直流電機(jī)電樞繞組損壞的測定

馬麗娟

摘要：介紹直流電機(jī)電樞繞組損壞的測定方法，并對直流電機(jī)電樞繞組損壞的測定方法進(jìn)行了歸納總結(jié)。

關(guān)鍵詞：直流電機(jī)；電樞繞組；損壞

中圖分類號：TP273.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3198(2009)24-0296-02

1直流電機(jī)的工作原理

1.1直流電動機(jī)的工作原理

從圖上可以看出，電刷A為電源正極，B為電源負(fù)極，在N極作用下導(dǎo)體ab中的電流是從a流向b，在s極的作用下導(dǎo)體cd中的電流是從c流向d。因此，在ab和cd兩導(dǎo)體都要受到電磁力Fde的相互作用。根據(jù)左手定則判斷出ab導(dǎo)體的受力方向是向左，而cd導(dǎo)體的受力方向是向右。在同一磁場作用，在導(dǎo)體中同一電流作用下，ab導(dǎo)體和cd導(dǎo)體所受電磁力的大小相等方向相反。這樣，線圈上就受到了電磁力的作用而按逆時針方向轉(zhuǎn)動了。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到磁極的中性面上時，線圈中的電流等于零，F(xiàn)為零，但是由于電動機(jī)轉(zhuǎn)子慣性的作用，線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動。線圈轉(zhuǎn)過半圈后，雖然ab與cd的位置調(diào)換了，但ab導(dǎo)體轉(zhuǎn)到s極，受到s極的作用，cd導(dǎo)體轉(zhuǎn)到N極，受到N極作用。由于受到換向片和電刷的作用，轉(zhuǎn)到N極下的cd導(dǎo)體中電流方向也變了，是從d流向c，在s極下的ab導(dǎo)體中的電流則是從b流向a。但是，電磁力Fdc的方向仍然不變，線圈仍然受力按逆時針方向轉(zhuǎn)動。可見，分別處在N、s極的作用下，導(dǎo)體中的電流方向總是不變。因此，線圈兩個邊的受力方向也不變，線圈就按某一個方向不停的轉(zhuǎn)動。

1.2直流發(fā)電機(jī)的工作原理

直流發(fā)電機(jī)是由原動機(jī)拖動旋轉(zhuǎn)發(fā)電的。如圖1所示，電刷A、B分別與兩個換向片接觸，在A、B兩電刷之間輸出的是直流電。當(dāng)線圈的ab導(dǎo)體在N極作用下逆時針運(yùn)動時，利用右手定則判定這時所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是從b指向a。這時線圈的cd導(dǎo)體則是在S極作用下逆時針方向運(yùn)動，同理也是用右手定則判斷，cd導(dǎo)體中的感應(yīng)電流方向是從d指向c。從整個線圈來看，感應(yīng)電流的方向是d-c-b-a。因此，和線圈a端連接的銅片1和電刷A是處于電源正極；而和線圈的d端相連接的銅片2和電刷B是處于電源負(fù)極。如與外電路相接，那么線圈中的交變電流經(jīng)換向器和電刷A流入負(fù)載，且為直流電流。

當(dāng)線圈的ab邊轉(zhuǎn)到s極作用下時，cd邊就轉(zhuǎn)到N極作用下，利用右手定則判斷這時線圈cd導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是從c到d，而ab導(dǎo)體轉(zhuǎn)到了s極作用下，感應(yīng)電流的方向則是由a到b。由于電刷在空間是不動的，因此和線圈d端連接的銅片2和電刷A接觸，則為正電位。而與線圈a端連接的銅片1則和電刷B接觸，則為負(fù)電位仍然是負(fù)。接通外電路時，電流仍然是從電刷A經(jīng)負(fù)載流入電刷B，如與外電路相接，那么線圈中的交變電流經(jīng)換向器和電刷A流入負(fù)載，且為直流電流。

綜上所述，當(dāng)線圈不停轉(zhuǎn)動時，雖然兩個電刷接觸的線圈邊不停的改變，但是，電刷A始終接的是正電位，電刷B始終接的是負(fù)電位。因此，負(fù)載上得到的是直流電壓和直流電流。

2電機(jī)繞組損壞的測定

2.1電樞繞組接地的檢測

(1)逐片用毫伏表檢測：

用低壓直流電源(或電池)配合毫伏表來測出接地線圈。將毫伏表一端接于軸上，另一端接于換向片上，如毫伏表有偏轉(zhuǎn)，則表示有接地故障，然后將毫伏表接換向片的另一端，依次移動，當(dāng)表中指數(shù)為零時，則接于此片的線圈或換向片接地。

(2)短路測試器法：

將電樞放在短路測試器上，再將毫伏表的一根引線放于換向器片上，另一根引線放于軸上，當(dāng)毫伏表有讀數(shù)時，則連接該片之線圈有接地處。

2.2電樞繞組短路的測定

(1)電壓降法：

檢查時，將有故障的電樞放在支架上，對相對兩換向片間通入低壓直流電，用直流毫伏表依次測量相鄰兩換向片間電壓，如圖所示，若毫伏表讀數(shù)呈周期性變化，表示接在換向片上的線圈是良好的；若讀數(shù)突然變小或?yàn)榱悖瑒t接于這兩換向片間的線圈中就存在短路。對于四極的波繞組，由于繞組是經(jīng)過兩個線圈串聯(lián)后再回到相鄰的換向片上，若其中一個線圈發(fā)生短路時，接在相鄰換向片上的毫伏表讀數(shù)會降低近一半，便無法分辨是哪一個線圈短路，此時應(yīng)將毫伏表跨界到距離相當(dāng)一個換向器節(jié)距(Yk)的兩個換向片上，即可只是出短路故障發(fā)生在哪個線圈上。

(2)毫伏表法：

用一對探針將低壓直流電加在相鄰兩個換向片間，再用另一對探針連接的直流毫伏表，測量其短路或接通的電動勢，則電動勢值小的一對換向片所連接的線圈，即是短路線圈。為防止損壞毫伏表，應(yīng)先將接通電源的探針接到換向片上，之后再將毫伏表的探針接到換向片上；取下時順序相反。

(3)短路測試器法：

將電樞放在短路測試器上。當(dāng)線圈或換向片有短路時，放在電樞槽口上的薄鐵片即振動，并發(fā)出“吱吱”聲。若為疊繞組時，薄鐵片在兩個槽口振動；若為波繞組時，薄鐵片在2P個槽上振動。

2.3電樞繞組開路的測定

(1)毫伏表法：

檢查時，將電樞取出，將直流電源加到兩相對的換向片上，毫伏表跨接在兩相鄰的換向片上。若毫伏表的讀數(shù)突然升高，即表明接在該兩換向片間的線圈開路。

(2)路測試器法：

將電樞放在短路測試器上，以一只交流毫伏電壓表檢查上面兩塊換向片。轉(zhuǎn)動電樞，繼續(xù)檢查相鄰的換向片，也可逐次移動毫伏表的引線。當(dāng)毫伏表無讀數(shù)時，即表明接至該兩相鄰換向片的線圈開路。

也可用一條導(dǎo)線代替毫伏表，去短接兩個相鄰的換向片。當(dāng)導(dǎo)線端無火花時，即表明該處線圈開路。

2.4電樞繞組錯接的檢測

(1)毫伏表法：

電樞繞組錯接于嵌反，常發(fā)生在重繞的電樞上。在單波和雙疊繞組嵌線過程中，最易發(fā)生引線端放錯位置，即將換向器節(jié)距搞錯，其中分個別線圈的換向器節(jié)距接錯及換向器節(jié)距全部接錯。可用毫伏表檢查換向片間的電壓來確定接錯的部位，如間隔一個線圈的兩個線圈所接換向片間毫伏表均出現(xiàn)2倍于正常偏轉(zhuǎn)的指示，而中間那個線圈卻產(chǎn)生反向電動勢，則為十字反接。或者說在換向片3、4之間測量時，若毫伏表指針反轉(zhuǎn)，其它各處指示均正常，則表明換向片3、4間接反，糾正即可。

(2)指南針法：

用指南針沿通電的電樞繞組依次移動，若移動過程中指南針方向突然反向，則表明該處線圈接反。當(dāng)用毫伏表或指南針檢測各換向片間電壓，其變化不規(guī)則，時有時無或指南針方向變動不定，則表明換向器節(jié)距全部接錯，應(yīng)重新放置。