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1、项目12 直流电动机结构与故障检修,1,3,2,相关知识,直流电动机基本结构 及铭牌参数简介,直流电动机工作原理,直流调速原理,1直流电动机的基本结构 直流电动机主要由两个部分组成：将产生磁场的部分做成静止的，称为定子；将产生感应电动势或电磁转矩的部分做成旋转的，称为转子（也叫电枢）。定子由机座、端盖、主磁极、换向磁极、和电刷装置等部分组成。转子由转轴、铁心、绕组、换向器和风扇等部分组成。,一、直流电动机 基本结构及铭牌参数简介,一、直流电动机 基本结构及铭牌参数简介,2直流电动机的铭牌简介,型号：型号可区分产品的性能、用途和结构特点。国产直流电动机型号采用汉语拼音大写字母和阿拉伯数字的组合方
2、式来表示。其中汉语拼音大写字母表示电动机的结构特点和用途等，阿拉伯数字表示电动机的尺寸、类别和设计代号。 额定功率PN：指直流电动机在铭牌规定的额定状态下运行时，电动机的输出功率。 额定电压UN：指额定状态下电枢两端所输入的电压。 额定电流IN：指电动机在额定电压、额定功率时流入电枢中的电流值。 额定转速nN：指额定电压和额定负载时转子的转速。,一、直流电动机 基本结构及铭牌参数简介,二、直流电动机工作原理,直流电流从电刷 A 流入，经过线圈abcd，从电刷 B 流出，ab边受力方向向上、cd边受力方向向下（bc及da边不受力），两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子顺时针转动。 当转子转到
3、图b所示的位置，电刷与换向片瞬间断开，线圈中瞬间无电流通过，线圈此时不受力，但由于其转动惯性，线圈延着顺时针方向会继续转动，当转过此位置后，电刷 A 和换向片F接触，电刷 B 和换向片E接触，线圈中的电流方向发生改变，此时ab边受力方向向下、cd边受力方向向上，这样的转矩使线圈还是按顺时针方向转动。 当线圈转动到图c位置，ab边受力向下、cd边受力向上，线圈继续顺时针转动。同理，由于惯性，当线圈转动过d图位置后，直流电流从电刷 A 流入，经过线圈abcd，从电刷 B 流出，此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子顺时针转动。,二、直流电动机工作
4、原理,（1）调压调速 （2）调阻调速,三、直流调速原理,调压调速特性曲线 调阻调速特性曲线,（3）调磁调速 1）工作条件 保持电压 U =UN ；保持电阻 R = R a。 2)调节过程 减小励磁 N n ， n0 。 3)调速特性 转速上升，机械特性曲线变软。,三、直流调速原理,项目12 直流电动机结构与故障检修,1,3,2,典型直流电动机的拆装工艺,专业技能,直流电动机的调试与保养,直流电动机常见故障的分析与排除,1拆卸前的准备 2拆卸步骤 3装配,一、直流电动机的拆装工艺,1. 励磁绕组 方法一：用电桥测量各绕组的直流电阻值，比其它绕组阻值低得超过5%的存在匝间短路。 方法二：将所有的励
5、磁绕组顺串起来，外加适当的交流电压（如10V），然后用毫伏表检查各绕组两端的电压，电压较小的存在匝间短路。 方法三：上面两种方法对匝间存在一匝或两匝短路的情况可能难以分辨，此时可用专用的线圈匝间短路测试仪对每一绕组进行测试。其原理是当线圈发生匝间短路时，线圈的Q值会大大降低，从而使振荡电路停止振荡并发出警告信号。 当查出故障后，将励磁绕组从主磁极铁芯上卸下，按原线圈的线径、匝数进行重绕或更换新的绕组。,二、直流电动机的调试与保养,2. 换向极绕组和补偿绕组 与励磁绕组的检查方法一样，测试其线圈内部是否存在匝间短路情况，同类的各极绕组的电阻值差别不得超过5%，检查出故障点后对绕组进行重绕或更换新
6、的绕组。 用毫伏表检查匝间短路 直观法查电枢开路,二、直流电动机的调试与保养,3电枢绕组 （1）电枢绕组开路检查 一是直观法，即看线圈与换向片连接处是否脱焊，如有线圈与换向片松脱的，重新对其焊接即可。另外，当电枢某一元件开路，而且该元件转动到电刷下时，电流将通过电刷接通与断开其他元件，使开路元件所连接的换向片处产生严重的火花而将片间灼黑。所以可根据灼黑的换向片找出开路元件的位置。 二是测量法，采用测量换向片间电压降的方法可检查出开路故障的位置。对于单波绕组，将电源接于接近一个极距的两个换向片上，对于单叠绕组，将电源接于相邻两个换向片上，然后用毫伏表检查两换向片间的电压，正常情况下测得各换向片间
7、的电压降应接近相等；若电枢绕组开路，则测得电压将比平均值显著增大。,二、直流电动机的调试与保养,（2）电枢绕组短路检查 a.检测电枢绕组短路的方法也有两种： 一是直观法。若电枢绕组有短路故障，电动机运行几分钟后用手感觉电枢的发热情况。对单叠绕组，表现为局部发热，对单波绕组则将有几个部位发热。同时，电刷下的火花增大，换向片上有烧灼的痕迹，观察与感觉这些现象，可找出短路故障的部位。 二是测量法。用毫伏表检查换向片间电压时，若发现读数比其他的突然变小，则表示该两片间所接电枢绕组有匝间短路，如果是换向片间短路，则读数将为零。除了这种测量方法外，还可用短路侦察器对电枢绕组进行侦测。当换向器或线圈有短路故
8、障时，放在电枢上的薄铁片会发生振动。如果是叠绕组，薄铁片会在两个槽上发生振动；如果是波绕组，则在2p个槽上发生振动。,二、直流电动机的调试与保养,4换向器 （1）换向器表面不平 （2）换向器片间短路 （3）换向器接地 5电刷装置 （1）刷握调整 （2）电刷的研磨与更换,二、直流电动机的调试与保养,详见教材表124,三、直流电动机常见故障的分析与排除,项目12 直流电动机结构与故障检修,知识拓展,微机数字控制双闭环直流调速系统,微机数字控制双闭环直流调速系统的硬件系统由主电路、检测电路、控制电路、给定电路、故障综合等几部分组成。微机数字控制系统的控制规律是靠软件来实现的，所有的硬件也必须由软件实施管理。微机数字控制双闭环直流调速系统的软件有：主程序初始化子程序中断服务子程序等。,微机数字控制双闭环直流调速系统,微机数字控制双闭环直流调速系统,