直流電機常見問題分析

劉平

摘 要：隨著現代工業的逐步發展，電動機的應用越來越廣泛，當然，導致電動機故障的各種問題也隨之而來。那么，如何減少發動機故障的發生，從而提高其使用效率和使用時間，是一個值得深入探討的問題，本次就從直流電動機常見問題進行分析，希望能夠對行業人士有所幫助。

關鍵詞：直流電動機 故障分析

引 言

直流電動機的原理是建立在電磁感應和電磁率兩大定律之上的。直流電動機是由靜止和轉動的兩部分構成，轉動的部分被稱為轉子，相應的靜止的部分被稱之為定子?？偟膩碚f，一般直流電動機的結構越復雜，相應出問題時維護也比較困難。而且直流電動機故障的種類非常多，而且之間相互影響；造成電機的故障有多種：例如制造、安裝、人為使用不當等因素都有可能造成電動機的故障。

1.直流電動機轉速異常及其處理方法

1.1直流電動機轉速過高

影響直流電動機的主要因素有電源電壓以及主磁通量。在啟動和運行時造成直流電動機轉速過快以及電流過大和電刷下冒火花等問題。如果是在電壓正常的情況下，造成這個問題可能是由于勵磁繞組短路、接線錯誤，從而導致主磁通量的減少引起轉速上升。當勵磁繞組發生斷路時，無法產生磁通量只而有剩磁，這時會導致電動機的轉速極速上升。如果是在電壓正常的情況下發生這種故障，我們應該重點檢查電流是否正常，同時在檢修電動機的過程中，我們還應該注意繞組的極性是否正確，以確保電機的正常運行。

1.2直流電動機的轉速過低

直流電動機的轉速過低可能是由于電壓過低，導致電流過小，產生的力減小，導致轉速下降；如果是在電壓正常的情況下，造成電動機轉速偏低的原因可能有：電動機繞組三角形連接誤接成為星形連接、繞線轉子電刷或引起變阻器接觸不良、定子與轉子繞組有局部線圈接錯或接反等原因造成的。

1.3直流電動機轉速不穩

引起直流電動機的轉速不穩，一般是由以下兩種原因造成的：（1）電源電壓不穩或者說控制系統的參數不準確，造成電動機的轉速不穩，時快時慢，在嚴重時造成電機震蕩，對電機有著非常大的危害。其解決辦法是：可以測試電源電壓的波動性，如果測試的電源電壓波動性過大，首先應該排除電源故障。同時我們應該對發動機的參數進行調整，以確保電動機的正常運行；（2）直流電動機內部發生故障。如電刷偏離中心線位置、串勵繞組、換向極繞組方向接反，這些原因使電動機的負載發生變化，造成發動機轉速出現較大的波動。其解決辦法是：檢查校正電刷的中心線位置，檢查繞組的方向是否正確，同時我們也應該觀察電流有無顯著變化，以便于更全面排除故障，解決問題。

2.直流電機中電刷發生火花過大故障及其處理

在直流電機運行過程中，電機的電刷與換向器之間容易因摩擦產生火花，而產生的火花不僅對電機有直接的影響，而且還會帶來安全隱患。下面就從火花產生的原因進行分析并給出一些解措施。

2.1電磁方面原因

在直流電機的運行過程中，電磁的方向會不斷改變，這樣就造成了電刷前后的電流密度分布不均勻。在電刷與換向片接觸或者分開的過程中，會造成電機原件內部的電流不為零，而原件因為電流的存在而有一定的電磁能，此時電磁能將以電火花的形式釋放。所以通常人們會在電刷的前后看到火花。如果電流較小，產生的火花也較小，對電機的危害性不大；但如果有較大的電火花出現，則會加速電刷與換向器之間的摩擦，對電機帶來較大的損害。

2.2電刷位置不在電機幾何中心線上

電刷沒有放在電機的幾何中心線上也會造成電火花的存在。如果電刷偏離電機的幾何中心線，與它接觸的電樞繞組產生的磁場會直接影響到勵磁繞組產生的磁場，從而使空間內部合成磁場發生畸變，產生電火花，影響電機的使用。在檢修時，只要將電刷放在電機的幾何中心，這樣就可以使被它短路的繞組內感應電勢為零，減小線圈轉向時產生的火花。

2.3直流電機主極和換向極氣隙不均

如果直流電機主極和換向氣隙不均，則會造成各磁極下的磁阻不相等，在相同的勵磁磁熱下的磁流量不相等，造成部分電刷產生較大火花。根據實踐證明，直流電機主極和換向氣隙的偏差允許為±5%?？捎脤Ｓ昧砍哌M行測量，當發現超過偏差允許的范圍時，可以將主極或換向極固定的螺栓松開，通過調節極性墊片來調節主極和換向極之間的氣隙，使其在允許公差范圍內，以減小電火花的大小，延長電機使用時間。

3.直流電機產生過熱現象

3.1電機負載過大

（1）當電機的負載功率大于電機的額定功率時，電機就處于一種超負荷運作狀態，如果電機在這種情況下長時間運行，會造成電機過熱；（2）當運行時的負載功率等于額定功率，但偶爾出現負荷工作不正常時，也會造成電機發熱；（3）當電機發生故障，不能讓電機轉動時，也會造成電機過載運行，造成電機的發熱。這些現象的出現我們要注意讓負載運行時匹配合適的電機，當電機發生故障時要立即停下及時檢修，通過這些方法確保電機的正常使用。

3.2直流電機出現電樞線圈短路

當直流電機出現電樞線圈短路現象時，由于短路電流會瞬間增大，從而產生較大的熱量，嚴重的會燒毀銅組線圈，而且與線圈相連接的換向片也會造成不同程度的損傷，同時也造成了移動的安全隱患。所以在出現短路現象時，我們要及時切斷電源，以避免安全問題的產生和更大的經濟損失。

3.3直流電機出現主極線圈短路

直流電機中造成主極線圈短路的原因有很多，但最主要的原因有：隨著時間的推移，線圈出現老化；一些金屬屑堆積在線圈繞組上面，造成線圈的絕緣性下降，從而造成每匝線圈之間出現短路的現象，使沒有發生故障的磁極大于發生故障的磁極，從而造成磁場發生嚴重的畸變，造成電機發熱嚴重。所以我們平常在使用電機的過程中要注意對電機的保養，以延長電機的使用壽命。

4.總結

以上部分總結了直流電機在使用中一些經常出現的問題和解決辦法，以便于能夠延長直流電機的使用時間，減少在使用中出現安全事故的頻率，為企業創造出更多的經濟效益。

參考文獻：

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[2] 沈俊杰.直流電機的維修與修理.水利水電出版社.2012.

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