直流电机常见问题分析

刘平

摘 要：随着现代工业的逐步发展，电动机的应用越来越广泛，当然，导致电动机故障的各种问题也随之而来。那么，如何减少发动机故障的发生，从而提高其使用效率和使用时间，是一个值得深入探讨的问题，本次就从直流电动机常见问题进行分析，希望能够对行业人士有所帮助。

关键词：直流电动机 故障分析

引 言

直流电动机的原理是建立在电磁感应和电磁率两大定律之上的。直流电动机是由静止和转动的两部分构成，转动的部分被称为转子，相应的静止的部分被称之为定子。总的来说，一般直流电动机的结构越复杂，相应出问题时维护也比较困难。而且直流电动机故障的种类非常多，而且之间相互影响；造成电机的故障有多种：例如制造、安装、人为使用不当等因素都有可能造成电动机的故障。

1.直流电动机转速异常及其处理方法

1.1直流电动机转速过高

影响直流电动机的主要因素有电源电压以及主磁通量。在启动和运行时造成直流电动机转速过快以及电流过大和电刷下冒火花等问题。如果是在电压正常的情况下，造成这个问题可能是由于励磁绕组短路、接线错误，从而导致主磁通量的减少引起转速上升。当励磁绕组发生断路时，无法产生磁通量只而有剩磁，这时会导致电动机的转速极速上升。如果是在电压正常的情况下发生这种故障，我们应该重点检查电流是否正常，同时在检修电动机的过程中，我们还应该注意绕组的极性是否正确，以确保电机的正常运行。

1.2直流电动机的转速过低

直流电动机的转速过低可能是由于电压过低，导致电流过小，产生的力减小，导致转速下降；如果是在电压正常的情况下，造成电动机转速偏低的原因可能有：电动机绕组三角形连接误接成为星形连接、绕线转子电刷或引起变阻器接触不良、定子与转子绕组有局部线圈接错或接反等原因造成的。

1.3直流电动机转速不稳

引起直流电动机的转速不稳，一般是由以下两种原因造成的：（1）电源电压不稳或者说控制系统的参数不准确，造成电动机的转速不稳，时快时慢，在严重时造成电机震荡，对电机有着非常大的危害。其解决办法是：可以测试电源电压的波动性，如果测试的电源电压波动性过大，首先应该排除电源故障。同时我们应该对发动机的参数进行调整，以确保电动机的正常运行；（2）直流电动机内部发生故障。如电刷偏离中心线位置、串励绕组、换向极绕组方向接反，这些原因使电动机的负载发生变化，造成发动机转速出现较大的波动。其解决办法是：检查校正电刷的中心线位置，检查绕组的方向是否正确，同时我们也应该观察电流有无显著变化，以便于更全面排除故障，解决问题。

2.直流电机中电刷发生火花过大故障及其处理

在直流电机运行过程中，电机的电刷与换向器之间容易因摩擦产生火花，而产生的火花不仅对电机有直接的影响，而且还会带来安全隐患。下面就从火花产生的原因进行分析并给出一些解措施。

2.1电磁方面原因

在直流电机的运行过程中，电磁的方向会不断改变，这样就造成了电刷前后的电流密度分布不均匀。在电刷与换向片接触或者分开的过程中，会造成电机原件内部的电流不为零，而原件因为电流的存在而有一定的电磁能，此时电磁能将以电火花的形式释放。所以通常人们会在电刷的前后看到火花。如果电流较小，产生的火花也较小，对电机的危害性不大；但如果有较大的电火花出现，则会加速电刷与换向器之间的摩擦，对电机带来较大的损害。

2.2电刷位置不在电机几何中心线上

电刷没有放在电机的几何中心线上也会造成电火花的存在。如果电刷偏离电机的几何中心线，与它接触的电枢绕组产生的磁场会直接影响到励磁绕组产生的磁场，从而使空间内部合成磁场发生畸变，产生电火花，影响电机的使用。在检修时，只要将电刷放在电机的几何中心，这样就可以使被它短路的绕组内感应电势为零，减小线圈转向时产生的火花。

2.3直流電机主极和换向极气隙不均

如果直流电机主极和换向气隙不均，则会造成各磁极下的磁阻不相等，在相同的励磁磁热下的磁流量不相等，造成部分电刷产生较大火花。根据实践证明，直流电机主极和换向气隙的偏差允许为±5%。可用专用量尺进行测量，当发现超过偏差允许的范围时，可以将主极或换向极固定的螺栓松开，通过调节极性垫片来调节主极和换向极之间的气隙，使其在允许公差范围内，以减小电火花的大小，延长电机使用时间。

3.直流电机产生过热现象

3.1电机负载过大

（1）当电机的负载功率大于电机的额定功率时，电机就处于一种超负荷运作状态，如果电机在这种情况下长时间运行，会造成电机过热；（2）当运行时的负载功率等于额定功率，但偶尔出现负荷工作不正常时，也会造成电机发热；（3）当电机发生故障，不能让电机转动时，也会造成电机过载运行，造成电机的发热。这些现象的出现我们要注意让负载运行时匹配合适的电机，当电机发生故障时要立即停下及时检修，通过这些方法确保电机的正常使用。

3.2直流电机出现电枢线圈短路

当直流电机出现电枢线圈短路现象时，由于短路电流会瞬间增大，从而产生较大的热量，严重的会烧毁铜组线圈，而且与线圈相连接的换向片也会造成不同程度的损伤，同时也造成了移动的安全隐患。所以在出现短路现象时，我们要及时切断电源，以避免安全问题的产生和更大的经济损失。

3.3直流电机出现主极线圈短路

直流电机中造成主极线圈短路的原因有很多，但最主要的原因有：随着时间的推移，线圈出现老化；一些金属屑堆积在线圈绕组上面，造成线圈的绝缘性下降，从而造成每匝线圈之间出现短路的现象，使没有发生故障的磁极大于发生故障的磁极，从而造成磁场发生严重的畸变，造成电机发热严重。所以我们平常在使用电机的过程中要注意对电机的保养，以延长电机的使用寿命。

4.总结

以上部分总结了直流电机在使用中一些经常出现的问题和解决办法，以便于能够延长直流电机的使用时间，减少在使用中出现安全事故的频率，为企业创造出更多的经济效益。

参考文献：

[1] 赵家礼.电动机故障诊断与维修.机械工业出版社.2010.

[2] 沈俊杰.直流电机的维修与修理.水利水电出版社.2012.

[3] 王红娟.直流电动机的常见故障浅析.机械管理开发，2003（5）.