直流电动机的操作使用技术

李凡坤

武城县郝王庄镇政府 山东德州 253313

直流电动机的操作使用技术

李凡坤

武城县郝王庄镇政府 山东德州 253313

10.3969/j.issn.1671-489X.2010.21.091

1 前言

由于受工作环境和使用条件的影响，直流电动机的应用前景十分看好，而且应用越来越广泛。特别是对于从事机械、机电和电子加工与应用的专业人员来说，掌握直流电动机的使用技术要点，对于延长直流电动机的使用寿命，构建节约型和谐社会具有重要的现实意义。同时，正确使用直流电动机，还能进一步优化农业机械环境，提高机电产品的使用效率。为此，本文将结合电动机的工作原理，对操作技术作简要论述。

2 直流电动机的原理及应用

直流电动机是机械能和直流电能互相转换的机械装置。它的作用是：当用作发电机时，它将机械能转换为电能；当用作电动机时，将电能转换为机械能。在工农业生产上主要是应用交流电，但在某些方面，特别是当用于农用汽车、船舶等蓄电池充电、实验中的电镀和电解、专业实习中的直流电焊以及数控车床加工工作时，都需要直流发电机。而直流电机作为上述各方面的直流电源，起着极其重要的作用，是工作、生活和再造技术必不可缺少的动力源泉。

3 正确使用直流电机应注意的操作技术要点

正确使用直流电动机，除掌握电动机的基本原理外，还要加强实用技术学习，贯彻优化技术原理，掌握必要的使用技术，以达到发挥直流电动机应有的使用效率、保护和延长直流电动机使用寿命的目的。

3.1 科学调整

直流电机用作发电运行时，电枢由原动机驱动而在磁场中旋转，在电枢线圈的两根有效边中感应出电动势；当电动机运行时，将直流电源接在两电刷之间而电流通入电枢线圈，其工作原理根本不同。发电机的电磁转矩是阻转矩，它与电枢转动的方向或原动机的驱动转矩方向相反；而电动机的电磁转矩则是驱动转矩，它与阻转矩有着本质的区别。因此，电动机的电磁转矩必须与机械负载转矩以及空载损耗相平衡，满足能量守恒定理。一般来说，当轴上的机械负载发生变化时，则电动机的转速、电动势、电流以及电磁转矩都将自动进行调整，以适应负载的变化，保持新的平衡。但当电动机使用时间较长或负载发生急剧变化时，应当进行人工调整，以防止负载突然加大或失衡，导致电动机长时间运行而损坏。

人工调整电动机内的电枢线圈时，必须按照电工技术要求进行操作，对电枢线圈的牢固、变形、电阻、接线等进行技术处理；对旋转部位进行注油处理；同时注意电动机的散热处理，保障直流电动机能够正常工作。

3.2 正确操作

直流电动机在启动或工作时，励磁电路一定要接通，不能让它断开（启动时要满励磁）。否则，由于磁路只有很小的剩磁，就可能发生事故。

1）由于电动机是静止的，转矩太小，它将不能启动，这时反电动势为零，电枢电流很大，电枢绕组有被烧坏的危险。

2）如果电动机在有载运行时断开励磁电路，反电动势立即减小而使电枢电流增大，同时由于所产生的转矩不能满足负载的需要，电动机必将减速而停转，更加促使电枢电流的增大，以致烧毁电枢绕组和换向器。

3）如果电动机在空载运行，其转速可能上升到很高的值（这种事故称为飞车），使电机遭受严重的机械损伤，而且因电枢电流过大而将绕组烧坏。因此，切记在使用电动机时，如果要改变直流电动机的转动方向，必须改变电磁转矩的方向；经常或及时检查电枢电路中的串接启动电阻，随时更换串接电阻，防止该电阻阻值发生变化，特别是要注意它阻值减小等情况，因为它的作用是限止启动电流。

3.3 灵活应对

用于实验或加工车床时，电动机的调速要利用改变磁通的方法来实现，因为这种调速的方法，比较适合于转矩与转速成反比而输出功率基本上不变的工作场合。这种调速可实现无级调速、控制方便、稳定性好等技术要求。

当电动机用于起重设备，特别是实习加工车间的吊装、移位、运行时，应用改变电压的方法来实现调速，切忌利用改变磁场的方法。因为利用调压方法，一方面稳定性能好，均匀调节电枢电压，可得到平滑的无级调速，同时它的调速幅度较大，可达6～10倍。

3.4 适应发展需求

近年来，随着计算机技术的普及和电子工业的迅速发展，电机调速的方法也做了相应的技术改进，晶闸管整流替代电子管，大功率集成电路替代晶闸管，PLC替代零散的电子元件，实现数字化电动机调速。但这些技术一方面要求精度高，另一方面价格昂贵，在使用和维护时要严加小心，以减少不必要的损失。同时，电压控制原理的改进，新型无刷直流电动机已经得到普及，势必对直流电动机的应用范围进行扩展，仍然需要机电工程人员做出积极的努力。

总之，直流电动机无论从操作性能，还是从科学发展上都必须掌握其应用、操作技术，以适应日益发展的机电产品更新换代的需要。