电机在电路中是用字母M(旧标准用D)表示,它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,发电机在电路中用字母G表示,它的主要作用是利用机械能转化为电能。
电机分类划分
直流式
直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。感应电动势的方向按右手定则确定(磁感线指向手心,大拇指指向导体运动方向,其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向)。
电磁式
电磁式直流电动机由定子磁极、转子(电枢)、换向器(俗称整流子)、电刷、机壳、轴承等构成,电磁式直流电动机的定子磁极(主磁极)由铁心和励磁绕组构成。根据其励磁(旧标准称为激磁)方式的不同又可分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。因励磁方式不同,定子磁极磁通(由定子磁极的励磁线圈通电后产生)的规律也不同。
直流电机
直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。根据励磁方式的不同,直流电机可分为下列几种类型。
永磁式
永磁式直流电动机也由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成,定子磁极采用永磁体(长久磁钢),有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。录放机中使用的电多数为圆筒型磁体,而电动工具及汽车用电器中使用的电动机多数采用专块型磁体。
无刷直流
无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的,即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点,广应用于录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。位置传感按转子位置的变化,沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置,并在确定的位置处产生位置传感信号,经信号转换电路处理后去控制功率开关电路,按一定的逻辑关系进行绕组电流切换)。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。
电机常见故障分析及处理
故障现象一、电动机不能启动
产生原因
1)电源未接通;
2)绕组断路;
3)绕组接地或相间短路;
4)绕组接线错误;
5)熔体烧断;
6)控制设备接线错误。
排除方法
1)检查开关、熔体、各接触点及电动机引出线头;
2)将断路部位加热到绝缘等级允许的温度,使漆软化,然后将线挑起,用同规格线将断掉部分补焊后,包好绝缘,再经涂漆、烘干处理;
3)处理办法同上,只是将接地或短路部位垫绝缘,然后涂漆烘干;
4)核对接线图,将端部加热后重新按正确接法接好(包括绑扎、绝缘处理及涂漆);
5)查出原因,排除故障,按电动机规格配新熔体;
6)校正接线。
故障现象二、电动机拉入电源后,熔体被灼断
产生原因
1)单相启动;
2)电动机负载过大或被卡住;
3)熔体截面积过小;
4)电源到电动机之间的连接线短路。
排除方法
1)检查电源线、电动机引出线、熔断器、开关各接触点,找出断线或假接故障后进行修复;
2)将负载调至额定值,并排除被拖机构故障;
3)熔体对电动机过载不起保护作用,一般应按下式选择熔体;熔体额定电流=启动电流/(2~3);
4)检查短路点后进行修复。
故障现象三、电动机通电后不启动而嗡嗡响
产生原因
1)电动机负载过大或被卡住;
2)电源未能全部接通;
3)电压过低;
4)对于小型电动机,润滑脂硬或装配太紧。
排除方法
1)检查设备,排除故障;
2)更换熔断器的熔体;紧固接线柱松动的螺钉;用万用表检查电源线的断线或假接故障,然后修复;
3)如果△连接电动机误接成Y连接,应改回△连接,电源电压太低时,应与供电部门联系解决;电源线压降太大造成电压过低时,应改粗电缆线;
4)选择合适的润滑脂,提高装配质量。
故障现象四、电动机外壳带电
产生原因
1)电源线与接地线搞错;
2)电动机绕组受潮,绝缘严重老化;
3)引出线与接线盒接地。
排除方法
1)纠正错误;
2)电动机烘干处理,老化的绝缘要更新;
3)包扎或更新引出线绝缘,修理接线盒。
故障现象五、电动机启动困难,加额定负载后,电动机转速比额定转速低
产生原因
1)电源电压过低;
2)△连接绕组误接成Y连接;
3)笼型转子开焊或断裂;
4)重绕时匝数过多。
排除方法
1)用电压表或万用表检查电动机输入电源电压大小,然后进行处理;
2)将Y连接改回△连接;
3)检查开焊或断裂后进行修理;
4)按正确绕组匝数重绕。
故障现象六、绝缘电阻低
产生原因
1)绕组受潮或被水淋湿;
2)绕组绝缘老化。
排除方法
1)进行加热烘干处理;
2)经鉴定可以继续使用,可经清洗干燥,重新涂漆处理;如果绝缘老化,不能安全运行时,需更换绝缘。
故障现象七、电动机运行时有杂音不正常
产生原因
1)轴承磨损,有故障;
2)定子、转子铁芯松动;
3)电压太高或不平衡;
4)轴承缺少润滑脂;
5)风扇碰风罩或风道堵塞;
6)气隙不均匀,定子、转子相擦。
排除方法
1)检修或更换新轴承;
2)检查振动原因,重新压紧铁芯进行处理;
3)测量电源电压,检查电压过高和不平衡的原因,并进行处理;
4)清洗轴承,填加润滑脂,使其充满轴承室容积的1/2~2/3;
5)修理风扇和风罩,使其尺寸正确;清理通风道;
6)调整气隙,提高装配质量。
故障现象八、电动机过热或冒烟
产生原因
1)电源电压过高,使铁芯磁通密度过饱和,造成电动机温升高;
2)电源电压过低,在额定负载下电动机温升过高;
3)定子、转子铁芯相擦;
4)电动机过载或拖动生产机械阻力过大,使电动机发热;
5)电动机频繁启动或正反转次数过多;
6)风扇故障,通风不良。
排除方法
1)如果电源电压超过标准很多,应与供电部门联系解决;
2)若因电源线电压降过大而引起,可更换较粗的电源线;如果电源电压太低,可向供电部门联系,提高电源电压;
3)检查故障原因,如果轴承间隙超限,则应更换轴承;如果转轴弯曲,则需调直处理;铁芯松动或变形时应处理铁芯,消除故障;
4)排除拖动机械故障,减小阻力;根据电流批示,如超过额定电流,需减低负载,更换较大容量电动机或采取拉容措施;
5)减少电动机启动及正、反转次数,或更换合适的电动机;
6)检查电动机风扇是否损坏,扇叶是否变形或未固定好,必要时更换风扇。
故障现象九、电动机空载运行时电流不平衡,且相差很大
产生原因
1)电源电压不平衡;
2)绕组有故障,如匝间短路、某组线圈接反等;
3)重绕时,三相绕组匝数不均。
排除方法
1)测量电源电压,找出原因;
2)拆开电动机检查绕组极性和故障,改正或消除故障;
3)绕组重绕。
电机保养维护
1、使用环境应经常保持干燥,电动机表面应保持清洁,进风口不应受尘土、纤维等阻碍。
2、当电动机的热保护连续发生动作时,应查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值太低,消除故障后,方可投入运行。
3、应保证电动机在运行过程中良好的润滑。一般的电动机运行5000小时左右,即应补充或更换润滑脂,运行中发现轴承过热或润滑变质时,液压及时换润滑脂。更换润滑脂时,应清理旧的润滑油,并有汽油洗净轴承及轴承盖的油槽,然后将ZL-3锂基脂填充轴承内外圈之间的空腔的1/2(对2极)及2/3(对4、6、8极)。
4、当轴承的寿命终了时,电动机运行的振动及噪声将明显增大,检查轴承的径向游隙达到下列值时,即应更换轴承。
5、拆卸电动机时,从轴伸端或非伸端取出转子都可以。如果没有必要卸下风扇,还是从非轴伸端取出转子较为便利,从定子中抽出转子时,应防止损坏定子绕组或绝缘。
6、更换绕组时必须记下原绕组的形式,尺寸及匝数,线规等,当失落了这些数据时,应向制造厂索取,随意更改原设计绕组,常常使电动机某项或几项性能恶化,甚至于无法使用。
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