直流电动机的使用维护及故障分析
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【摘要】随着企业对提高产品质量、降低设备故障率要求的不断提高，直流电动机作为生产过程中的主要设备，其运行的稳定性直接决定了生产过程能否顺利进行，本文结合生产中直流电动机的使用维护经验，就直流电动机的日常使用维护及常见故障和处理方法进行浅要分析总结。
【关键词】直流电动机;使用维护;故障处理
1.引言
直流电动机是由直流电源供电，将直流电能转换为机械能，从而拖动生产机械完成生产任务。由于直流电动机具有良好的启动性能和调速特性，过载能力大，因此在启动、调速性能要求较高的场合，如大型矿井提升机、挖掘机、轧钢机、城市电车等，通常选用直流电动机拖动。同时由于其具有启动转距大、效率高、重量轻、转速和转距容易控制，启、制动性能良好，并且在宽范围内可平滑调速等十分优良的特性，在冶金、机械制造、轻工等工业部门中也得到广泛应用。因此掌握直流电动机的正确使用维护方法，确保电动机正常运转就显得尤为重要。
直流电动机从出厂交付用户之前，生产厂家会严格按照国家技术标准及技术要求对电机进行系统的试验和调节，此时的电机换向处于非常理想的状态，但是经过长时间的现场运行后，电机的换向性能就会恶化，造成这种状态的原因除了正常使用过程的磨损之外，主要就是缺乏后期的维护，因此本文将就直流电动机日常使用维护及常见故障进行分析阐述。
2.直流电动机的结构与工作原理
2.1 直流电动机的结构
直流电动机在结构上是由固定部分（定子）和旋转部分（转子）组成的。定子主要用来产生磁通和用作电机的机械支撑，其主要部件有主磁极、换向极、机座和电刷装置;转子又称为电枢，主要用来产生感应电势和电磁转矩，其主要部件有电枢铁心、电枢绕组和换向器。
2.2 直流电动机的工作原理
直流电动机的工作原理是建立在电磁感应定律和电磁力定律基础上的。从本质上看，直流电动机实际上就是一台装有换向器的交流电动机，借助换向器的作用，把交流电变换为直流电，或把直流电变换成交流电。
3.直流电动机的维护保养
3.1 换向器的维护保养
换向器是直流电动机中的关键部件，同时也是观察直流电动机故障的主要窗口，直流电动机的故障种类很多，然而最常见也是最难处理的是换向器故障。换向器工作状况好坏直接关系直流电动机的工作状况，因此必须加强对换向器的维护保养。
直流电动机换向故障主要标志是换向火花，在日常运行中要进行精心保养，必须保持换向器表面的清洁，同时要做到定期清扫，如换向器表面出现轻微条纹或凹槽，这时可先采取研磨或抛光方式处理，后采用干净绸布擦拭换向器表面，这样有利于形成和保护氧化膜。
3.2 电刷的维护保养
电刷质量的好坏对换向有很大的影响，合理的选择电刷可以改善换向。而电刷的维护保养需要从以下几个方面进行：
（1）检查电刷能否在刷握内自由移动，弹簧的位置是否正确，功能是否正常。
（2）刷握离换向器表面的距离应一致。
（3）确保电刷辫不接触到电机内部非绝缘部分。
（4）确认电刷辫螺丝是否紧固，刷辫不影响电刷的自由运动。
（5）更换的碳刷应适合换向器表面曲线。
3.3 轴承的维护保养
对轴承的检查及维护从以下四个方面进行：
（1）用竹片刮去轴承内的脂，然后用低压蒸汽作初步清洗，清除弹子内部的旧油或其他杂物。
（2）测量轴承间隙，仔细检查弹子内外弹道、弹夹有无裂纹，锈蚀、变色等现象，确保转动轴承时平滑，声音均匀，无卡塞现象。
（3）检查轴承内外圈有无跑圈现象。
（4）凡有下列现象则必须更换新轴承：
①滚珠或滚柱有锈蚀或裂纹。
②内外弹夹过分磨损或松动。
③内外弹道有锈蚀无法消除。
④弹子或弹道有过热变色现象。
⑤转动时有卡塞现象。
⑥轴承间隙超过最大允许值。
3.4 冷却器的维护
（1）检查冷却器的温度、压力值是否在正常范围内，观察冷却水温度、流量是否正常，有无渗漏。
（2）经常检查进风口滤网、过滤器滤网，并对其进行定期更换或净化。
（3）更换滤网时，滤网的厚度应均匀、适宜（层数多，则滤风不畅;层数少，则碳粉过滤、粘附效果不好）。另外边角处，要处理整齐。
4.直流电动机常见故障诊断与分析
故障现象 可能原因 排除方法
不能启动 ①电源无电压
②励磁回路断开
③电刷回路断开
④有电源但电动机不能转动 ①检查电源及熔断器
②检查励磁绕组及起动器
③检查电枢绕组及电刷换向器接触情况
④负载过重或电枢被卡死或起动设备不合要求，应分别进行检查
转速不正常 ①转速过高
②转速过低 ①检查电源电压是否过高，主磁场是否过弱，电动机负载是否过轻
②检查电枢绕组是否有断路、短路、接地等故障;检查电刷压力及电刷位置;检查电源电压是否过低及负载是否过重;检查励磁绕组回路是否正常
过热或冒烟 ①电动机长期过载
②电源电压过高或过低
③电枢、磁极、换向极绕组故障
④起动或正、反转过于频繁 ①更换功率较大的电动机
②检查电源电压
③分别检查原因
④避免不必要的正、反转
电刷火花过大 ①电刷不在中性线上
②电刷压力不当或与换向器接触不良或电刷磨损或电刷牌号不对
③换向器表面不光滑或云母片凸出
④电动机过载或电源电压过高
⑤电枢绕组或磁极绕组或换向极绕组故障
⑥转子动平衡未校正好 ①调整刷杆位置
②调整电刷压力、研磨电刷与换向器接触面、淘换电刷
③研磨换向器表面、下刻云母槽
④降低电动机负载及电源电压
⑤分别检查原因
⑥重新校正转子动平衡
5.结束语
直流电动机结构的特殊性决定了它故障的多样性和诊断的复杂性，直流电动机的维护保养好坏直接决定其能否正常运行。电动机的维护保养与企业效益息息相关，目前市场竞争日趋激烈，企业为提高产量，降低成本，不断要求减少电机的故障时间，合理的维护不但可以避免故障的发生，延长电机的使用寿命，而且还可转化为经济效益。因此只有正确维护，准确诊断，电机才能实现高效稳定地运行。同时建立健全电机日常点检维修制度，及时发现电机运行过程中出现的异常情况也尤为重要。笔者希望通过日常点检与维修工作的协同开展，能够促进电机故障时间不断降低，保证直流电动机的长期可靠运行，为企业的生产发展做出贡献。
参考文献
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[3]鲁茂秋.浅谈直流电机的日常维护保养[J].科技资讯，2008.15