直流电动机故障检测研究

2016-05-14车壮

中国新技术新产品 2016年5期

关键词：换向器电刷绕组

车壮

摘要：直流电机由定子和转子两个基本部分组成，直流电动机的故障主要集中在电枢绕组、换向器、电刷等部分，因此，在分析直流电动机故障时应重点注意这几部分，主要从绕组、换向器、电刷等几个方面进行检测。

关键词：绕组；换向器；电刷

中图分类号：TM33 文献标识码：A

一、电枢绕组故障检测

1 绕组短路

绕组短路的原因往往是绝缘损坏，使同槽线圈匝间短路，或上下层线圈短路。电枢绕组由于短路故障而烧毁时，一般通过观察即可找到故障点，也可用短路测试器检查，也可用图1所示的方法检查。将6V～12V的直流电源接到换向器两侧，用直流毫伏表测量各相邻的两个换向片的电压值，逐片检查，毫伏表的读数应是相同的，如果读数很小或近似于零，则接在这两个换向片上的线圈有短路障碍存在。

2 绕组断路

绕组断路的原因多数是由于换向片與导线接头处焊接不良，或个别线圈内部断线。绕组断路的现象是在运行中电刷下发生不正常的火花，检查方法见图1所示。将6V～12V的直流电源接到换向器的两侧，用直流毫伏表测量各相邻的两个换向片间电压值，逐片依次测量。有断路的绕组所接换向片被毫伏表跨接时，有读数指示，且指针会剧烈跳动（要防止损坏表头），若毫伏表跨接在完整的绕组所接的换向片上时，将无读数指示。

3 绕组通地

产生绕组通地的原因多数是由于槽绝缘及绕组绝缘损坏，一般是槽口或槽底对地的击穿，电枢绕组与硅钢片短接所致。通地故障的检查可用图2所示的两种方法。

（1）校验灯法

将电源线的一根线串联一个灯泡接在换向片上，另一根线接在转轴上，如图2（a）所示，若灯泡发亮，则说明电枢线圈接地。注意：校验灯法无法判别哪一槽的线圈通地。

（2）毫伏表法

要判别哪一槽的线圈通地，要用图2（b）所示的方法。将低压直流电源接到换向器的两侧，将毫伏表一端接转轴，另一端与换向片依次接触，若是完好的线圈，毫伏表上有读数反映出来；当毫伏表与通地绕组元件所连接的换向片接触时，毫伏表读数明显变小或没有读数：如果绕组和换向片未接地，则毫伏表读数为零。注意：要判明是绕组元件通地还是换向片通地时，应将该绕组元件的接线头从换向片上焊下来，用万用表或校验灯进一步测试便能确定。

二、换向器故障检测

1 片间短路

如果按图1所示的方法检查，若毫伏表读数为零，多为换向器片间短路。要判明是绕组元件短路还是换向片短路时，应将该绕组元件的接线头从换向片上焊下来，分别测试便能确定。

2 换向器通地

通地故障经常发生在前部的云母环上，该环有一部分露在外面，由于灰尘、油污和其它碎屑堆积在上面，很容易造成通地故障。发生通地故障时，这部分的云母片大都已烧毁，寻找起来比较容易，也可用万用表或校验灯进行检查。

3 云母片凸出

由于换向器的换向片磨损比云母快，往往出现云母凸出。云母片凸出，电机在运行时，电刷火花过大或产生异常噪声。

三、电刷火花过大检测

故障分析：

1 电刷不在中性线上

确定电刷架中性线位置。通常用图3的感应法检查：将励磁绕组通过开关接到1.5V～3V的直流电源上，毫伏表接到相邻两组的电刷上（电刷与换向器的接触一定要良好）。当打开或合上开关时，即交替接通和断开励磁绕组的电流，毫伏表的指针会左右摆动，这时将电刷架顺电动机的旋转方向或逆电动机的旋转方向缓慢移动，直到毫伏表的指针几乎不动时，刷架位置就是中性线的位置。

2 电刷与换向器接触不良

电刷与换向器表面应有良好的接触。正常的电刷压力为（1.5～2.5）×104Pa，电刷的压力可用弹簧秤测量。电刷与刷握框的配合不宜过紧，应有不大于0.15mm左右的间隙。

3 刷握松动或装置不正。

4 电刷压力不当或不匀。

5 电刷与刷握配合太紧、不圆、有污垢。

6 换向器片间云母片凸出。

7 电刷磨损过度或尺寸牌号不符。

8 过载。

9 电动机地脚松动，发生震动。

10 换向极绕组短路。

11 电枢绕组与换向器脱焊

用毫伏表检查换向器片间的电压是否平衡，检查方法见图1所示，如电压特别大，说明该处有脱焊现象，应进行重焊。