)驗，仔細檢測、診斷，觀察分析，方能準確地找到故障原因，作出正確的處理方案，起事半功倍的效果。本節(jié)就直流電動機常見故障現(xiàn)象、可能的原因、及處理方法作簡單分析歸納，2.4直流電機運行中的常見故障與處理2023/2/2自勵直流發(fā)電機不能建立起端壓故障原因處理方法直流發(fā)電機是依靠自身的剩磁來發(fā)電→勵磁→發(fā)電的自激過程，最后輸出額定電壓。2023/2/2自勵直流發(fā)電機不能建立起端壓故障原因處理方法（1）無乘磁自勵直流發(fā)電機發(fā)不出剩磁電壓，故形不成自激過程，所以無法建立起端電壓。（2）自勵直流發(fā)電機勵磁的方向與剩磁方向相反使得勵磁變成了退磁、消失，致使發(fā)不出電，無電壓輸出。（3）勵磁回路電阻過大，超過了臨界電阻值。2023/2/2自勵直流發(fā)電機不能建立起端壓故障原因處理方法（1）檢查勵磁電位器,將其電阻值調(diào)到了最??；（2）若仍端壓建立，就檢測剩磁（可用指南針測試）；（3）若有乘磁存在，則改變勵繞與電樞的并聯(lián)端線；若無剩磁，則先用直流電源給勵磁繞組充磁，再投入運即可。2023/2/2直流電動機通電后不能起動故障原因分析處理方法直流電動機起運必需足夠的起動轉(zhuǎn)矩(要大于起動時的靜阻轉(zhuǎn)矩),而提供起動轉(zhuǎn)矩必要兩個基本條件,一是要有足夠的電磁場,二是要有足夠的電樞電流。對于其不能起動故障也應以此為核心進行檢測、分析、試驗。2023/2/2直流電動機通電后不能起動故障原因分析處理方法直流電動機起運必需足夠的起動轉(zhuǎn)矩(要大于起動時的靜阻轉(zhuǎn)矩),而提供起動轉(zhuǎn)矩必要兩個基本條件,一是要有足夠的電磁場,二是要有足夠的電樞電流。對于其不能起動故障也應以此為核心進行檢測、分析、試驗。（1）電樞回路斷路，無電樞電流，所以無起動轉(zhuǎn)矩，無法起動。故障點多在電樞回路的控制開關(guān)、保護電器、及電樞線圈與換向極、補償極的接頭處。（2）勵磁回路斷路；勵磁電阻過大；勵磁線接地；勵磁繞組維修后空氣隙增大；這些磁場故障會造成缺磁、磁場削弱、故無起動轉(zhuǎn)矩或起動轉(zhuǎn)矩太小，無法起動。2023/2/2直流電動機通電后不能起動故障原因分析處理方法直流電動機起運必需足夠的起動轉(zhuǎn)矩(要大于起動時的靜阻轉(zhuǎn)矩),而提供起動轉(zhuǎn)矩必要兩個基本條件,一是要有足夠的電磁場,二是要有足夠的電樞電流。對于其不能起動故障也應以此為核心進行檢測、分析、試驗。（3）起動時的負載轉(zhuǎn)矩過大，起動時的電磁轉(zhuǎn)矩小于了靜阻轉(zhuǎn)矩。（4）電樞繞組匝間短路，起動轉(zhuǎn)矩不足。（5）電刷嚴重錯位；（6）電刷研磨不良，壓力過大；（7）電動機負荷2023/2/2直流電動機通電后不能起動故障原因分析處理方法直流電動機起運必需足夠的起動轉(zhuǎn)矩(要大于起動時的靜阻轉(zhuǎn)矩),而提供起動轉(zhuǎn)矩必要兩個基本條件,一是要有足夠的電磁場,二是要有足夠的電樞電流。對于其不能起動故障也應以此為核心進行檢測、分析、試驗。（1）對于電樞斷路，勵磁回路斷路，分別沿兩個回路查找斷路點,更換故障開關(guān)，修復斷點。（3）查找短路點，局部修理或更換。（4）對于電樞起動電阻、勵磁起動電阻重新調(diào)整（電樞電阻調(diào)大，勵磁電阻調(diào)到?。?。2023/2/2直流電動機通電后不能起動故障原因分析處理方法直流電動機起運必需足夠的起動轉(zhuǎn)矩(要大于起動時的靜阻轉(zhuǎn)矩),而提供起動轉(zhuǎn)矩必要兩個基本條件,一是要有足夠的電磁場,二是要有足夠的電樞電流。對于其不能起動故障也應以此為核心進行檢測、分析、試驗。（5）調(diào)整電刷位置到幾何中心線，精細研磨電刷，測試調(diào)整電刷壓力到正確值。（6）對于脫焊點應重新焊接。（7）若負載過重則應減輕負載起動。

2023/2/2電樞冒煙主要由電樞電流電流過大，電樞繞組絕緣發(fā)熱損壞。故障原因處理方法（1）長時期過載運行；（3）換向器或電樞短路；（4）發(fā)電機負載短中；（5）電動機端壓過低；（6）電動機直接起動或反向運轉(zhuǎn)頻繁；（7）定轉(zhuǎn)子鐵心相擦。2023/2/2電樞冒煙主要由電樞電流電流過大，電樞繞組絕緣發(fā)熱損壞。故障原因處理方法（1）恢復正常負載；（2）用毫伏表檢測是否短路，是否有金屬屑落入換向器或電樞繞組；（3）檢查負載線路是否短路；（4）恢復電壓正常值；避免頻繁反復運行；（7）檢查電氣隙是否均勻，軸承是否磨損。2023/2/2直流電動機溫度過高溫度的升高是由于損耗增大的結(jié)果，主要有電磁方面的損耗與機械方面的損耗。故障原因處理方法（1）電源電壓過高或過低；（2）勵磁電流過大或過??；（3）電樞繞組匝間短路；（4）勵磁繞組匝間短路；（5）氣隙偏心；（6）鐵心短路；（7）定、轉(zhuǎn)子鐵心相擦。（8）通風道不暢；散熱不良。2023/2/2直流電動機溫度過高溫度的升高是由于損耗增大的結(jié)果，主要有電磁方面的損耗與機械方面的損耗。故障原因處理方法（1）調(diào)整電源電壓至標準值；（2）查找勵電流過或過小的原因，進行相應處理；（3）查找短路點，局部修復，或更換繞組；（4）調(diào)整氣隙；（5）修復或更換鐵心；（6）校正轉(zhuǎn)軸，更換軸承；（7）疏通風道，改善工作環(huán)境。2023/2/2電刷下火花過大主要有電磁方面的原因，機械、電化學、維護等方面的原因也不能忽略。故障原因處理方法（1）電刷不在中心線上；（2）電刷與換向器換觸不良；（4）刷握松動或裝置不正；（4）電刷與刷握配過緊；（5）電刷壓力大小不當或不勻；（6）換向器表面不光潔，不圓或有污垢；（7）換向片間云母突出；（8）電刷磨損過度，2023/2/2電刷下火花過大主要有電磁方面的原因，機械、電化學、維護等方面的原因也不能忽略。故障原因處理方法（9）過載時換向極飽和或負載劇烈波動；（10）換向極繞組短路；（11）電樞過熱，電樞繞組的接頭片與換向器脫焊；（12）檢修時將換向片繞組接反；（13）刷架位置不均勻，引起的電刷間的電流分布不均勻；轉(zhuǎn)子平衡未校正。2023/2/2電刷下火花過大主要有電磁方面的原因，機械、電化學、維護等方面的原因也不能忽略。故障原因處理方法（1）調(diào)整刷桿座位置；（2）研磨電刷接觸面，并在輕載下運行半小時；（3）緊固或糾正刷握位置；（4）調(diào)整刷握彈簧壓力或換刷握；（5）潔凈或研磨換向器表面；（6）換向器刻槽、倒角、再研磨；（7）按制造廠原用牌號更換電刷；2023/2/2電刷下火花過大主要有電磁方面的原因，機械、電化學、維護等方面的原因也不能忽略。故障原因處理方法（8）恢復正常負載；（9）緊固底腳螺栓，防振動；（10）檢查換向極繞組，修復損壞的絕緣層；（11）檢明換向片脫焊處，修復；（12）能指南針檢主極與換向極的極性，糾正接線；（13）調(diào)整刷架位置，等分均勻；（14）重校轉(zhuǎn)子動平衡。2023/2/2機殼漏電表面絕緣等級降低了,電樞、勵磁線路中的短路存在.故障原因處理方法（1）運行環(huán)境惡劣,電機受潮,絕緣電阻降低；（1）電源引出接頭碰殼；（1）出線板、繞組絕緣損壞；（1）接地裝置一良。2023/2/2機殼漏電表面絕緣等級降低了,電樞、勵磁線路中的短路存在.故障原因處理方法（1）測量繞組對地絕緣，如低于0.5M，應加以烘干；（1）重新包扎接頭，修復絕緣；（1）檢測接地電陰是否符合規(guī)定，規(guī)范接地。2023/2/2直流電機故障實例分析【例2-1】一臺Z-550直流電動機，帶刨床工作十幾分鐘后出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。檢閱技術(shù)資料：參看隨機說明書，該直流電動機額定容量為16.2kW，額定電壓為220，電流為86A，額定轉(zhuǎn)速為1400min。電樞繞組為混合式繞組。故障詢問檢測方法故障處理用戶反應，該電機因電樞繞組燒壞，更換繞組后出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象。根據(jù)上述情況，分析過熱故障原因：（1）

直流電動機繞組絕緣不良，導致電流增大，功耗增大。（2）

冷卻風扇損壞。（3）

接線錯誤，引至主磁極極性不對。（4）

因機械原因引起負載過大。2023/2/2直流電機故障實例分析檢測機械傳動，良好。測量繞組對地絕緣，正確。帶刨床工作幾分鐘后，用手觸摸殼體發(fā)燙，風扇運行正常。經(jīng)測試，當刨床緩慢前進時，電機電樞電壓為60V，電樞電流達120A，正常時電樞電流為30A；當刨臺反向快速移動時，電樞電壓220V，電樞電流為400A，隨后降至260A，正常電樞電流為45A。顯然發(fā)熱故障為電樞電流過大所致。【例2-1】一臺Z-550直流電動機，帶刨床工作十幾分鐘后出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。檢閱技術(shù)資料：參看隨機說明書，該直流電動機額定容量為16.2kW，額定電壓為220，電流為86A，額定轉(zhuǎn)速為1400min。電樞繞組為混合式繞組。故障詢問檢測方法故