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直流电机及使用技术要点

北极星电力网技术频道    作者:韩瑞功 王克文   2012/6/19 9:58:55   

 关键词:  直流电机

直流电机是机械能和直流电能互相转换的旋转装置。它的作用是:当用作发电机时,它将机械能转换为电能;当用作电动机时,将电能转换为机械能。在工农业生产上主要是应用交流电。但在某些方面,特别是电动车(自行车、汽车、船舶等)蓄电池充电、实验中的电镀和电解、专业实习中的直流电焊以及数控车床等,都需要直流电机。而直流电机作为上述各方面的直流电源,起着极其重要的作用,是我们工作、生活和学习必不可缺少的动力源泉。虽然直流电机结构复杂,价格昂贵,工作可靠性相对较差,随着近代电子工业的迅速发展,它已被半导体以及集成整流电路所替代。但由于受工作环境和使用条件的限制,直流电机的应用作用前景十分看好,特别是对于从事机械、机电和电子加工与应用的专业人员来说,掌握其使用技术要点,对于延长直流电机的使用寿命,构建节约型和谐社会具有重要的意义。正确使用直流电机应注意以下技术要点。

1 科学调整

直流电机作发电运行时,电枢由原动机驱动而在磁场中旋转,在电枢绕组的两根有效边中感应出电动势;而当电动机运行时,将直流电源接在两电刷之间而电流通入电枢绕组,其工作原理根本不同。发电机的电磁转矩是阻转矩,它与电枢转动的方向或原动机的驱动转矩的方向相反;而电动机的电磁转矩则是驱动转矩,它使电枢转动,有着本质的区别。因此,电动机的电磁转矩必须与机械负载转矩以及空载损耗相平衡。一般来说,当轴上的机械负载发生变化时,则电动机的转速、电动势、电流以及电磁转矩将自动进行调整,以适应负载的变化,保持新的平衡。但当电动机使用时间较长或受负载发生急剧变化时,应当进行人工调整,以防止负载突然加大或失衡,导致电动机长时间运行而损坏。

2 防止励磁回路开路

直流电动机在启动或工作时,励磁回路一定要接通,不能让它断开(启动时要将励磁电流调到最大)。否则,由于磁路只有很小的剩磁,就可能发生下列事故:(1)电动机是静止的,由于转矩太小,它将不能启动,这时反电动势为零,电枢电流很大,电枢绕组有被烧坏的危险;(2)如果电动机在有载运行时断开励磁电路,反电动势立即减小而使电枢电流增大,同时由于所产生的转矩不能满足负载的需要,电动机必将减速而停转,更加促使电枢电流的增大,以致烧毁电枢绕组和换向器;(3)如果电动机空载运行,它的转速可能上升到很高(这种事故称为飞车),使电动机遭受严重的机械损伤,而且因电枢电流过大而将绕组烧坏。因此切记:在使用电动机时,如果要改变直流电动机的转动方向,必须改变电磁转矩的方向;经常或及时检查电枢电路中的串接启动电阻,随时更换串接电阻,防止该电阻阻值发生变化,特别是阻值减

3 电动机的调速要利用改变磁通的方法来实现

用于实验或加工车床时,电动机的调速要利用改变磁通的方法来实现,因为这种调速的方法,比较适合于转矩与转速成反比而输出功率基本上不变的工作场合。这种调速可实现无级调速,控制方便,稳定性好等技术要求。当电动机用于起重设备,特别是实习加工车间的吊装、移位、运行时,应采用改变磁场的方法改变电压来实现调速。因为利用调压方法,一方面稳定性能好,均匀调节电枢电压,可得到平滑的无级调速,同时它的调速幅度较大,可达6~10倍。

4 利用电子技术调速

近年来,随着计算机技术的普及和电子工业的迅速发展,电机调速的方法也做了相应的技术改进,晶闸管整流替代了电子管,大功率集成电路替代了晶闸管,实现了数字化电动机调速。但这些技术一方面要求精度高,另一方面电子调速设备价格昂贵,在使用和维护时要严加小心,以减少不必要的损失。

来源:农电在线
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