電機拖動與變頻調(diào)速-直流電機的拖動與維護

1模塊一電機拖動安全運行管理2模塊二直流電機的拖動與維護4模塊四交流電機的拖動與檢修5模塊五控制電機的運行與應(yīng)用3模塊三變壓器的應(yīng)用與檢修6模塊六交流電動機的變頻調(diào)速2模塊二直流電機的拖動與維護任務(wù)一直流電機的運行與維護任務(wù)內(nèi)容

生活中很多地方用的都是直流電機，比如汽車起動機等運輸系統(tǒng)、螺紋磨床頭架直流拖動系統(tǒng)、實驗室里的直流調(diào)速系統(tǒng)等等，經(jīng)常會出現(xiàn)直流電機火花飛濺的現(xiàn)象，經(jīng)常需要維修碳刷和換向片，那么直流電機具有什么樣的結(jié)構(gòu)、應(yīng)該進行哪些基本維護呢？主要內(nèi)容步驟一認識直流電機步驟二直流電機的拆卸步驟三直流電機電樞繞組展開圖的繪制步驟四直流電機的運行步驟五直流電機換向故障的診斷與檢修步驟六直流電機的裝配與檢測

一、了解電機認識直流電機步驟一二、認識直流電機（一）直流電機的分類步驟一直流電機按勵磁方式可分為他勵和自勵兩大類，自勵又可分為串勵、并勵和復(fù)勵。（二）直流電機的銘牌數(shù)據(jù)步驟一步驟二直流電機的拆卸拆除連接導(dǎo)線，做好線頭對應(yīng)連接標記做好電機軸伸端與聯(lián)軸器上的尺寸標記，再用拉具拉下聯(lián)軸器在端蓋與機座接口處做好明顯的標記打開換向器端的通風(fēng)窗，從刷握中取出電刷，再拆下刷桿上的連接線拆去軸伸端的端蓋螺釘，把連同端蓋的電樞從定子內(nèi)小心地抽出拆下?lián)Q向器端的端蓋，取出刷架，用紙板將換向器擺好拆除軸承蓋螺釘，取下軸承外蓋及端蓋，如軸承未損壞可不拆卸詳細記錄拆卸過程中電機的各項數(shù)據(jù)直流電機拆卸工藝流程步驟二一、直流電機的基本結(jié)構(gòu)（一）直流電機的定子:主要由機座、主磁極、換向磁極、端蓋和軸承等組成直流電機定子主要零部件直流電機剖面圖步驟二1．直流電機的電樞鐵心為什么要用硅鋼片制造？能否用鑄鋼件代替？2．直流電機的主磁極能否用整塊的鋼加工而成？為什么？電樞的主要作用是實現(xiàn)機電能量的轉(zhuǎn)換，它由電樞鐵心、電樞繞組、換向器、風(fēng)扇和軸等組成。（二）直流電機的電樞步驟二直流電機電樞零部件圖直流電機電樞零部件圖步驟二直流電機電樞繞組展開圖的繪制步驟三單疊繞組展開圖NSNS+－++－－11.槽展開2.繞組放置3.安放磁極電刷123456789101112131416152345678910111213141615槽展開繞組放置安放磁極、電刷NNSS步驟三步驟三334567891110121314152145678910111213141512SNNSττττ槽展開繞組放置安放磁極、電刷單波繞組展開圖單疊繞組與單波繞組特點比較序號單疊繞組單波繞組1單疊繞組個元件的上層邊和下層邊分別接在相鄰的兩個換向片上，同時第一個元件的下層邊與第二個元件的上層邊接在同一換向片上。通過電刷分成若干條支路，且元件數(shù)=換向片數(shù)=虛槽數(shù)。一個元件的上層邊和下層邊分別接在相隔較遠的兩個換向片上，同時相串聯(lián)的第一個元件的上層邊與第二個元件的上層邊放在相同極性的相鄰磁極下面，它們在空間位置上相距約兩個極距。2同一主磁極下的元件串聯(lián)成一條支路，主磁極數(shù)與支路數(shù)相同。相同極性下的所有元件串聯(lián)成一條支路，支路對數(shù)恒等于1，與磁極數(shù)無關(guān)。3電刷數(shù)等于主磁極數(shù)，電刷位置應(yīng)使支路感應(yīng)電動勢最大，電刷間電動勢等于并聯(lián)支路電動勢。當元件的幾何形狀對稱時，電刷在換向器表面上的位置對準主磁極中心線，此時支路電動勢最大。4電樞電流等于各并聯(lián)支路電流之和，適用于較大電流的場合。理論上只需要一對電刷，但實際上采用全額電刷數(shù)，電刷位置應(yīng)使支路感應(yīng)電動勢最大，電刷間電動勢等于并聯(lián)支路電動勢。5理論上電位相同的點要用均壓線連起來。單波繞組不需要均壓線。步驟三直流電機的運行步驟四根據(jù)電磁感應(yīng)原理：導(dǎo)體在磁場內(nèi)作切割磁力線的運動時，在導(dǎo)體中就有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生。直流發(fā)電機的工作原理：直流發(fā)電機在原動機的拖動下旋轉(zhuǎn)，電樞繞組中的導(dǎo)體因切割磁力線而產(chǎn)生交變電動勢，通過換向器的整流作用，在電刷間獲得直流電壓輸出。直流電動機的工作原理：直流電源向定子主極繞組中通入直流電建立主磁場，通過換向器將直流電變?yōu)榻蛔冸娏魍ㄈ腚姌欣@組，電樞繞組中的載流導(dǎo)體在磁場中受到恒方向電磁轉(zhuǎn)矩的作用，驅(qū)使電機按恒定方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。直流電機在改變外部條件的情況下，既可作電動機運行又可作發(fā)電機運行的原理，在電機理論中稱為可逆性原理。步驟四二、直流電動機運行時的平衡方程式步驟四（一）直流電機的電樞電動勢（二）直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩（三）直流電機的電磁功率1.用萬用表測量出來的直流電機電樞繞組各換向片之間的直流電阻值是否應(yīng)該平衡？如果不平衡是什么原因？2.用萬用表測量換向極線圈、電樞繞組，如果有短路、開路情況，應(yīng)如何處理？步驟五直流電機換向故障的診斷與檢修一、換向火花產(chǎn)生的原因分析以小組（3-5人）為單位，利用備用直流電機（或直流電機模型），使其運行后觀察直流電機電刷周圍是否有電火花產(chǎn)生？試分析其產(chǎn)生火花的原因以及解決方法。1.直流電機的主極磁場2.直流電機的電樞磁場空載磁密分布氣隙δ極距τ=πD/(2p)磁極極靴的寬度≈75%τ步驟五

磁路從氣隙1出發(fā)經(jīng)－電樞齒－電樞軛－電樞齒2－氣隙2－主磁極2－定子軛－主磁極1，最后又回到氣隙1主磁通、主磁路：由N極出發(fā)，經(jīng)氣隙進入電樞齒部，經(jīng)電樞鐵心的磁軛到另外的電樞齒，通過氣隙進入S極，再經(jīng)定子軛回到原來N極。漏磁通、漏磁路：不進入電樞鐵心，直接經(jīng)過相鄰的磁極或定子軛。影響飽和程度主磁通交鏈勵磁繞組和電樞繞組，在電樞繞組中感應(yīng)電勢，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩?？蛰d磁密分布步驟五3.直流電機的電樞反應(yīng)

負載時，電樞繞組通有負載電流，由此產(chǎn)生電樞磁動勢Fa，F(xiàn)a與勵磁磁動勢Ff共同合成負載時的氣隙磁密。電樞磁動勢對氣隙磁密分布的影響稱為電樞反應(yīng)。電樞磁場磁通密度分布曲線主磁場的磁通密度分布曲線兩條曲線逐點疊加后得到負載時氣隙磁場的磁通密度分布曲線xBdxBdaxBaxB負載時的氣隙合成磁場步驟五(a)主極磁場(b)電樞磁場(c)合成磁場步驟五1、使氣隙磁場發(fā)生畸變發(fā)電機的幾何中性線順著電樞旋轉(zhuǎn)方向偏移，而電動機逆著電樞旋轉(zhuǎn)方向偏移?，F(xiàn)象：會使換向火花增大2、對主磁場起去磁作用由于電機一般工作在磁飽和狀態(tài)，故增磁量小于去磁量，每極磁通略為減少。現(xiàn)象：發(fā)電機輸出電勢減小，而電動機輸出轉(zhuǎn)矩減小。電刷在幾何中性線上時的電樞反應(yīng)步驟五電刷不在幾何中性線上時的電樞反應(yīng)這時電樞磁動勢可以分解為兩個垂直分量：交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢。

電刷順轉(zhuǎn)向偏移電刷逆轉(zhuǎn)向偏移發(fā)電機交軸和直軸去磁交軸和直軸助磁電動機交軸和直軸助磁交軸和直軸去磁（二）直流電機的換向電樞繞組中一個元件經(jīng)過電刷從一個支路換到另一個支路里時,電流方向改變的過程稱為換向。換向火花1.換向條件不好則會在電刷與換向器之間產(chǎn)生火花。2.正常工作時，火花等級不超過1.5級；3.短時過載時，火花等級不超過2級。步驟五步驟五（三）換向火花產(chǎn)生的原因1．電抗電勢：換向時線圈中會產(chǎn)生自感電勢，因為同時換向的元件不止一個，所以同時換向的元件之間產(chǎn)生還會產(chǎn)生互感電勢，兩者合稱電抗電勢，電抗電勢加在電刷和換向片之間，擊穿稀薄的空氣，產(chǎn)生火花。2．切割電勢：由于電樞反應(yīng)的存在，使幾何中性線處的磁密度不為零，因此當電樞轉(zhuǎn)過幾何中性線處，會在換向元件中會產(chǎn)生切割電動勢，切割電勢也是產(chǎn)生換向火花的主要電磁原因。3．除了上述電磁原因意外，還有機械（裝配方面）、化學(xué)（環(huán)境因素）等方面的原因。步驟五二、改善換向方法發(fā)電機應(yīng)與順電樞旋轉(zhuǎn)方向的極性相同電動機應(yīng)與順電樞旋轉(zhuǎn)方向的極性相反換向磁極加裝原則大型電機常讓補償繞組與電樞繞組串聯(lián)，使磁勢方向與電樞磁勢相反，這樣在任何條件下，都可以有效地防止環(huán)火的發(fā)生。（三）定期進行換向器和電刷的維護（一）加裝換向磁極和補償繞組（二）合理的選擇電刷，并調(diào)整電刷中性線的位置步驟五

利用備用的直流電機，以小組為單位，按照正確的操作方法與步驟，調(diào)整電刷至中性線位置，直至直流電機產(chǎn)生的火花達到要求的等級為止。（2）當斷開或合上開關(guān)時（即交替接通和斷開勵磁繞組的電流），毫伏表的指針會左右擺動，這時將電刷架順電動機轉(zhuǎn)向或逆電動機轉(zhuǎn)向緩慢移動，直到毫伏表指針幾乎不動，刷架位置就是中性線位置。（1）將勵磁繞組通過開關(guān)接到1.5～3V的直流電源上，毫伏表接到相鄰兩組電刷上（電刷與換向器的接觸一定要良好）。感應(yīng)法確定電刷中性線的位置步驟五以小組為單位，利用萬用表檢測直流電機換向器各換向片間有無短路現(xiàn)象，對有故障的換向器進行故障分析，并采用正確的維修方法進行檢修，直至排除故障。請同學(xué)們以小組為單位，采用正確的研磨方法，研磨損壞的電刷，直至電刷符合技術(shù)要求為止。三、直流電機電刷火花過大常見故障及檢修方法序號可能原因排除方法1電刷不在中性線上調(diào)整刷桿位置2電刷壓力不當或與換向器接觸不良或電刷磨損或電刷牌號不對調(diào)整電刷壓力、研磨電刷與換向器接觸面、調(diào)換電刷3換向器表面不光滑或云母片凸出研磨換向器表面、下刻云母槽4電動機過載或電源電壓過高降低電動機負載及電源電壓5電樞繞組或磁極繞組或換向極繞組故障分別檢查原因6轉(zhuǎn)子動平衡未矯正好重新矯正轉(zhuǎn)子動平衡步驟六直流電機的裝配與檢測一、直流電動機的裝配用扳手擰緊軸承蓋螺釘，安裝好軸承及外蓋把電樞轉(zhuǎn)子仔細伸到定子內(nèi)，并按標記固定好外端蓋從通風(fēng)窗用套筒扳手等工具固定好刷架把電刷安放到刷握中，接好連接線，蓋上并固定好通風(fēng)窗按照標注尺寸安裝上聯(lián)軸器再次擰緊兩側(cè)端蓋，直到電樞轉(zhuǎn)子無卡阻現(xiàn)象用萬用表、兆歐表等檢測無誤后通電試車二、直流電動機裝配后的檢測與通電試車直流電機的拆卸了解直流電機的種類、銘牌數(shù)據(jù)、分類等基礎(chǔ)知識1.了解直流電機的結(jié)構(gòu)2.掌握直流電機拆卸方法1.了解繞組術(shù)語及繞組形式2.掌握單疊繞組展開圖的畫法直流電機電樞繞組展開圖的繪制認識直流電機直流電機的運行1.掌握直流電機的裝配步驟2.掌握直流電機裝配后的檢驗項目和方法直流電機換向故障的診斷與檢修1.了解直流電機的磁場與電樞反應(yīng)2.掌握換向火花產(chǎn)生的原因及改善方法直流電機的裝配與檢測1.掌握直流電機的工作原理以及參數(shù)轉(zhuǎn)換計算2、掌握直流電機的穩(wěn)態(tài)運行分析拓展任務(wù)查閱直流電動機運行與維護的相關(guān)書籍資料，談?wù)勛约簩χ绷麟妱訖C使用維護的理解。1模塊一電機拖動安全運行管理2模塊二直流電機的拖動與維護4模塊四交流電機的拖動與檢修5模塊五控制電機的運行與應(yīng)用3模塊三變壓器的應(yīng)用與檢修6模塊六交流電動機的變頻調(diào)速2模塊二直流電機的拖動與維護任務(wù)二直流電動機的啟動與檢修任務(wù)內(nèi)容

直流電機因良好的啟動性能，而得到廣泛的應(yīng)用，但是觀察過生產(chǎn)生活中的直流電機有多少是直接啟動的嗎？如果大功率電機直接合閘啟動，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？了解啟動的電氣要求嗎？主要內(nèi)容步驟一了解直流電動機的啟動步驟二直流電動機的啟動方法選擇步驟三直流電動機啟動故障的分析與檢修

直流電動機由靜止狀態(tài)加速達到正常運轉(zhuǎn)的過程稱為啟動過程。電動機啟動性能的好壞由多項指標決定，其中電氣方面的要求有：1.足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩2.不太大的啟動電流了解直流電動機的啟動步驟一一般情況下直流電動機不允許直接啟動，因為啟動瞬間，

過大的啟動電流將導(dǎo)致?lián)Q向困難，換向器表面產(chǎn)生強烈的電火花或環(huán)火；電樞繞組流過過大的電流而損壞繞組，機械傳動機構(gòu)受到強烈的沖擊；很大的啟動電流還會引起電網(wǎng)電壓陡降，影響其它設(shè)備的正常運行。因此，除小容量的電動機以外，直流電動機一般不允許直接啟動。步驟二直流電動機的啟動方法選擇

啟動器外型及其接線圖以小組為單位，連接好電路，采用啟動器對他勵直流電動機進行啟動調(diào)試，并用轉(zhuǎn)速表測量直流電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化，做好詳細記錄。按圖接線，并確認接線無誤在QS斷開時，將啟動器QT手柄放在起始位置(左邊空檔)，再合上QS將啟動器手柄順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，使電動機通電啟動，直至啟動器處于運轉(zhuǎn)位置斷開QS開關(guān)，則電動機停轉(zhuǎn)。觀察此時啟動器失電后自動復(fù)位的過程拆除試驗線路，并清理現(xiàn)場啟動器復(fù)位后，再次合上QS，重復(fù)一次啟動操作記錄并填寫數(shù)據(jù)啟動器對直流電動機進行啟動的操作步驟除了上述啟動方法外，查閱直流電動機啟動的相關(guān)資料，思考直流電動機還有哪幾種啟動方法？步驟二步驟二一、直流電動機的機械特性

直流電動機的機械特性是指電動機在電樞電壓、勵磁電流、電樞回路電阻為恒值的條件下，電動機的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。負載轉(zhuǎn)矩的大小與速度無關(guān)，但其方向始終與轉(zhuǎn)向相反TLn01、反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載2、位能性恒轉(zhuǎn)矩負載轉(zhuǎn)矩具有固定的大小方向，不隨轉(zhuǎn)速方向的改變而改變nTL0恒轉(zhuǎn)矩負載特性恒功率、通風(fēng)機型負載特性負載的功率為常數(shù)，不隨轉(zhuǎn)速的變化而改變Tn0恒功率負載通風(fēng)機型負載Tn0負載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比步驟二直流電動機的基本方程式：電磁轉(zhuǎn)矩：感應(yīng)電動勢：電樞回路電動勢平衡方程式：電動機轉(zhuǎn)速特性：機械特性方程：步驟二

當U＝UN，＝N，電樞回路無外接電阻時，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，稱為他勵直流電動機的固有機械特性。分析：1.電磁轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)速越低，機械特性是一條下斜直線；步驟二一、他勵直流電機的機械特性步驟二2.當轉(zhuǎn)矩等于零，為理想空載轉(zhuǎn)速。此時Ia＝0，Ea＝UN，是一種理想工作狀態(tài)。3.n0′為電動機的實際空載轉(zhuǎn)速，比n0略低。4.為機械特性斜率。?增大，也增大，?小為硬特性，?大為軟特性。5.轉(zhuǎn)速降，表示電機帶負載時的轉(zhuǎn)速從n0降落的程度。斜率β越大，轉(zhuǎn)速下降越快。人為機械特性分析根據(jù)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩公式人為地改變電動機參數(shù)U、R或得到的機械特性，稱為人為機械特性。有三種人為機械特性：（1）電樞回路串電阻的人為機械特性；（2）改變端電壓時的人為機械特性；（3）減弱電動機主磁通時的人為機械特性；步驟二串電阻人為機械特性分析保持U＝UN及＝N不變而在電樞回路中串入電阻RP，所得的n＝f（T）關(guān)系。對于給定的RP，為常數(shù)nne電樞串電阻人為特性的特點：（1）理想空載轉(zhuǎn)速n0′與固有機械特性的n0相同；（2）斜率,特性變軟，在同一個轉(zhuǎn)矩下，轉(zhuǎn)速下降更多。步驟二改變端電壓時的人為機械特性保持每極磁通為額定值不變，電樞回路不串電阻(RPa=0),只改變電樞電壓時的機械特性。表達式：固有人為UNU1UN>U1>U2T0nn0改變端電壓人為特性的特點：（1）理想空載轉(zhuǎn)速比固有特性的理想空載轉(zhuǎn)速低。端電壓下降越多，其理想空載轉(zhuǎn)速越低。（2）端電壓不同，但人為特性的斜率跟固有特性的斜率相等，因此各條特性彼此平行。步驟二保持端電壓為額定值不變，電樞回路不串電阻(RPa=0),只改變勵磁電流的機械特性。表達式：額定時，接近飽和，一般都為減弱的磁通。固有人為

N

N>

N’Mem0nn0

N’弱磁的人為機械特性減弱電機主磁通人為特性的特點：（1）由于

′<

N，理想空載轉(zhuǎn)速比固有特性的理想空載轉(zhuǎn)速高。（2）人為機械特性的斜率比固有機械特性大,即人為特性比固有特性軟。步驟二

直流電動機接到電源以后，轉(zhuǎn)速從零達到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過程，稱為起動過程。對電動機起動的基本要求：（1）起動轉(zhuǎn)矩要大；（2）起動電流要?。唬?）起動設(shè)備要簡單、經(jīng)濟、可靠。對于鼠籠式電機主要是考慮降低啟動電流，而繞線式電機主要是考慮提高啟動轉(zhuǎn)矩。二、他勵直流電動機的啟動將電動機的電樞投入額定電壓的電源上啟動。優(yōu)點：操作簡單，無需另加設(shè)備。缺點：沖擊電流大，引起換向困難，產(chǎn)生火花；電源會發(fā)生瞬時跌落。適用于容量很小的電動機。

直接起動步驟二開始時，降低端電壓，使Ia＝(1.5-2.0)IN,Ust=(1.5～2.0）INRa。隨著轉(zhuǎn)速的上升，電動勢Ea逐漸增大，Ia減小，起動轉(zhuǎn)矩也減小。為保證足夠大的起動轉(zhuǎn)矩，起動過程中必須不斷提高電樞電壓，直至額定電壓，電動機進入穩(wěn)定運行，起動結(jié)束。優(yōu)點：起動電流小，起動過程平滑、能量損耗少。缺點：需要一套專用的直流發(fā)電機或整流電源，投資費用大。降壓啟動可控電源步驟二（一）降壓啟動電樞回路串電阻起動時，電源電壓為額定值且保持不變，將起動電阻串入電樞回路，以達到限制起動電流的目的，待轉(zhuǎn)速上升后，逐步將起動電阻切除。a、手動控制-直流電動機起動器直流電機啟動變阻器步驟二（二）電樞回路串電阻啟動接觸器控制分級啟動步驟二啟動電流啟動轉(zhuǎn)矩接觸器控制分級啟動步驟二他勵或并勵直流電動機的反轉(zhuǎn)

1、改變勵磁電流的方向

2、改變電樞電壓極性如果同時改變勵磁電流和電樞電流的方向，則直流電動機的轉(zhuǎn)向不變。串勵電動機的反轉(zhuǎn)，改變電源端電壓的方向是不行的。必須改變勵磁電流的方向或電樞電流的方向，才能改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向，實現(xiàn)電動機的反轉(zhuǎn)。串勵直流電動機的反轉(zhuǎn)步驟三直流電動機啟動故障的分析與檢修針對B2012A龍門刨床工作臺主拖動直流電動機不能啟動的現(xiàn)象，制定檢修方案，利用電工工具、儀表等設(shè)備完成對直流電動機不能啟動故障的檢修任務(wù)。一、故障分析與檢修步驟故障原因檢修項目檢修方法1軸承損壞或卡死觀察是否有軸承損壞或有雜物卡死停車后，調(diào)換軸承，排除雜物2電源電壓過低檢查電源電壓是否正常用萬用表檢查，線路電壓是否太低，修復(fù)后提高電壓再啟動3控制線路接觸不良或斷路控制線路是否有故障檢查線路是否完好，啟動器接線是否正確，保險絲是否熔斷等，用萬用表檢查故障點并修復(fù)4勵磁回路接觸不良或斷路檢查勵磁回路是否有故障檢查勵磁繞組啟動器，看勵磁回路有無斷開5電樞繞組接觸不良或斷路檢查電樞繞組繞組是否有故障觀察電樞繞組是否接反等故障，并修復(fù)6電刷接觸不良檢查電刷回路是否有故障檢查電樞繞組及電刷與換向器接觸情況，刷握彈簧是否松弛，看電刷回路有無斷開現(xiàn)象等7電動機過載檢查是否負載過重看負載是否過重或電樞被卡死或啟動設(shè)備不合要求所致，分別檢查有關(guān)故障二、通電試車直流電動機的啟動方法選擇1.他勵直流電動機啟動方法與實現(xiàn)2.采用啟動器對直流電動機啟動進行接線調(diào)試了解直流電動機的啟動直流電動機啟動故障的分析與檢修1.他勵直流電動機故障分析2.直流電動機常見啟動故障原因與檢修方法1.他勵直流電動機啟動分析2.直流電動機的啟動要求拓展任務(wù)以小組為單位，查閱串勵直流電動機的相關(guān)資料，學(xué)習(xí)串勵直流電動機啟動的相關(guān)知識，掌握串勵直流電動機在電鉆、電吹風(fēng)等產(chǎn)品中的應(yīng)用。1模塊一電機拖動安全運行管理2模塊二直流電機的拖動與維護4模塊四交流電機的拖動與檢修5模塊五控制電機的運行與應(yīng)用3模塊三變壓器的應(yīng)用與檢修6模塊六交流電動機的變頻調(diào)速2模塊二直流電機的拖動與維護任務(wù)三直流電動機的調(diào)速與檢修任務(wù)內(nèi)容

注意過嗎，金屬切削機械在進行加工時，精加工用高轉(zhuǎn)速、粗加工用低轉(zhuǎn)速，軋鋼機在軋制不同厚度的鋼材時，速度是不相同的，那么如果調(diào)速出現(xiàn)故障，應(yīng)如何進行基本檢修呢？主要內(nèi)容步驟一了解直流電動機的調(diào)速步驟二直流電動機的調(diào)速方法選擇步驟三直流電動機調(diào)速故障的分析與檢修

人為地改變電動機的速度，以滿足生產(chǎn)工藝的要求，稱為調(diào)速。

了解直流電動機的調(diào)速步驟一以小組為單位，通過現(xiàn)場觀看或通過觀看視頻資料演示，了解龍門刨床直流電動機（或備用直流電動機）的調(diào)速設(shè)備及調(diào)速過程，并作出詳細記錄。

電力拖動系統(tǒng)的調(diào)速可以采用機械調(diào)速、電氣調(diào)速或二者配合調(diào)速。通過改變傳動機構(gòu)速比進行調(diào)速的方法稱為機械調(diào)速，通過改變電動機參數(shù)進行調(diào)速的方法稱為電氣調(diào)速。（1）改變勵磁電流從而改變磁通；（2）改變施加在電樞兩端的電壓U；（3）改變串入電樞回路的調(diào)節(jié)電阻；1、調(diào)速范圍：電動機在額定負載轉(zhuǎn)矩下調(diào)速時，最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比。用D表示。2、靜差率（相對穩(wěn)定性），也稱轉(zhuǎn)速變化率：指電動機由理想空載到額定負載時轉(zhuǎn)速的變化率。靜差率越小，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性越好。調(diào)速性能指標步驟二3、調(diào)速的平滑性：無級調(diào)速平滑性最好，有級調(diào)速由相鄰兩級轉(zhuǎn)速中，高一級轉(zhuǎn)速與低一級轉(zhuǎn)速之比。4、經(jīng)濟性直流電動機的調(diào)速方法選擇在B2012龍門刨床的直流拖動系統(tǒng)中采用的是A—G—M調(diào)速系統(tǒng)，根據(jù)轉(zhuǎn)速公式：保持電動機的＝N不變且無外接電樞電阻，僅降低施加于電動機電樞兩端電壓U達到調(diào)速的目的，稱為降壓調(diào)速。步驟二一、改變電樞電壓調(diào)速-恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速方式調(diào)壓調(diào)速過程中參數(shù)變化1.電壓越低，轉(zhuǎn)速越低，調(diào)速方向從基值往下平滑調(diào)節(jié)。2.靜態(tài)穩(wěn)定性好，調(diào)速范圍大。3.調(diào)節(jié)過程能量損耗小。二、電樞回路串電阻調(diào)速-恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速方式2.只能從基速往下調(diào)。保持U＝UN、＝N不變，電樞回路中串入調(diào)速電阻Rc進行調(diào)速，稱為電樞串電阻調(diào)速。1.串入電樞回路的電阻越大，轉(zhuǎn)速越低。3.低速時特性曲線斜率大,靜差率大,所以轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性差4.屬于恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速方式步驟二三、改變磁通的調(diào)速-恒功率的調(diào)速方式保持U＝UN，Rpa＝0，減小電動機的勵磁電流If，使主磁通減小，達到調(diào)速目的。1.恒功率的調(diào)速方式2.轉(zhuǎn)速的升高受到電動機換向能力和機械強度的限制3.機械特性的斜率變大，特性變軟步驟二“匹配”：為了使電動機得到充分利用，調(diào)速方式與負載類型要”匹配”，即拖動恒轉(zhuǎn)矩負載時，應(yīng)采用恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速方式，拖動恒功率負載時，應(yīng)采用恒功率調(diào)速方式。對風(fēng)機類負載，三種方式都不是十分適合，但采用串電阻或降壓調(diào)速比弱磁調(diào)速合適一些。步驟三直流電動機調(diào)速故障的分析與檢修

對B2012A龍門刨床直流拖動系統(tǒng)在運行過程中，負載變化或迅速改變轉(zhuǎn)速時電動機發(fā)生抖動、振蕩等在調(diào)速過程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不正常的故障現(xiàn)象，進行故障檢修。一、故障分析與檢修方法序號故障原因檢修方法1勵磁繞組回路開路，勵磁電壓過低導(dǎo)致檢查磁場線圈聯(lián)接是否良好，觀察磁場線圈或調(diào)速器內(nèi)部是否斷路，勵磁欠壓繼電器是否動作，勵磁電壓是否正常2電刷不在正常位置按要求重新調(diào)整刷桿座位置3電樞及磁場線圈短路檢查換向器表面及接頭片是否有短路，測量磁場線圈每極直流電阻是否一樣4外加電壓過高或過低用萬用表測量，將電壓調(diào)整到允許范圍內(nèi)5轉(zhuǎn)速偏高檢查勵磁繞組是否短路，或勵磁繞組開路致使磁極只有剩磁。6轉(zhuǎn)速偏低檢查電樞回路各連接點接頭焊接是否良好，接觸是否可靠。直流電動機調(diào)速不正常可能的原因以及檢修方法二、通電試車直流電動機的調(diào)速方法選擇1.直流電動機調(diào)速方法與實現(xiàn)2.對直流電動機調(diào)速進行接線調(diào)試了解直流電動機的調(diào)速直流電動機調(diào)速簡介直流電動機調(diào)速故障的分析與檢修1.造成直流電動機調(diào)速不正常的主要原因2.檢修直流電動機調(diào)速不正常的方法及步驟拓展任務(wù)查閱直流電動機調(diào)速相關(guān)資料，學(xué)習(xí)并掌握直流電動機調(diào)速在錄像機、錄音機等家電產(chǎn)品中的應(yīng)用，并談?wù)勛约簩χ绷麟妱訖C調(diào)速在實際應(yīng)用中的理解。步驟三1模塊一電機拖動安全運行管理2模塊二直流電機的拖動與維護4模塊四交流電機的拖動與檢修5模塊五控制電機的運行與應(yīng)用3模塊三變壓器的應(yīng)用與檢修6模塊六交流電動機的變頻調(diào)速2模塊二直流電機的拖動與維護任務(wù)四直流電動機的制動與檢修任務(wù)內(nèi)容

機車下坡時，不是加速運行，而是勻速下滑，還有很多生產(chǎn)機械在工作時，往往需要快速停車或者由高速轉(zhuǎn)為低速，這都要求對電機進行制動，那么電動機制動時，有什么特點呢？主要內(nèi)容步驟一了解直流電動機的制動步驟二直流電動機的制動方法選擇步驟三直流電動機制動故障的分析與檢修

了解直流電動機的制動步驟一直流電動機的兩種運轉(zhuǎn)狀態(tài)：（1）電動運轉(zhuǎn)狀態(tài)：電動機的電磁轉(zhuǎn)矩方向與旋轉(zhuǎn)方向相同，此時電網(wǎng)向電動機輸入電能，并轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，帶動負載。（2）制動運轉(zhuǎn)狀態(tài)：電動機的電磁轉(zhuǎn)矩方向與旋轉(zhuǎn)方向相反，此時電動機吸收機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

電動機很快停車，或者由高速運行很快進入低速，要求制動運行。以小組為單位，通過現(xiàn)場觀看或通過觀看視頻資料演示，了解龍門刨床直流電動機（或備用直流電動機）的制動設(shè)備及電動機制動過程，并作出詳細記錄。制動就是在電動機上加上與原轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)矩，使電動機迅速停轉(zhuǎn)或限制電動機的轉(zhuǎn)速。在電力拖動系統(tǒng)中，電動機經(jīng)常需要工作在制動狀態(tài)，在制動過程中，電磁轉(zhuǎn)矩為制動轉(zhuǎn)矩，電機將系統(tǒng)損失的機械能轉(zhuǎn)換為電能消耗或回饋電網(wǎng)。他勵直流電機的電氣制動過程主要有能耗制動、反接制動和回饋制動三種方式。步驟一斷開電源抱閘能耗制動反接制動回饋制動自由停車機械制動電氣制動一、直流電動機的能耗制動能耗制動是指維持直流電動機的勵磁電源不變，開關(guān)S投向制動電阻RB上，切斷正在運轉(zhuǎn)的電動機電樞的電源，再接入一個外加制動電阻，組成回路。此時電動機在慣性作用下，Ea和n方向不變，IaB與Ia方向相反，電動機靠生產(chǎn)機械慣性力的拖動而發(fā)電，將生產(chǎn)機械儲存的動能轉(zhuǎn)化為電能，并消耗在電樞和制動電阻上，電磁轉(zhuǎn)矩Tem作為制動轉(zhuǎn)矩迫使電動機迅速停轉(zhuǎn)。步驟二能耗制動方程式直流電動機的制動方法選擇

能耗制動接線圖能耗制動的機械特性步驟二

制動的工作原理穩(wěn)定運行時，工作點位于A點，制動開始時，工作點平行左移至B點，此時，電磁轉(zhuǎn)矩Tem為制動轉(zhuǎn)矩，電機減速，工作點沿BO移動，在O點處，反抗性負載制停；位能性負載開始反轉(zhuǎn)并加速，此時電磁轉(zhuǎn)矩Tem仍為制動轉(zhuǎn)矩，至C點處Tem=TL，此時系統(tǒng)重新平衡，并勻速下降。能耗制動的機械特性步驟二

制動電阻的計算

改變制動電阻的大小，可以改變曲線斜率，從而改變起始制動轉(zhuǎn)矩和位能性負載下放的速度。通常制動電阻選用原則為：步驟二能耗制動的特點能耗制動操作簡單，制動減速平穩(wěn)可靠，但能量損耗大，制動時間長。在制動過程中，將位能性負載損失的勢能和反抗性負載損失的動能變成勢能，全部消耗在耗能電阻上。實際上是一臺他勵直流發(fā)電機。軸上的機械能轉(zhuǎn)化成電能，全部消耗于電樞回路的電阻上，所以稱為能耗制動。反接制動倒拉反接制動（用于位能性負載）電樞反接制動（用于反抗性負載）二、直流電動機的反接制動步驟二1、電壓反接制動

電壓反接制動工作原理電動機原先工作在穩(wěn)定運行點A處，將開關(guān)S打到制動檔，此時電樞電源反接，并在電樞回路中串接制動電阻RB，工作點平行左移至B點，此時電樞電流為，產(chǎn)生很大的制動轉(zhuǎn)矩，工作點沿BC至C點，反抗性負載制停。若此時，電機反轉(zhuǎn)至D點穩(wěn)定運行。步驟二

在U=－UN，φ=φN，R=Ra+RB條件下的人為特性，即：

電壓反接制動機械特性方程機械方程轉(zhuǎn)數(shù)特性特性曲線通過－n0點直線，理想空載點：斜率：步驟二制動電阻反接制動時電樞電流非常大，為了限制過大的制動電流，必須串接制動電阻，反接制動電阻大約是能耗制動電阻的2倍左右。（1）可以很快使機組停機。（2）需要加入足夠的電阻，限制電樞電流；（3）轉(zhuǎn)速至零時，需切斷電源。能量關(guān)系：從電網(wǎng)吸收的電能和軸上輸入的機械能都消耗在電樞回路的電阻上。電源反接制動的特點步驟