直流电机的基本结构

时间:2019-05-13 21:17:39????来源:中国机械hg1088皇冠新2|官网网????浏览次数:????我来说两句() 字号:TT

直流电机的基本结构zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

直流电机主要由静止部分和旋转部分两大部分组成。静止部分称为定子,主要用来产生磁通;旋转部分称为转子(通称电枢),是机械能转换为电能(发电机),或电能转换为机械能(电动机)的枢纽。在定子与转子之间留有一定的间隙,称为气隙。直流电机的结构如图4-1所示。????zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

静止部分????静止部分主要由主磁极、换向极、机座、端盖、轴承和电刷装置等部件组成。??zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

主磁极。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

主磁极简称主极,它的作用是建立主磁场,由主极铁芯和套在铁芯上的励磁绕组两部分组成,如图4-2所示。主极铁芯通常用1.0-1.5mm厚的纲板冲片叠压而成。主极铁芯靠近电枢一端的扩大部分称为极靴,它的作用是使气隙中的磁感应强度按照规定要求分布.并使励磁绕组牢固地固定在主极铁芯上。主磁极总是成对的。各主磁极上的励磁绕组可串联,也可并联,但连接时应使相邻的主磁极的极性呈N极、S极交替排列。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

???对于小功率直流电机常用永久磁铁产生磁场。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

换向极。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

换向极是用来改善换向的,换向极也由铁芯和套在铁芯上的绕组组成,如图4-3所示。中小型直流电机的换向极铁芯,由整块钢制成.对换向要求高的电机,其换向极铁芯用1.0^-1.5mm厚的钢片叠压而成。换向极绕组与电枢绕组串联,由于需要通过较大电流而用截面大、匝数少的矩形截面导线绕制。换向极装在两相邻主磁极之间,用螺栓固定在机座上。换向极的数目一般与主磁极的数目相等.在功率很小的直流电机中,有的电机装置的换向极的数目只为主磁极数目的一半,或不装换向极。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

(3)机座。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

机座有两个作用:①作为主磁路的一部分;②用来固定主磁极、换向极和端盖等部件。机座中有磁通经过的部分称为磁扼.机座一般用铸钢或厚钢板焊接而成.以保证良好的导磁性能和机械强度。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

????(4)电刷装置。电刷装置的作用是通过固定不动的电刷与旋转的换向器之间的滑动接触,zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

将外部直流电源与直流电机的电枢绕组连接起来.电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座等组成,如图4-4所示。电刷放在刷握内,用弹簧将电刷压紧在换向器上.刷握固定在刷杆上,刷杆装在可移动的刷杆座上,以便调整电刷位置。刷杆与刷杆座间要加以绝缘.中小型电机的刷杆座装在端盖或轴承内盖上,大中型电机的刷杆座则固定在机座上。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

2.旋转部分zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

直流电机的旋转部分又称电枢,它由电枢铁芯、电枢绕组、换向器等组成。如图4-5所示。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

(1)电枢铁芯.电枢铁芯的作用:①作为电机的磁路:②嵌放电枢绕组。为了减少磁滞和涡流损耗,电枢铁芯一般用0.?5mm厚的硅钢片叠压而成,电枢铁芯冲片如图4-6所示。为了加强通风冷却,有的电枢铁芯冲有轴向通风孔(如图4-6中部小圆孔)。对于较大容量的电机,把电枢铁芯沿轴向分成数段,每段4-250px,段与段之间空出8^-10mm作为径向通风道。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

??2)电枢绕组。电枢绕组的作用是产生感应电动势、通过电流、产生电磁转矩、传送电磁功率、使电机实现能量转换。电枢绕组由许多用绝缘导线绕制的线圈(又称元件)组成.各线圈以一定的规律焊接到各换向片上而连接成一个整体。小型电机的电枢绕组用圆截面导线绕制,并嵌放在梨形槽中;较大容量的电机的电枢绕组则用矩形截面的导线绕制,并嵌放在开口槽中。绕组嵌人槽后,用槽楔压紧,线圈与铁芯之间及上下层线圈之间均要妥善绝缘,如图4-7所示。为防止电枢旋转时将导线甩出,绕组伸出槽外的端接部分用无纬玻璃丝带或非磁性钢丝扎紧。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

????(3)换向器.换向器是直流电机的重要部件之一。在发电机中,换向器能使元件中的交变电动势变换为电刷间的直流电动势;在电动机中,它能使外加直流电流变为元件中的交流电流,产生恒定方向的电磁转矩。换向器由许多相互绝缘的换向片构成,它有多种结构形式。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

????4-8?(a)所示为一种常见的形式它由许多鸽尾形的换向片排成一个圆筒,片与片之间用云母垫片绝缘,两端再用两个V形环夹紧而构成。每个电枢元件的首端和尾端,分别焊接在相应换向片的升高片上。小型电机常用塑料换向器,如图4-8?(b)所示。这种换向器用换向片排成圆筒,再用塑料通过热压成形,简化了换向器的制造工艺,节省了材料。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

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怎样正确使用与维护直流电动机?zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

????(1)直流电动机的正确使用.zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

????1)一般直流电动机都要采用降压情施来限制启动电流,只有功率较小zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

的电动机可直接启动.zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

????2)要掌握好电动机降压启动过程所需要的时间。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

????3)电动机启动时.若出现意外情况应立即切断电源。并查找原因.zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

????4)注意观察运行中的电动机是否正常,有无冒烟、嗓声等不正常现象,zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

发现后应及时停机检查。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

????5)注意观察在直流电动机运行时,电刷与换向器表面的火花情况.zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

额定负载下.一般直流电动机只允许有不超过1?1/2级的火花。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

????在使用串励电动机时,应注意不允许空载启动。不允许用带轮或链条传zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

;在使用并励或他励电动机时.励磁回路不允许开路,否则会因为转速过zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

快而发生飞车现象.zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

????(2)直流电动机的维护.直流电动机的维护方法有以下几点.zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

????1)换向器表面应保持光洁、圆整.不得有机械损伤和火花灼痕:如有zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

轻微灼痕时,可用00号砂纸在低速旋转的换向器表面研磨。若换向器表面zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

出现严重的灼痕或粗糙不平现象.应拆下换向器重新进行车削,并清除换向zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

器表面金属屑及毛刺等,最后用压缩空气将整个电枢吹干净后再进行装配.zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

????2)电刷应与刷盒存在适当的间隙.与换向器表面有良好的接触。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

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1.短期保护zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
???????轧钢企业现场工况条件比较恶劣,如保护保养不当,就会呈现直流电机换向变差的状况。依据现场实践工况条件优选碳刷,正确调整碳刷,能够使电机康复正常的换向,保证电机的正常运转。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
(1)碳刷的选用zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
???????碳刷的选用应归纳其资料类别、电阻系数、密度、答应电流密度、答应速度、抗弯强度、硬度等技术参数进行优选。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

如一台Z450-4B直流电机,额外功率700kW,额外电流1240A,最高转速1400r/min。该电机实践负荷为90%额外值,原随机配备的某商标碳刷,在运用中外表油化,换向器外表呈现黑色碳膜,碳刷磨损耗费很大,运用寿命缺乏1个月。经剖析,选拜了一种电阻系数、密度、抗弯强度、答应电流密度及线速度较之本来均有提高的碳刷。磨合后,换向器外表从头构成杰出的氧化膜,碳刷运用寿命达到了半年左右。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

(2)碳刷数量的最优装备zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
??????直流电机中碳刷数量应满足国标规则的负荷能力。依照《Z系列中型直流电动机技术条件》ZBK23?001-89中的要求,金属轧机用直流电动机应能接受如下接连过载:①在额外电压、转速下,带115%额外负载接连运转;②在额外电压、转速、负载接连运转之后,紧接着以125%额外负载运转2h。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
如某Z400-4B直流电机,额外功率400kW,额外电流715A。电机共有4个刷握杆,每个刷握杆上安装了6只碳刷,碳刷外表尺度为25mm×32mm。那么碳刷规划作业面积(cm2)为:zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
单只碳刷外表积×每个刷握杆上的碳刷数量×电机极对数=25×32×6×2=9600mm2=2400px2zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
?????在125%额外负载下,碳刷的作业电流密度为:715A×l.25÷2400px2=9.3A/cm2,在碳刷理论最佳作业电流密度8~12A/cm2的范围内。但在实践运用中,该电机最大负荷电流仅为600A,也就是说,该电机碳刷最大作业电流密度为:600A=2400px2=6.25A/cm2。远低于碳刷理论最佳作业电流密度的下限值8A/cm2zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
?????碳刷作业电流密度过小,会构成电机换向器外表呈现线状和槽状刻痕,缩短换向器的车削处理周期,缩短电机的运用寿命。反之,碳刷作业电流密度过大,则会构成碳刷及换向器外表发热、换向火花大。对碳刷数量进行调整后,能够有效地防止换向器外表的现状和槽状刻痕现象。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

(3)碳刷的安置zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
?????直流电机换向器刷握杆上的碳刷一般是均匀安置的。但在需要对碳刷数量进行调整时,就有必要从头安置。图1中,直流电机刷握杆上装有8只碳刷,如需削减碳刷运用数量,则要顺次去掉1#8#2#7#轨道的碳刷。假如换向器外表呈现线状和槽状刻痕,或部分有炙烤痕迹,为了改进换向,应把碳刷移到闲暇且状况较好的轨道上。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

(4)刷架中心线的调整zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
?????电机制造厂一般把碳刷定位在磁极几许中性线上,进行两个滚动方向的调整。在某些轧钢厂,电机的滚动方向是单一的。在这种状况下,能够恰当调整碳刷刷架,来改进特定方向的换向状况,减小乃至消除换向火花。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
?????刷架中心线的调整应细心,并做好相应的符号。刷架每次移动不得超越2mm,调整后需在正常负荷下运转至少5min,以确定刷架调整方位是否恰当。假如换向状况变好,则以此为基点再进行微调,每次在正常负荷下至少运转5min,直到找到最佳换向状况。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
?????假如在第一次调整后,换向状况变差,则需向相反方向调整刷架。对直流电机来说,沿电枢旋转方向移动刷架,会削减换向补偿效果;反之,假如逆着电枢旋转方向移动刷架,则换向补偿效果加强。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
?????假如刷架调整对换向没有显着的改进,则应该把碳刷刷架移回到初始符号方位上。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
2.预防性保护zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
?????短期保护的一些办法能够扫除直流电机呈现的突发性换向毛病,但为了保证直流电机长期安稳、牢靠的运转,预防性的、周期性的保护是必要的。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
?????定时查看和保护能够下降电机的毛病保护费用并坚持电机的杰出运转状况。表3是直流电机的定时保护计划表,也能够依据直流电机的实践运转状况和工况条件恰当修正。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

?????为了坚持直流电机杰出的换向功用,应从以下几个方面对碳刷进行日常查看、替换。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
????(1)承认碳刷辫螺丝是紧固的,刷辫不影响碳刷的自在运动;zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
????(2)保证碳刷辫不接触到电机内部非绝缘部分;zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
????(3)查看碳刷能否在刷握内自在移动,绷簧的方位有必要正确,功用正常;zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
????(4)刷握离换向器外表的间隔应一致;zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
???(5)碳刷换型时,有必要一起替换一切的碳刷,不答应不同商标、原料的碳刷混用。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
???(6)在调整或替换碳刷前后,有必要盯梢调查电机的运转状况;zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
???(7)替换的碳刷应合适换向器外表曲线。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
???对换向器外表的清洁,应运用枯燥纯洁的压缩空气吹扫,不能运用任何液体溶剂,它们会构成换向器外表、云母、玻璃无纬带等资料的烧蚀。工业酒精也应尽量防止运用。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
???换向器玻璃无纬带中进入污物后,其片间电压效果于污物上,电流流过,构成发热、炙烤,烧焦的无纬带在本身缠绕张力的效果下易开裂,引起内部器材的损坏。为此,一旦发现无纬带烧焦、焚烧,就有必要予以替换。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
???换向器有细微条纹或凹槽,能够采纳研磨或抛光方式处理。可用洁净粗布擦洗换向器,有利于构成和坚持换向器氧化膜。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!
???当换向器外表反常粗糙,有较深的条状、槽状磨痕,换向时噪声很大,换向火花严峻,或者呈现碳刷磨损加重,则需要对换向器进行车削处理。zGE中国机械hg1088皇冠新2|官网网-中国最大机械hg1088皇冠新2|官网行业信息网络B2B平台!

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