1、- 38 - -第二章 直流電機的修理第一節 直流電機常見的故障及其排除方法1、直流電機的故障產生原因：是多種多樣的，產生的原因較為復雜，并且互相影響。直流電機運行中，由于制造、安裝及維護不當等原因，均可能出現機械和電氣方面的故障。2、故障的反映：就直流電機內部故障來說，多數故障是從換向火花的增大和運行性能的異常反映出來。 以下簡要介紹直流電機的主要故障及其產生的原因和排除方法。一、發電機的電壓不能建立 產生“發電機的電壓不能建立”的可能原因及檢查排除方法見表21。對這一故障進行檢查時，可先從有無剩磁電壓著手。 表21產生“發電機的電壓不能建立”的可能原因及檢查、排除方法 可能的原因 檢查和排

2、除方法 1并勵繞組接反或并勵繞組極性不對 1調換并勵繞組兩引線頭或在并勵繞組中通直流電，用指南針檢測，調整極性 可能的原因 檢查和排除方法 2并勵繞組電路不通 3并勵繞組短路 4并勵繞組與換向繞組，串勵繞組相短路 5勵磁電路中電阻過大 6轉子旋轉方向錯誤 7轉子轉速太慢 8刷架位置不對 9剩磁消失 10輸出電路中有兩點接地造成短路 11電刷過短，接觸不良 12電樞繞組短路或換向片闖短路 2用校驗燈或萬用表測量，拆開修理 3用電壓降法檢查繞組的短路故障。并排除短路點 4用校驗燈或兆歐表測量，并排除相碰點 5應檢查變阻器，使它短路后再試 6改變轉子旋轉方向 7提高轉速 8移動刷架座，調整刷架中心位

3、置 9另用直流電通入并勵繞組，重新產生剩磁 10用校驗燈或兆歐表檢查，并排除短路點 11更換新電刷 12用電壓降法檢查，并排除短路點（一）發電機在正常轉速時電壓很低（說明有剩磁）的檢查步驟1、首先檢查轉子方向或勵磁回路電阻（表2-1，5、6項）2、檢查并勵繞組（表達式2-1,1-4項）總結：一極性，二斷路，三短路（二）一點電壓也沒有（說明無剩磁）1、無剩磁（表2-1，9項）2、輸出電路（1）兩點接地（表2-1，10項） （2）電刷過短（表2-1，11項）3、電樞繞組或換向片短路（表2-1，12項）二、發電機電壓過低 分兩種情況（一）勵磁電流已經調到最大，但空載時電壓還是低1、檢查原動機轉速（表

4、2-2，4項）2、檢查刷架位置（表2-2，8項）3、檢查表2-2，1到3項（二）空載時可以達到，負載時電壓顯著下降1、傳動部分（表2-2，5項）2、負載過重（表2-2，6項）3、檢查表2-2，7到8項三、電動機不能啟動有三種現象（一）第一種現像是電機根本不動，電路不通1、檢查電源（表2-3，1項）2、檢查電機接線（表2-3，2項）3、檢查電刷（表2-3，3項）（二）第二種現像是電機不動，但通電后電流很大此時應立即切斷電源，檢查表2-3，4到8項（三）第三種現象通電后電機稍動一下后停止檢查應從電壓和電流考慮（表2-3，8到11項）四、電動機轉速不正常有兩種現象（一）啟動時轉速快，線電流大，有較大

5、電刷火花1、檢查負載（表2-4，4項）2、檢查電樞（表2-4，5項）3、并勵繞組（表2-4，7，8項）4、串勵繞組（表2-4，6項）（二）電機在運行中過快，過慢或不穩1、檢查電源（表2-4，1項）2、檢查電刷（表2-4，2，3項）五、電機溫升過高1、負載方面：長期超載2、未按規定運行3、散熱方面 （1）風扇（表2-5，3、5項） （2）風道（表2-5，4項）六、電樞過熱分內部和外部兩方面的原因（一）外部1、發電機，看負載是否短路（表2-6，7項）2、電動機，檢查電動機端電壓是否過低（表2-6，8項）（二）內部 一般為局部過熱1、檢查電樞或換向器是否短路（表2-6，1項）2、定子與轉子是否相擦（

6、表2-6，4項）3、電樞繞組線圈出線端接反（表2-6，2項）4、換向極接反（表2-6，3項）七、磁場繞組過熱1、并勵繞組局部短路（表2-7，1項）2、發電機氣隙大（表2-7，2項）3、發電機轉速低（表2-7，4項）4、復勵發電機負載時電壓不中，調整后勵磁電流過大（表2-7，3項）5、電動機勵磁電流超過規定（常因低轉速引起）6、電機端電壓長期超過額定八、軸承過熱 見2-8九、電刷下火花過大 原因很多，要根據具體情況分析（一）從現象上分析1、現象：電刷下有耀眼黃色“響聲狀“火花 原因：全部換向繞組或補償繞組極性接反2、現象：電刷下黃色舌狀火花 原因：部分換向或補償繞組接反3、現象：電刷下滑出邊有火

7、花 原因：換向極氣隙過大4、現象：電刷下滑入邊有火花 原因：換向極氣隙過小5、現象：重載及負載變化時有火花 原因：換向極第二氣隙不符合規定6、現象：換向器一圈綠色環狀火花，片間云母有燒痕 原因：電樞繞組斷線（二）從相關組件分析1、電刷部分（表2-9，19項）2、換向器部分（表2-9，10-14項）3、換向繞組（表2-9，1518項）4、電樞（表2-9，1922項）十、電機振動 見表2-10十一、電機漏電 見表2-11第二節 直流電機的修理工藝一、直流電機的拆裝1、拆裝前的工作： 要先用儀表進行整機檢查，查明繞組對地絕緣以及繞組間有無短路、斷線或其它故障，針對問題，進行修理。 拆卸前，應在線頭、

8、端蓋、刷架等處做好復位標記，以便于裝配。要邊拆卸邊檢查與測量，并做好記錄。拆卸中不能使電機的各零部件受到不應有的損壞。2、中小型直流電機的拆卸步聚如下： 1)拆除接于電機的所有接線。 2)拆除換向器端的端蓋螺釘、軸承蓋螺釘，并取下軸承外蓋。3)打開端蓋的通風窗，從刷握中取出電刷，再拆下接到刷桿上的連接線。 4)拆卸換向器端的端蓋時，要在端蓋邊緣處墊以木楔。用鐵錘沿端蓋的邊緣均勻地敲擊，逐漸使端蓋止口脫離機座及軸承外圈，取出刷架。 5)用厚紙或布將換向器包好，以保持清潔并以免碰傷。 6)拆除軸伸端的端蓋螺釘，將連同端蓋的電樞從定子內小心地抽出或吊出，以免繞組受到擦傷。 7)將連同端蓋的電樞放在木

9、架上并包裹好，拆除軸承端的軸承蓋螺釘，取下軸承外蓋及端蓋，若軸承未損壞則不必拆卸。 電機的裝配可按拆卸時相反的順序進行。二、繞組的修理 繞組的故障經常表現為開路、短路、接地或接錯(接反)等形式。圖21用電壓降法檢查 磁極繞組的短路故障（一）直流電機定子繞組的檢修1、定子磁極繞組常見的故障是并勵繞組短路。2、定子磁極繞組短路檢測方法：是采用電壓降法來檢查。當開勵繞組中只有少數幾匝線圈短路時，整只線圈直流電阻值的變化是很微小的，所以通常采用電壓降法來檢查，如圖21所示。 直流法：將電機所有磁極繞組串聯起來，外加相應的直流電源，利用直流電壓表測量每只繞組兩端的電壓，如果電壓大小不等，電壓最小的繞組就

10、是短路故障的繞組。 交流法：如果短路的匝數很少，用直流電測量容易出錯，可用相適應的交流電壓。由于交流電磁感應，故障點會嚴重發熱，即使是少數線匝短路，亦能明顯地反映出電壓的差異。如果感到交流電壓太高，可以在電路中串聯燈泡降壓。3、換向極或補償繞組的短路的檢測方法：可用電橋來檢查各極的繞組電阻，在正常情況下各極繞組間電阻的差別不超過5。4、處理方法：找到定子繞組的短路故障后，一般均需按原來線匝要求和條件更新。（二）電樞繞組的檢修1、電樞繞組開路 判斷電樞繞組開路的現象：直流電機的電樞繞組是閉路繞組，如果電樞繞組個別組件產生斷線或與換向片焊接不良，則當該組件轉動到電刷下，電流就通過電刷接通，而離開電

11、刷時，電流亦通過電刷斷開，因而在電刷接觸和離開的瞬時呈現較大的點狀火花，使斷路組件兩側換向片灼黑，根據灼黑的換向片可找出斷線組件的位置。圖22用測量換向片間壓降方法檢查電樞繞組的短路、斷路a)電源接入相隔接近一個極距的兩換向片上(單波繞組)b)電源接入相鄰兩換向片上(單迭繞組) 確定電樞繞組開路的位置的方法：通常采用測量換向片間壓降的方法來檢查電樞繞組斷路、脫焊故障的位置，即在換向器相鄰換向片或相隔接近一個極距的兩換向片上接入低壓直流電源，用直流毫伏表測量相鄰兩換向片間的壓降，如圖22所示。在正常情況下。測得電樞繞組各換向片間的壓降一般應該相等，或與其平均值的偏差不大于±5。若電樞繞

12、組斷路或焊接不良，則在相連接的換向片上測得的壓降將比平均值顯著增大。 處理方法： 如果開路的原因是由于換向片和線圈的連接線松脫，則重新進行焊接。 如果是線圈斷線，最好是拆除重繞。圖23單迭繞組 的跳接方法 暫時應急措施修復：首先查明斷線線圈，從換向片上拆下，同時用絕緣包扎線端。用絕緣導線在被拆下線圈的換向片上按規定重新跨接。單迭繞組的跳接方法見圖23；單波繞組的跳接方法見圖24。 圖24a的缺點： 應該指出，按圖24a跳接，可將1和2或10和11兩組換向片的任何一組連接起來，這種方法除了把本身開路的0只線圈去掉外，對四極電機還等效地拆掉一只好線圈，若為六極電機，就等效地再拆掉兩只好線圈。切勿將

13、兩處相鄰換向片同時連接起來，以免使兩個相鄰的線圈成為并聯，造成內部短路而發熱，引起新的故障。圖24b的優點：是另一種比較好的跳接方法，同上法一樣，把開路線圈的兩端從換向片上拆下包好，再在它原來接著的1和l、O兩換向片上焊接一根絕緣導線，這樣跳接之后，可以使開路線圈以外的線圈，都有電流通過，仍然處于較好的工作狀態。圖24單渡繞組的跳接方法2、電樞繞組短路 原因：短路通常又稱碰線，即某一只線圈里面有兩匝導線互相碰線，或某一只線圈和它相鄰的一只線圈相碰線。以及同一槽里的線圈間相碰線，就造成短路。受潮也能使線圈內部產生局部短路現象。 現象：電樞繞組出現短路后，電樞會發熱，電刷下火花將增大，換向器上有被

14、燒灼的黑點。 在迭繞組的電樞上，線圈短路處總比其它地方要熱得多。 在波繞組的電樞上，有短路線圈時，就同時有好幾個地方發熱，電機的極數越多，發熱的地方也就越多。 檢查方法：檢查仍可按圖22所示的方法進行。當電樞繞組匝間短路時，則在和短路線圈相連的換向片上測得的壓降顯著降低，若換向片和升高片間短路時，則片間壓降幾乎等于零。圖25波繞組短路的檢驗方法 對于四極波繞組檢查方法：因繞組經過串聯的兩個組件后才回到相鄰的換向片上，如果其中一個組件發生短路，那么接觸相鄰換向片上的毫伏表所示電壓會降低(可能近一半)，但分辨不出兩組件中哪一個損壞，因此還需要將毫伏表跨接到相當距離一個換向器節距的兩換向片上，才能指

15、示出故障的組件，見圖25所示。 處理方法：若查出電樞繞組短路的線圈，可按上述電樞繞組開路時用跳接方法應急處理。如果繞組因受潮引起局部短路，可進行干燥處理，然后再行檢查。3、電樞對地短路 電樞對地短路的情況有兩種：電樞繞組對地短路，換向器對地短路。 電樞對地短路故障可以用以下方法檢查。 檢查方法之一：用毫伏表或校驗燈檢查。在圖26a中，將低電壓的直流電源(干電池)接在電刷上，然后把毫伏表的一個引線端觸在轉軸上，另一端觸在換向片上，這時毫伏表上應有讀數反映出來，如果當觸在某一換向片上時，毫伏表的讀數很小或者甚至沒有讀數，這表明這換向片或所連接的那只線圈可能對地短路。同樣也可以用校驗燈進行逐片檢查，

16、如圖26b所示，如果燈泡發亮，則說明電樞繞組或換向器對地短路。圖26電樞對地短路的檢查方法a)用毫伏表檢查b)用校驗燈檢查檢查方法之二：用逐步接近法找出對地短路故障點。如圖27所示，將繞組相對兩換向片的引線拆除，用毫伏表或校驗燈分別檢查繞組的兩半部分對地短路情況，找出其中對地短路的一半繞組。然后，這一半繞組又同樣分為兩份，用上法測量，逐步減小檢查范圍，最后找出發生故障的組件。檢查方法之三：用耐壓試驗檢查電樞繞組是否對地短路。對于重繞的電樞繞組，一般都要進行耐壓試驗，耐壓試驗電壓，按下述的公式計算。圖27用逐步接近法找出對地短路的繞組 功率在lkW以下的電機-實驗電壓 -額定電壓 第二次檢修后再

17、作耐壓試驗時，試驗電壓由75降為60進行計算。 當試驗電壓增高到某值，電樞被高壓擊穿。如果以后再重復加壓，擊穿電壓值漸漸下降，那就是換向器對地短路所致。如果重復加壓再也加不上，那一般都是繞組對地短路所致；這是因為換向器絕緣較厚，其對地短路故障大都由于污垢雜物造成，擊穿現像是逐步形成的，而槽部繞組絕緣比較薄弱，繞組一經擊穿，就不會恢復，所以只能承受一次高壓的沖擊。 繞組對地短路修理方法有兩種：一是修換線圈，接地的原因總的先從槽絕緣的破裂或鐵心迭片在某處戳人線圈引起的，假如故障處是可見的，便可很快地在故障接地處插入新絕緣物或將迭片位置調整。假使看不見故障，則一般需要重繞一部分或全部的線圈。二是將損

18、壞線圈廢置在電樞內，將故障接地線圈的各根引線從兩塊換向片上拆下，在此換向片間接一跨接線，將它們短接并包扎好拆下的線圈引線。4、電樞繞組的接錯與嵌反圖28毫伏表檢驗迭繞組的反接繞組在單波繞組與雙迭繞組嵌畿過程中，特別容易發生引線頭子放錯，即組件的換向器節距接錯、嵌反等問題。可用毫伏表檢驗片間電壓的方法來確定接錯的部位。 個別組件的換向器節距接錯：用毫伏表測量換向器片間電壓有反偏轉讀數出現，即表示該組件接反。如圖28中，在換向片3、4之間，電表的讀數反偏轉，在2、3之間及4、5之間電表讀數加倍，其余各處均正常，則表示3、4換向片之間組件接反。 換向器節距全部接錯：這時用毫伏表量得的換向器片間電壓無

19、規則地變化，有的全部無電壓，有的片間有時有電壓，有時無電壓。這說明換向器節距接錯，比較嚴重，需把所有的繞組組件頭部從換向片上起出來，然后按照規定重新放置。5、電樞繞組的拆卸修理 在拆卸電樞繞組時，必須在拆卸過程中，記錄必需的數據，以便在重繞與嵌線時參考。 一般電樞繞組拆卸步驟如下： 1)電樞放在轉動支架上，熔脫扎鋼絲焊頭，拆下扎鋼絲或剪去無緯玻璃絲帶。 2)敲出槽楔。 3)熔開電樞繞組在換向片上的接線頭。 4)電樞鐵心是開口槽時，直接依次取出電樞繞組；若是半閉口槽時，應將導線加熱后拆除。 拆除的電樞繞組：如果可以繼續進行包扎新的絕緣而仍可繼續使用時，可將拆下的繞組通過退火、整形、包扎絕緣等工序

20、進行修復。 在修理電機時，一般重新包扎的絕緣選用比原來高一個絕緣等級的材料。 中小型直流電機常用的槽絕緣材料見表212。 繞組端部支架與端部層間用的絕緣材料見表213。 三、換向器的修理 根據換向器出現的故障情況，換向器的修理可分兩種類型：換向器表面的修理；換向器的拆卸修理。（一）換向器的表面修理1、表面損壞原因和種類： 換向器運行一定時間后，由于換向器擰緊螺栓的壓力松弛使換向器變形，使換向器外圓的徑向偏擺超過標準規定值； 換向器片間絕緣被強烈火花燒淋壞 電刷與換向器滑動接觸的磨損程度不均勻，而使換向器表面出現高低不平的深溝； 電刷下過大的火花，使換向器表面燒成斑點，個別換向片凸出或凹下2、修

21、理方法：修理時，首先應擰緊換向器壓環螺栓，將轉子架在車床上。把換向器表面細心地車一刀。切削速度約為115ms，進刀量約為005O1mmr。進刀時應注意不要使換向片之間產生短路毛刺。切削完畢后，再用金剛砂布將換向器表面磨光，并用千分表檢查換向器的同軸度不應超過003mm。 換向器車圓以后，還必須把云母片挖得比換向片表面低lmm左右。挖削的工具可用小鋸條改制，如圖29所示。（二）換向器的拆卸修理1、造成換向器必須拆卸修理的原因：換向器在運行中常被電刷磨下的粉末和外界進入的腐蝕性物質和灰塵填充在各換向片之間、換向片與V形云母環之間或換向片的升高片之間，如果平時維護清掃工作不善，它們將導致換向片間絕緣

22、受損(云母片碳化)而造成片間短路，或者導致V形云母環受損而造成換向器對電樞鐵心接通，此時必須局部或全部拆開換向器進行修理，2、拆卸方法如下：1)將電樞繞組與換向片的焊接點用烙鐵燙化焊錫，使之分開，并將換向片之間的焊錫殘渣清理干凈，再用壓縮空氣將轉子吹凈，必要時用汽油清洗轉子上的油垢。 2)用兆歐表或校驗燈檢查各換向片之間和各換向片對鐵心的絕緣情況。如有短路點，則將發生小火花或冒煙。短路點如在外部，可用小刀將它清理干凈，直到絕緣情況恢復正常為止。3) 如短路點在換向器內部(經常發生在換向片與V形云母環之間)，則必須拆開換向器。拆開前首先在換向器外圓上包一層05lmm厚彈性紙作襯墊，并用直徑為12

23、2mm的鋼絲扎緊或用鐵環箍緊，以免V形壓圈拆開時，換向片松散。 4)用拉具將換向器從轉軸上拆下，將換向器的V形云母環的兩個壓圈卸下，檢查換向器內部是否有碳粉或灰塵。如有，可用金剛砂布擦去，再用壓縮空氣吹凈。 5)V形云母環上如有電弧灼傷點，可將灼傷的云母刮去。在刮后的凹陷部分，用5132醇酸柔軟云母板與1430醇酸油漆粘貼，烘培與壓平。 6)用兆歐表或校驗燈在相鄰各換向片之間逐片檢查絕緣情況，如絕緣良好，即可將V形云母環和壓圈裝上。擰緊后，再用兆歐表或校驗燈檢查各片間和各片對鐵心的絕緣情l睨，然后將換向器裝在軸上，并將電樞繞組按原來接線法掉好。四、更換電刷（一）更換電刷時的注意事項 1、電刷磨

24、損后，應按電機制造廠規定的同一型號進行更換。因為制造工廠規定每一種電機在一定質量的電刷下運轉。如果無原型號的電刷，則必須保證整臺電機的電刷型號一致，否則將造成各電刷間的負荷不均勻。2、更換后的新電刷的幾何尺寸要確保與刷握的單邊間隙保持在0103mm，以便電刷能在刷握中自由活動。如果間隙過小，應予研磨。3、在把合適尺寸的電刷裝入刷握時，應控制刷握的下邊緣和換向器工作表面之間的距離在23mm之間。距離過小，會碰撞換向器的表面，易受損壞；距離過大，電刷跳動易產生火花。4、電刷更換后應研磨光滑，使電刷與換向器工作表面的接觸面相吻合。研磨電刷需用00號玻璃砂紙，不得使用金剛砂布，因脫落的金剛砂粒會附在電

25、刷的接觸面上或落人換向片間的溝縫中，使電刷和換向器磨壞。圖211電刷的研磨_1一換向器2一砂紙3一電刷4一橡膠膠布研磨電刷的方法如圖211所示，砂紙貼在換向器上，面朝電刷，轉動轉子，進行研磨。磨好后，用壓縮空氣吹凈。經研磨后，要求電刷與換向器的接觸面積達80以上。5、全部電刷的壓力，必須相同。每種電刷對換向器的壓力均有一定的要求。電刷的壓力可用刷握上的彈簧來調整，各電刷壓力之差不應超過±10，壓力可用彈簧秤來測量。6、更換電刷后在重新裝配電刷架時，要盡可能按預先所做的標記恢復原位，要求做到各極下電刷在換向器圓周上分布均勻，刷距容許偏差不超過1mm。為了使換向器的表面磨損均勻，必須按極

26、性將電刷桿位置互相分開，如圖212所示，因為正極的電刷對換向器的磨損較負極嚴重一些。7、整臺電機一次更換半數以上的電刷之后，最好先以到的額定負載運行12h以上，使電刷有較好配合之后再滿載運行。（二）電刷的選擇 如果磨損的電刷型號和尺寸不詳，就面臨了電刷的選擇問題1、電刷選擇不當的后果：電刷是直流電機換向器上傳導電流的滑動接觸件，電刷選用不當，會加速電刷與換向器的磨損。2、選擇電刷要考慮的因素：電機的功率、電壓、電流、轉速(換向器外圓的線速度)、負載性質、運行方式及環境條件等因素。常用電刷的品種見表2-14；常用電刷的主要技術特性及運行條件見表215；電刷的外形尺寸見表216。五、軸承的拆裝和清

27、洗軸承損壞的后果：在電機的故障中，軸承的故障是經常發生的。軸承損壞時，電機的轉子將與磁極鐵心相擦，進而發熱破壞繞組絕緣，所以必須注意軸承的保養，一有故障應及時排除。（一）電機使用的軸承 電機使用的軸承有滾動軸承和滑動軸承兩種。1、滑動軸承： 用途：多用于大型和部分中型的電機中 特點：在運轉中，軸頸和軸承的接觸面相對滑動摩擦，所以若在缺油情況下，軸承將會嚴重磨損。2、滾動軸承： 用途：廣泛用于在轉速小于1500rmin、功率在1000kW以下和轉速在15003000rmin、功率在500kW以下的中、小型電機。 特點：裝配結構簡單，它比滑動軸承輕便，運行中不需要經常維護，耗用潤滑油脂也不多3、選

28、用滾動軸承的主要依據：是其所承受的負荷及所受負荷方向。 球軸承：用于承受較輕的或中等的負荷； 滾柱軸承：用于承受較重的負荷。 向心球軸承或推力滾柱軸承：用于受純徑向負荷 向心推力球軸承或圓錐滾柱軸承：同時承受徑向和軸向負荷時（二）滾動軸承的檢查1、電機運行中的檢查 在電機運行中，可以用螺釘旋具在電機的軸承外蓋上，耳朵貼在手柄上傾聽聲響，如有“格啦”、“格擦”異聲，就說明有故障。也可用軸承檢查儀進行檢查。2、軸承發熱的檢查 用溫度計來測量軸承溫度，其溫度不得超過表2-17的允許值，超過即有故障。造成軸承過熱的原因：例如軸承內外圈碎裂、銹蝕，滾珠碎裂、松動；軸承外蓋的內孔與轉軸相擦或軸承外蓋對軸承

29、的壓力過大。3、軸承拆卸后的檢查軸承拆下后，先清除廢油，用汽油或煤油洗凈油污，用布(不要用紗頭)擦干或用壓縮空氣吹干，再進行檢查。完好的軸承，加工平面清潔，沒有劃痕、裂紋或銹跡；內外軸承環浸有裂縫；用手滾動輕快、靈活、均勻，沒有阻滯、卡住或過松現象；用塞尺檢查軸承磨損情況，不應超過表218的許可值。（三）滾動軸承的拆卸 常用的幾種拆卸方法如下。1、用拉具拆卸：拉具要大小適宜。拉具的腳爪應扣在軸承的內圈上，不能放在外圈上，否則要拉壞軸承。拉具的絲杠頂點對準軸中心，板轉要慢，用力要均勻。2、用銅棒拆卸： 軸承內圈墊上銅棒，用手錘敲打銅棒，把軸承敲出，敲時要沿軸承內圈四周相對兩側輪流均勻敲打，不可只

30、敲一邊，用力不宜過猛。3、擱在圓筒上拆卸： 如圖213所示在軸承的內圈下面用兩塊鐵板夾住，擱在一只圓筒上面(圓筒內徑略大于轉子外徑)，在軸的端面上墊放銅塊，用手錘敲打，著力點對準軸中心。圓筒內放一些棉紗，以防軸承脫下時，轉子和轉軸摔壞。當敲到軸承逐漸松動時；用力要減弱。也可在壓床上把軸承壓卸下來。4、加熱拆卸：如裝配過緊或軸承氧化而不易拆卸時，可將軸承內圈加熱，使其膨脹而松脫。加熱前，用濕布包好轉軸，防止熱量擴散，用100左右的機械油澆淋在軸承的內圈上，趁熱用上述方法拆卸。（四）滾動軸承的安裝 1、安裝前的工作： 洗凈：將原有的防銹油(新軸承)或潤滑脂(舊軸承)洗凈。新軸承應放入7080的變壓

31、器油中，加熱約5min，待全部防銹油溶去 干燥：取出滴干，放到汽油槽內洗凈，再用壓縮空氣吹干。 加潤滑脂：干噪后，按照規定加進純凈的新潤滑脂。如果軸承沒有洗凈或潤滑脂內有雜質水分，軸承極易損壞。2、軸承套到軸頸上的方法：有冷套和熱套兩種方法。 (1)冷套法 把軸承套到軸上，對準軸頸，用一段鐵管，內徑略大于軸頸直徑，外徑略小于軸承內圈的外徑，鐵管的一端頂在軸承內圈上，用錘敲打鐵管另一端，把軸承敲進。最好是用壓床壓入。 (2)熱套法 軸承是放在變壓器油中加熱，溫度為80100，加熱2040min。溫度不能太高，時間不能太長，以免軸承退火，加熱時，軸承應放在網孔架上，不與箱底或箱壁接觸，油面淹沒軸承

32、，油應能對流，使軸承加熱均勻。熱套時，要趁熱迅速把軸承一直推到軸肩。如果套不進，應檢查原因，如無外因，可用套筒頂住內圈，用手錘輕輕地敲入。軸承套好后，用壓縮空氣吹去軸承內的變壓器油。（五）軸承用潤滑脂與潤滑油 1、種類：滾動軸承潤滑脂一般常采用3號鋰基脂或復合3號鋰基脂，也可采用復合鈣基和鈣鈉基潤滑脂等。潤滑脂的填充量應為軸承和軸承室空間的2、更換：軸承的潤滑脂(油)應保持清潔和適量，對于用滑動軸承的電機，在運行1000h后應更換潤滑油；對用滾動軸承的電機，在運行25003000h后應更換潤滑脂，而在運行10001500h后要添加一次潤滑油。六、轉子的平衡（一）平衡的基本原理 1、不平衡的原因

33、及后果：電機的轉子和風扇等旋轉體由于材料質量不均勻，形狀不對稱，加工工藝引起的偏擺等原因，會使該旋轉體的重心對軸線產生偏移，轉動時由于偏心的慣性作用，產生一種離開中心外甩的離心力F，電機在該離心力的作用下發生振動，并加速軸承的磨損，縮短電機的使用壽命，甚至損壞電機它的大小可按下式計算： F離心力 M不平衡重量 r-不平衡重量偏移的半徑-轉子轉動的角速度例 設在200mm的轉子的外圓處有不平衡重量10g,求當轉速為3000r/min時產生的離心力是多少？解：已知M=10g=0.01kg r=100mm=0.1m =2f=2=314rad/sF= 0.01*0.1*314*314=98.6N2、較

34、小的不平衡重量(如10g)轉動時將產生較大的離心力(約98N)。3、平衡工藝的任務：在于消除這種由于重心偏移引起的不平衡現象4、靜平衡工藝：就是要確定不平衡的位置和不平衡的程度(數量)，并加上或去掉適當的重量使零件達到平衡靜平衡。5、靜平衡法：一個需要平衡的零件放在兩個水平導軌上，如圖214所示，未平衡零件的不平衡重量M必然會促使零件在導軌上滾動，直到M處于最低位置為止，這樣就可以判定不平衡重量的位置。假如在與M對稱的另一邊加上重量N以后，將零件轉到任一位置都沒有滾動現象產生，即M對轉軸中心線產生的力矩與N對轉軸中心線產生的力矩達到了平衡，該零件就達到了靜平衡狀態。這種方法稱為靜平衡法。上面的

35、分析是在一個平面上的情況，這對于一些盤狀零件，例如帶輪、電機的風扇等，是可以近似地符合實際情況的。6、動態不平衡：但是對于一些圓柱形的旋轉體，如電機的轉子，情況就不一樣了。如圖215所示，假如電機轉子的質量在全體上的分布是不均勻的，畫斜線處是代表密度大的部分，從整體來看，重心S是重疊在轉動軸線上的，即是靜平衡的。但是以yy線分成左右兩段來看，則左段的重心S位于X軸以下，而右段的重心&則位于X軸以上，當轉子轉動時，仍將產生離心力，作用在軸承上，如和所表示。這兩個力形成一個力偶，使軸擺動，這樣在轉動時才表現出來的不平衡稱為動態不平衡。由此可知圓柱形的旋轉體在作靜平衡檢查時，它可能是平衡的，

36、但轉動起來，就不一定是平衡的了。圓柱形旋轉體中的動態不平衡不能用靜平衡的方法來消除，而只能用動平衡法來消除。7、動態平衡法：根據力學理論分析可知，電機轉子內部存在的任何偏重點所產生的離心力，均可由作用在兩端面上的力來代替，然后用兩個平衡重量來平衡它們。動平衡法就是：圓柱形體在轉動的狀態下測出不平衡對兩端的影響(包括數量及位置)，然后在兩端面的相應方位上加上或減去適當的重量將不平衡的影響加以消除。（二）校平衡 1、嚴格說來，任何轉子都應該用動平衡的方法消除不平衡的影響。2、但在實用上，可將低速的轉子，或者長度L與其直徑D之比較小，且轉速較低的轉子近似看作是一個盤形轉子，所以只作靜平衡校驗3、有時

37、對于中小型電機轉子的平衡以轉速分類。一般的2極、4極和6極電機作動平衡，其他的只作靜平衡。4、校靜平衡方法： 通常是在平衡架上進行，它是由兩個保持水平的支架組成，在支架上有兩根導軌。導軌的工作部分必須淬硬，而且要磨光，以減少摩擦力。兩支架間的距離應能調節，使工件及支架都能保持水平狀態。導軌截面可以有平刀形、圓形和棱柱形，如圖216所示。通常小轉子校靜平衡時，用圓形截面導軌較多，因為這種導軌剛性好，容易制造。當被平衡工件的重量較大時，采用平刀形或棱柱形截面。 校靜平衡有加重法和去重法兩種。根據被平衡件的實際情況，進行合理地選用其中的一種。例如，校風扇靜平衡通常采用去重法，即在風扇上鉆去重量，但由

38、于通風的要求，不得將孔鉆穿。轉子校平衡通常都用加重法，對鑄鋁轉子是在平衡柱上鉚上墊圈，對其他形式轉子，可在轉子壓板上帶有鳩尾形的平衡槽內安放平衡塊，再用螺釘將平衡塊固定5、校動平衡的方法：一般在專用的動平衡機上進行。現大多采用閃光式動平衡機，它是利用閃光來確定不平衡的位置，儀表指示需加不平衡的重量。第三節 直流電機的試驗進行實驗的原因：為了確保經過拆裝、修理的直流電機的質量，應對它進必要的試驗。通過試驗后的電機，最終應達到的要求是：直流發電機應能建立穩定的額定電壓，在額定負載下運行時，火花等級不超過級；直流電動機應在額定負載下達到穩定的轉速，同時火花等級不超過級。一、試驗前的檢查圖218電刷壓

39、力測量1、對裝配質量的檢查 除對電機的裝配質量進行一般檢查(如緊固件是否擰緊，轉子轉動是否靈活)外，還應著重檢查下列部件：1) 刷握應牢固而精確地固定在刷架上，刷握下緣應與換向器表面平行，各刷握之間的距離應相等。 2)電刷應能自由地在刷握內上下移動，但也不能太松 3)電刷表面與換向器應很好吻合。4) 電刷頂端的彈簧壓力應調節適當：一般電機應為12-17KPa,經常受到沖擊振動的電機應為20-40KPa。同一電機內各電刷架上的電刷與平均值之差為10%。 電刷壓力可用彈簧秤測量，如圖2-18所示。彈簧秤勾住電刷上的壓桿，在電刷與換向器之間放一張紙，然后，逐漸拉起彈簧，當紙張能輕易地抽出時，秤上的讀

40、數即為電刷壓在換向器上的力，再根據電刷的接觸面積即可計算出電刷的壓力。5)換向器表面應清潔光滑，換向片間的云母片不得高出換向器表面，凹進深度為l15mm。 6)檢查電機的出線是否正確。2、氣隙測量 氣隙測量的目的是：檢查各磁極裝配的質量，定子和轉子的裝配是否正確，轉子是否偏心，軸、軸承和軸承座是否變形，保證當電機運轉時定子和轉子有均勻的氣隙。 測量時用塞規在電樞圓周上檢查各磁極下的氣隙，每次在電機軸向兩端測量。空氣隙的最大容許偏差值不應超過其算術平均值的±10。二、直流電機的試驗 以下僅介紹有關在電機修復后常做的試驗項目及其方法。（一）電機繞組的極性及其連接的正確性檢查試驗此項檢查試

41、驗的目的：是為了確定各繞組的繞制、裝配及相互間的連接是否正確，以保證電機的正常運行。1、檢查主磁極與換向極繞組連接的正確性 直流電機的主磁極總是成對的，各主磁極勵磁繞組的連接，必須使相鄰磁極的極性按N極和S極的順序依次排列。 直流電機的換向極也是成對的，安裝在相鄰主磁極之間，其數量和主磁極數量相同。 主磁極與換向極的交替排列關系應為：順著電機旋轉方向，在發電機中，每個主磁極后面裝的是極性相反的換向極；而在電動機中，每個主磁極后面則是相同極性的換向極。 檢查方法：有觀察法、磁針法和試驗線圈法。一般現場都用磁針法。磁針法：也叫指南針法，在磁極繞組內通以適當的電流，再將磁針放在電機外殼固定各磁極的螺

42、釘上，觀察磁針的偏轉方向，就可確定各磁極的極性。或在相鄰兩個磁極極靴之向插入兩個短鐵棒，當磁極繞組通電后，如相鄰磁極的極性相反，則兩鐵棒相互吸引，反之則互相排斥。2、檢查換向極繞組和補償繞組對電樞繞組之間連接的正確性 聯接關系：換向極繞組和補償繞組與電樞繞組都是串聯連接圖219換向極和補償繞組對電樞極性的檢查接線圖 a)換向極對電樞b)補償極對電樞 檢查方法：分別將電池接到換向極繞組和補償繞組，如圖219a和b所示，毫伏表接于電刷兩端，當手動開關SA合上的瞬間；電樞繞組中產生感應電動勢，其方向可由毫伏表確定，如毫伏表指針向右偏轉(即電樞繞組的A2端與換向極繞組的B1端或補償繞組的c1端為同名端

43、)，則表示兩繞組之間連接是正確的。因為此時電樞繞組的磁通與換向極和補償繞組的磁通方向相反，反之則接線錯誤。如換向極繞組由兩部分構成，則分別將電池接在電樞的兩側，分兩次檢查。3、檢查串勵對并勵繞組之間(或各并勵繞組之間)連接的正確性檢查接線如圖220所示。將電池接到串勵繞組，毫伏表接到并勵繞組兩端，當手動開關SA合上的瞬間，如毫伏表的指針向右偏轉，則表示串勵繞組的D1端、并勵繞組的E1端(或D2、E2)為同極性的出線端子。根據所測得同極性出線端。就可將串勵與并勵繞組正確地連接起來。（二）繞組對機殼及繞組相互間絕緣電阻的測定1、測量內容：測量時，除了測量各繞組對機殼及其相互間的絕緣電阻以外，還應測

44、量電樞繞組的鋼絲箍對換向器之間，換向器緊圈對換向片之間，刷桿對機殼之間(此時電刷應提起)的絕緣電阻。2、儀表選用：測量時，對于500V及以下的電機用500V兆歐表；對于500V以上至1000V的電機用1000V兆歐表；對于1000V以上的電機應用2500V兆歐表。3、絕緣電阻值確定：不應低于下式計算的數值式中 R絕緣電阻(MQ)；UN電機額定電壓(V)； PN電機額定功率(kW)。（三）繞組直流電阻的測定 1、測量方法： 測量繞組的直流電阻最好采用雙臂電橋。 測量時應測量三次，取其算術平均值 同時用溫度計測量環境溫度。 測得的各繞組的電阻，應按下式換算到15時的電阻 中-繞組在溫度為15時的電

45、阻； 繞組在溫度為時的電阻；-導線的電阻溫度系數 測量電阻時的溫度。2、測得的各繞組的直流電阻值與制造廠或安裝時最初測得的數據進行比較，其相差不得超過±2。（四）電刷中性線位置的調整 1、電機的電刷必須放在幾何中性線位置上：在電機各繞組正確接線情況下，為保證電機運行性能良好，電機的電刷必須放在幾何中性線位置上。2、電刷的中性線位置是指：當電機為空載發電機運轉，其勵磁和轉速不變時，在換向器上測得最大感應電動勢時的電刷位置。3、確定電刷中性線位置的方法：有感應法、正反轉發電機法和正反轉電動機法。圖221用感應法檢查電刷在 中性線位置的接線圖(1) 感應法：是常用的方法。試驗接線如圖221

46、所示。當電樞靜止時，將毫伏表(最好零位在中間)接在相鄰兩正負電刷間。為了提高測量的準確性最好將電刷自換向器上提起，把毫伏表兩試筆直接接到正對電刷中心線下面的兩換向片上。勵磁繞組通過手動開關SA接到103V的直流電源上。當接通或斷開電源時，如毫伏表試筆正好在中性線位置，理論上感應電動勢為零，毫伏表指針不動。如果指針左右擺動，說明試筆不在中性線位置。此時可將兩試筆同時向左方或右方逐步移動，直到指針不動或幾乎不動的位置，就是電刷的中性線位置，再將電刷移到中性線位置上加以固定。固定好刷架后，應再重新校驗一遍，以防固定刷架時可能引起的位移。 對于串勵電機或“串主并副”的電機，在試驗時應用蓄電池或大電流的

47、電源，因為這類電機的串勵繞組中需要通較大的電流。(2) 發電機正反轉法：試驗時電機接成他勵或并勵，其輸出電壓接近額定值。在電機轉速、勵磁電流不變并且空載的情況下，使電機正轉和反轉，逐步移動電刷的位置，直到正轉和反轉電樞輸出電壓都相等時，這時電刷的位置就是中性線位置。(3) 正反轉電動機法 電機最好接成他勵方式進行試驗。在外加電壓和勵磁電流都不變的情況下，使電機空載正、反轉，并逐步移動電刷位置。直到正、反轉時所測轉速相等，這時電刷位置就是中性線位置。 用此法測定電刷中性線位置時，必須注意：電機若帶有串勵繞組時，試驗時串勵繞組不可接入，以便于試驗。若帶串勵繞組試驗時，在電機反轉時，串勵繞組也必須跟

48、著反接。（五）耐壓試驗1、什么時候需要做耐壓試驗：直流電機在修理過程中，如有更換繞組、檢修換向器等情況，或對繞組絕緣有懷疑時，在有條件的情況下，最好對各繞組及換向器對機殼作耐壓試驗，及各繞組之間的耐壓試驗。2、方法：試驗電壓為具有正弦波形、頻率是50Hz的交流電。試驗時應從不超過試驗電壓全值的1/2去開始，逐漸地或分段地(每段不超過試驗電壓全值的5)升高到試驗電壓全值.試驗電壓由半值升高到全值的時間不少于lOs。然后維持全值電壓1min,再降至全值的1/2后，切斷電源。(六)空載試驗 1、如上述各項試驗檢查都已通過，認為合格，則電機即可通電進行空載試驗。2、內容： 空載試驗中要確認各機械運轉部

49、分正常無過熱現象，無異常噪聲，振動正常。 對直流發電機要測定空載電壓的建立是否正常，尤其是并勵發電機，一定要能建立正常電壓。 對直流電動機要監視其在額定電壓下的轉速是否正常及穩定。 空載時，直流電機均不允許電刷與換向器之間出現火花。如有火花，則應檢查并排除。 如有條件或在必要時，可在空載下，使電機超過額定轉速20運行2min，以考驗轉子繞組、換向器以及兩者的焊接質量。在此超速狀態下，轉子不應松脫、損壞或產生殘余變形。（七）負載試驗 1、一般檢修后的直流電機可不進行負載試驗，只在必要時進行。2、負載試驗的目的： 是考驗電機在額定的工作條件下輸出是否穩定(發電機是輸出電壓、電流，電動機是轉矩、轉速

50、)， 檢查電機的換向情況和振動， 檢查電機各部分的溫升是否合格。基于試驗條件的限制，試驗時通常都是結合生產機械的調試來進行的。檢修后的直流電機經過測試合格即可投入運行。第四節 直流測速發電機與伺服電機修理簡介一、直流測速發電機（一）用途1、在自動控制系統中用作檢測元件和解算元件。2、它的基本任務是：將機械轉速轉換為電氣信號，其輸出電壓必須精確地與轉速成正比。（二）結構與分類 1、結構：直流測速發電機在結構上與普通小型直流發電機相同。2、分類： 按勵磁方式可分為：他勵式與永磁式。 以電樞的結構來分：有普通有槽電樞、無槽電樞、空心電樞和圓盤式印刷繞組電樞其中他勵式和永磁式有槽電樞的直流測速發電機應

51、用得較多。（三）工作原理1、直流測速發電機的工作原理和一般直流發電機相同。2、勵磁繞組接在直流電源上，電樞繞組作為輸出繞組。當勵磁電壓恒定時，則勵磁磁通不變，測速發電機的電樞電動勢與轉速成正比。因此，只要把測速發電機和被測機構的軸連在一起，就可以根據電樞電動勢的大小而知道被測機構的轉速。3、不過當電樞繞組接上負載(例如測量儀表)時電樞繞組中會因為出現電流而產生電樞反應，使主磁通去磁，同時電樞繞組上還會出現壓降。這樣電樞端電壓就不會再和轉子轉速成正比，給測量結果帶來誤差。4、為了提高測速發電機在自動控制系統中的精度，輸出端應接入高阻抗的負載為妥。（四）使用維護注意事項1、測速發電機輸出端應配用高

52、阻抗且穩定不變的負載。圖222為不同負載時測出的測速發電機的輸出特性，從中可看出，負載阻抗越大，輸出特性越直，測速誤差越小。2、選用的電刷要慎重：在檢修過程中，當需要更換電刷時，對選用的電刷要慎重。因為電刷與換向器間的接觸壓降對測速發電機的輸出特性有影響，使其在接近坐標原點附近呈現非線性。當轉速很小時，在外特性曲線上存在2n的“不靈敏區”，如圖2-23所示。這可能使運行的穩定性受到破壞，尤其對可逆系統更為不利。為了減小“不靈敏區”，可采用接觸壓降較小的電刷。3、永磁式測速發電機安裝時要盡可能采取防震措施。因為受沖擊震動后，會引起磁鋼的退磁，使其特性曲線變壞。另外，在檢修永磁式測速發電機時，要避

53、免敲打。若轉子從定子中取出后，定子要用磁性材料短路保磁，否則會引起磁鋼退磁。4、勵磁電源，一般都要采取穩壓措施：為了減小因勵磁電壓的波動而引起輸出電壓的變化，直流測速發電機的勵磁電源，一般都要采取穩壓措施。5、電刷不能調整得太松，但也不能調得過緊：由于直流測速發電機裝有電刷與換向器，若電刷接觸電阻不恒定則會使測速發電機輸出不穩定，因此在調整電刷壓力的過程中要特別仔細。電刷不能調整得太松，但也不能調得過緊。前者會使接觸電阻變大，后者會使摩擦力矩變大，所以必須調整得合適為宜。（五）測速發電機的試驗 直流測速發電機經過檢修(其檢修內容因與直流電機的檢修相同，故此從略)后，也要進行一系列的試驗，試驗項

54、目除前一節的共同試驗項目外，還包括有額定數據、線性誤差檢查及輸出電壓不對稱程度等。1、額定數據的檢查：是指在額定勵磁條件下，轉子在額定轉速時，電樞繞組有無額定電壓和電流輸出。2、線性誤差檢查：需要測出直流測速發電機的輸出特性曲線。方法是：在實際負載及額定勵磁恒定不變條件下，將測速發電機的轉強逐漸上升至額定轉速，記錄轉速和電樞的端電壓，并繪制成如圖222的曲線。 輸出特性應是線性的。3、對于可逆運行的測速發電機，應測出正向和反向的輸出特性，其特性在正、反方向應是對稱的。二、直流伺服電動機（一）用途1、直流伺服電動機在自動控制系統中和交流伺服電動機一樣用作執行元件。2、它的任務是將電信號(例如控制電壓的劃、)轉換成為軸上的角位移。3、特點：它必須具有良好的可控牲、運行穩定和快速響應。 良好的可控性是指電機能對控制信號的大小、正負作良好的反應； 運行穩定是指當信號電壓變化時，電機能在寬廣的轉速范圍內穩定運行，即要求轉速隨著轉矩的增加而均勻下降； 快速響應是指伺服電動機接到信號后能