電機(jī)拖動(dòng)與變頻調(diào)速-直流電機(jī)的拖動(dòng)與維護(hù)

1模塊一電機(jī)拖動(dòng)安全運(yùn)行管理2模塊二直流電機(jī)的拖動(dòng)與維護(hù)4模塊四交流電機(jī)的拖動(dòng)與檢修5模塊五控制電機(jī)的運(yùn)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(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速2模塊二直流電機(jī)的拖動(dòng)與維護(hù)任務(wù)一直流電機(jī)的運(yùn)行與維護(hù)任務(wù)內(nèi)容

生活中很多地方用的都是直流電機(jī)，比如汽車起動(dòng)機(jī)等運(yùn)輸系統(tǒng)、螺紋磨床頭架直流拖動(dòng)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室里的直流調(diào)速系統(tǒng)等等，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)直流電機(jī)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(jī)具有什么樣的結(jié)構(gòu)、應(yīng)該進(jìn)行哪些基本維護(hù)呢？主要內(nèi)容步驟一認(rèn)識(shí)直流電機(jī)步驟二直流電機(jī)的拆卸步驟三直流電機(jī)電樞繞組展開圖的繪制步驟四直流電機(jī)的運(yùn)行步驟五直流電機(jī)換向故障的診斷與檢修步驟六直流電機(jī)的裝配與檢測(cè)

一、了解電機(jī)認(rèn)識(shí)直流電機(jī)步驟一二、認(rèn)識(shí)直流電機(jī)（一）直流電機(jī)的分類步驟一直流電機(jī)按勵(lì)磁方式可分為他勵(lì)和自勵(lì)兩大類，自勵(lì)又可分為串勵(lì)、并勵(lì)和復(fù)勵(lì)。（二）直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)步驟一步驟二直流電機(jī)的拆卸拆除連接導(dǎo)線，做好線頭對(duì)應(yīng)連接標(biāo)記做好電機(jī)軸伸端與聯(lián)軸器上的尺寸標(biāo)記，再用拉具拉下聯(lián)軸器在端蓋與機(jī)座接口處做好明顯的標(biāo)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(xì)記錄拆卸過程中電機(jī)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)直流電機(jī)拆卸工藝流程步驟二一、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（一）直流電機(jī)的定子:主要由機(jī)座、主磁極、換向磁極、端蓋和軸承等組成直流電機(jī)定子主要零部件直流電機(jī)剖面圖步驟二1．直流電機(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)機(jī)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(jī)的電樞步驟二直流電機(jī)電樞零部件圖直流電機(jī)電樞零部件圖步驟二直流電機(jī)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(diǎn)比較序號(hào)單疊繞組單波繞組1單疊繞組個(gè)元件的上層邊和下層邊分別接在相鄰的兩個(gè)換向片上，同時(shí)第一個(gè)元件的下層邊與第二個(gè)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(gè)元件的上層邊和下層邊分別接在相隔較遠(yuǎn)的兩個(gè)換向片上，同時(shí)相串聯(lián)的第一個(gè)元件的上層邊與第二個(gè)元件的上層邊放在相同極性的相鄰磁極下面，它們?cè)诳臻g位置上相距約兩個(gè)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(duì)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(dòng)勢(shì)最大，電刷間電動(dòng)勢(shì)等于并聯(lián)支路電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)元件的幾何形狀對(duì)稱時(shí)，電刷在換向器表面上的位置對(duì)準(zhǔn)主磁極中心線，此時(shí)支路電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)合。理論上只需要一對(duì)電刷，但實(shí)際上采用全額電刷數(shù)，電刷位置應(yīng)使支路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，電刷間電動(dòng)勢(shì)等于并聯(lián)支路電動(dòng)勢(shì)。5理論上電位相同的點(diǎn)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(jī)的運(yùn)行步驟四根據(jù)電磁感應(yīng)原理：導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)作切割磁力線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。直流發(fā)電機(jī)的工作原理：直流發(fā)電機(jī)在原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)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(dòng)勢(shì)，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(dòng)機(jī)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(chǎng)，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(chǎng)中受到恒方向電磁轉(zhuǎn)矩的作用，驅(qū)使電機(jī)按恒定方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。直流電機(jī)在改變外部條件的情況下，既可作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行又可作發(fā)電機(jī)運(yùn)行的原理，在電機(jī)理論中稱為可逆性原理。步驟四二、直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的平衡方程式步驟四（一）直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)（二）直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩（三）直流電機(jī)的電磁功率1.用萬用表測(cè)量出來的直流電機(jī)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(cè)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(jī)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(jī)（或直流電機(jī)模型），使其運(yùn)行后觀察直流電機(jī)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(jī)的主極磁場(chǎng)2.直流電機(jī)的電樞磁場(chǎng)空載磁密分布?xì)庀鼎臉O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(jìn)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(jìn)入S極，再經(jīng)定子軛回到原來N極。漏磁通、漏磁路：不進(jìn)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(lì)磁繞組和電樞繞組，在電樞繞組中感應(yīng)電勢(shì)，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩?？蛰d磁密分布步驟五3.直流電機(jī)的電樞反應(yīng)

負(fù)載時(shí)，電樞繞組通有負(fù)載電流，由此產(chǎn)生電樞磁動(dòng)勢(shì)Fa，F(xiàn)a與勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)Ff共同合成負(fù)載時(shí)的氣隙磁密。電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)氣隙磁密分布的影響稱為電樞反應(yīng)。電樞磁場(chǎng)磁通密度分布曲線主磁場(chǎng)的磁通密度分布曲線兩條曲線逐點(diǎn)疊加后得到負(fù)載時(shí)氣隙磁場(chǎng)的磁通密度分布曲線xBdxBdaxBaxB負(fù)載時(shí)的氣隙合成磁場(chǎng)步驟五(a)主極磁場(chǎng)(b)電樞磁場(chǎng)(c)合成磁場(chǎng)步驟五1、使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變發(fā)電機(jī)的幾何中性線順著電樞旋轉(zhuǎn)方向偏移，而電動(dòng)機(jī)逆著電樞旋轉(zhuǎn)方向偏移?，F(xiàn)象：會(huì)使換向火花增大2、對(duì)主磁場(chǎng)起去磁作用由于電機(jī)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?，F(xiàn)象：發(fā)電機(jī)輸出電勢(shì)減小，而電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩減小。電刷在幾何中性線上時(shí)的電樞反應(yīng)步驟五電刷不在幾何中性線上時(shí)的電樞反應(yīng)這時(shí)電樞磁動(dòng)勢(shì)可以分解為兩個(gè)垂直分量：交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)和直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)。

電刷順轉(zhuǎn)向偏移電刷逆轉(zhuǎn)向偏移發(fā)電機(jī)交軸和直軸去磁交軸和直軸助磁電動(dòng)機(jī)交軸和直軸助磁交軸和直軸去磁（二）直流電機(jī)的換向電樞繞組中一個(gè)元件經(jīng)過電刷從一個(gè)支路換到另一個(gè)支路里時(shí),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(huì)在電刷與換向器之間產(chǎn)生火花。2.正常工作時(shí)，火花等級(jí)不超過1.5級(jí)；3.短時(shí)過載時(shí)，火花等級(jí)不超過2級(jí)。步驟五步驟五（三）換向火花產(chǎn)生的原因1．電抗電勢(shì)：換向時(shí)線圈中會(huì)產(chǎn)生自感電勢(shì)，因?yàn)橥瑫r(shí)換向的元件不止一個(gè)，所以同時(shí)換向的元件之間產(chǎn)生還會(huì)產(chǎn)生互感電勢(shì)，兩者合稱電抗電勢(shì)，電抗電勢(shì)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(shì)：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(dāng)電樞轉(zhuǎn)過幾何中性線處，會(huì)在換向元件中會(huì)產(chǎn)生切割電動(dòng)勢(shì)，切割電勢(shì)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(jī)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(jī)應(yīng)與順電樞旋轉(zhuǎn)方向的極性相同電動(dòng)機(jī)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(jī)常讓補(bǔ)償繞組與電樞繞組串聯(lián)，使磁勢(shì)方向與電樞磁勢(shì)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(jìn)行換向器和電刷的維護(hù)（一）加裝換向磁極和補(bǔ)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(jī)，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(jī)產(chǎn)生的火花達(dá)到要求的等級(jí)為止。（2）當(dāng)斷開或合上開關(guān)時(shí)（即交替接通和斷開勵(lì)磁繞組的電流），毫伏表的指針會(huì)左右擺動(dòng)，這時(shí)將電刷架順電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向或逆電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向緩慢移動(dòng)，直到毫伏表指針幾乎不動(dòng)，刷架位置就是中性線位置。（1）將勵(lì)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(cè)直流電機(jī)換向器各換向片間有無短路現(xiàn)象，對(duì)有故障的換向器進(jìn)行故障分析，并采用正確的維修方法進(jìn)行檢修，直至排除故障。請(qǐng)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(jī)電刷火花過大常見故障及檢修方法序號(hào)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(dāng)或與換向器接觸不良或電刷磨損或電刷牌號(hào)不對(duì)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(dòng)機(jī)過載或電源電壓過高降低電動(dòng)機(jī)負(fù)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(dòng)平衡未矯正好重新矯正轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡步驟六直流電機(jī)的裝配與檢測(cè)一、直流電動(dòng)機(jī)的裝配用扳手?jǐn)Q緊軸承蓋螺釘，安裝好軸承及外蓋把電樞轉(zhuǎn)子仔細(xì)伸到定子內(nèi)，并按標(biāo)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(biāo)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(cè)無誤后通電試車二、直流電動(dòng)機(jī)裝配后的檢測(cè)與通電試車直流電機(jī)的拆卸了解直流電機(jī)的種類、銘牌數(shù)據(jù)、分類等基礎(chǔ)知識(shí)1.了解直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)2.掌握直流電機(jī)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(jī)電樞繞組展開圖的繪制認(rèn)識(shí)直流電機(jī)直流電機(jī)的運(yùn)行1.掌握直流電機(jī)的裝配步驟2.掌握直流電機(jī)裝配后的檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法直流電機(jī)換向故障的診斷與檢修1.了解直流電機(jī)的磁場(chǎng)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(jī)的裝配與檢測(cè)1.掌握直流電機(jī)的工作原理以及參數(shù)轉(zhuǎn)換計(jì)算2、掌握直流電機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析拓展任務(wù)查閱直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行與維護(hù)的相關(guān)書籍資料，談?wù)勛约簩?duì)直流電動(dòng)機(jī)使用維護(hù)的理解。1模塊一電機(jī)拖動(dòng)安全運(yùn)行管理2模塊二直流電機(jī)的拖動(dòng)與維護(hù)4模塊四交流電機(jī)的拖動(dòng)與檢修5模塊五控制電機(jī)的運(yùn)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(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速2模塊二直流電機(jī)的拖動(dòng)與維護(hù)任務(wù)二直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與檢修任務(wù)內(nèi)容

直流電機(jī)因良好的啟動(dòng)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(jī)有多少是直接啟動(dòng)的嗎？如果大功率電機(jī)直接合閘啟動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？了解啟動(dòng)的電氣要求嗎？主要內(nèi)容步驟一了解直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)步驟二直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法選擇步驟三直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)故障的分析與檢修

直流電動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)加速達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程稱為啟動(dòng)過程。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能的好壞由多項(xiàng)指標(biāo)決定，其中電氣方面的要求有：1.足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩2.不太大的啟動(dòng)電流了解直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)步驟一一般情況下直流電動(dòng)機(jī)不允許直接啟動(dòng)，因?yàn)閱?dòng)瞬間，

過大的啟動(dòng)電流將導(dǎo)致?lián)Q向困難，換向器表面產(chǎn)生強(qiáng)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(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)受到強(qiáng)烈的沖擊；很大的啟動(dòng)電流還會(huì)引起電網(wǎng)電壓陡降，影響其它設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，除小容量的電動(dòng)機(jī)以外，直流電動(dòng)機(jī)一般不允許直接啟動(dòng)。步驟二直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法選擇

啟動(dòng)器外型及其接線圖以小組為單位，連接好電路，采用啟動(dòng)器對(duì)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)調(diào)試，并用轉(zhuǎn)速表測(cè)量直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化，做好詳細(xì)記錄。按圖接線，并確認(rèn)接線無誤在QS斷開時(shí)，將啟動(dòng)器QT手柄放在起始位置(左邊空檔)，再合上QS將啟動(dòng)器手柄順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)通電啟動(dòng)，直至啟動(dòng)器處于運(yùn)轉(zhuǎn)位置斷開QS開關(guān)，則電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。觀察此時(shí)啟動(dòng)器失電后自動(dòng)復(fù)位的過程拆除試驗(yàn)線路，并清理現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)器復(fù)位后，再次合上QS，重復(fù)一次啟動(dòng)操作記錄并填寫數(shù)據(jù)啟動(dòng)器對(duì)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)的操作步驟除了上述啟動(dòng)方法外，查閱直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的相關(guān)資料，思考直流電動(dòng)機(jī)還有哪幾種啟動(dòng)方法？步驟二步驟二一、直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性

直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)在電樞電壓、勵(lì)磁電流、電樞回路電阻為恒值的條件下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。負(fù)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(fù)載2、位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)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(fù)載特性恒功率、通風(fēng)機(jī)型負(fù)載特性負(fù)載的功率為常數(shù)，不隨轉(zhuǎn)速的變化而改變Tn0恒功率負(fù)載通風(fēng)機(jī)型負(fù)載Tn0負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比步驟二直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式：電磁轉(zhuǎn)矩：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：電樞回路電動(dòng)勢(shì)平衡方程式：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性：機(jī)械特性方程：步驟二

當(dāng)U＝UN，＝N，電樞回路無外接電阻時(shí)，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，稱為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性。分析：1.電磁轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)速越低，機(jī)械特性是一條下斜直線；步驟二一、他勵(lì)直流電機(jī)的機(jī)械特性步驟二2.當(dāng)轉(zhuǎn)矩等于零，為理想空載轉(zhuǎn)速。此時(shí)Ia＝0，Ea＝UN，是一種理想工作狀態(tài)。3.n0′為電動(dòng)機(jī)的實(shí)際空載轉(zhuǎn)速，比n0略低。4.為機(jī)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(jī)帶負(fù)載時(shí)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(jī)械特性分析根據(jù)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩公式人為地改變電動(dòng)機(jī)參數(shù)U、R或得到的機(jī)械特性，稱為人為機(jī)械特性。有三種人為機(jī)械特性：（1）電樞回路串電阻的人為機(jī)械特性；（2）改變端電壓時(shí)的人為機(jī)械特性；（3）減弱電動(dòng)機(jī)主磁通時(shí)的人為機(jī)械特性；步驟二串電阻人為機(jī)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(duì)于給定的RP，為常數(shù)nne電樞串電阻人為特性的特點(diǎn)：（1）理想空載轉(zhuǎn)速n0′與固有機(jī)械特性的n0相同；（2）斜率,特性變軟，在同一個(gè)轉(zhuǎn)矩下，轉(zhuǎn)速下降更多。步驟二改變端電壓時(shí)的人為機(jī)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(shí)的機(jī)械特性。表達(dá)式：固有人為UNU1UN>U1>U2T0nn0改變端電壓人為特性的特點(diǎn)：（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(lì)磁電流的機(jī)械特性。表達(dá)式：額定時(shí)，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(jī)械特性減弱電機(jī)主磁通人為特性的特點(diǎn)：（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(jī)械特性的斜率比固有機(jī)械特性大,即人為特性比固有特性軟。步驟二

直流電動(dòng)機(jī)接到電源以后，轉(zhuǎn)速從零達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過程，稱為起動(dòng)過程。對(duì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的基本要求：（1）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要大；（2）起動(dòng)電流要??；（3）起動(dòng)設(shè)備要簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可靠。對(duì)于鼠籠式電機(jī)主要是考慮降低啟動(dòng)電流，而繞線式電機(jī)主要是考慮提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)將電動(dòng)機(jī)的電樞投入額定電壓的電源上啟動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，無需另加設(shè)備。缺點(diǎn)：沖擊電流大，引起換向困難，產(chǎn)生火花；電源會(huì)發(fā)生瞬時(shí)跌落。適用于容量很小的電動(dòng)機(jī)。

直接起動(dòng)步驟二開始時(shí)，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(dòng)勢(shì)Ea逐漸增大，Ia減小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小。為保證足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)過程中必須不斷提高電樞電壓，直至額定電壓，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行，起動(dòng)結(jié)束。優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)電流小，起動(dòng)過程平滑、能量損耗少。缺點(diǎn)：需要一套專用的直流發(fā)電機(jī)或整流電源，投資費(fèi)用大。降壓?jiǎn)?dòng)可控電源步驟二（一）降壓?jiǎn)?dòng)電樞回路串電阻起動(dòng)時(shí)，電源電壓為額定值且保持不變，將起動(dòng)電阻串入電樞回路，以達(dá)到限制起動(dòng)電流的目的，待轉(zhuǎn)速上升后，逐步將起動(dòng)電阻切除。a、手動(dòng)控制-直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器直流電機(jī)啟動(dòng)變阻器步驟二（二）電樞回路串電阻啟動(dòng)接觸器控制分級(jí)啟動(dòng)步驟二啟動(dòng)電流啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩接觸器控制分級(jí)啟動(dòng)步驟二他勵(lì)或并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)

1、改變勵(lì)磁電流的方向

2、改變電樞電壓極性如果同時(shí)改變勵(lì)磁電流和電樞電流的方向，則直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)，改變電源端電壓的方向是不行的。必須改變勵(lì)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(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)。串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)步驟三直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)故障的分析與檢修針對(duì)B2012A龍門刨床工作臺(tái)主拖動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)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(duì)直流電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)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(xiàng)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(dòng)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(dòng)器接線是否正確，保險(xiǎn)絲是否熔斷等，用萬用表檢查故障點(diǎn)并修復(fù)4勵(lì)磁回路接觸不良或斷路檢查勵(lì)磁回路是否有故障檢查勵(lì)磁繞組啟動(dòng)器，看勵(lì)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(dòng)機(jī)過載檢查是否負(fù)載過重看負(fù)載是否過重或電樞被卡死或啟動(dòng)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(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法選擇1.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法與實(shí)現(xiàn)2.采用啟動(dòng)器對(duì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)進(jìn)行接線調(diào)試了解直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)故障的分析與檢修1.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)故障分析2.直流電動(dòng)機(jī)常見啟動(dòng)故障原因與檢修方法1.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)分析2.直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)要求拓展任務(wù)以小組為單位，查閱串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的相關(guān)資料，學(xué)習(xí)串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的相關(guān)知識(shí)，掌握串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在電鉆、電吹風(fēng)等產(chǎn)品中的應(yīng)用。1模塊一電機(jī)拖動(dòng)安全運(yùn)行管理2模塊二直流電機(jī)的拖動(dòng)與維護(hù)4模塊四交流電機(jī)的拖動(dòng)與檢修5模塊五控制電機(jī)的運(yùn)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(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速2模塊二直流電機(jī)的拖動(dòng)與維護(hù)任務(wù)三直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速與檢修任務(wù)內(nèi)容

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

人為地改變電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的調(diào)速步驟一以小組為單位，通過現(xiàn)場(chǎng)觀看或通過觀看視頻資料演示，了解龍門刨床直流電動(dòng)機(jī)（或備用直流電動(dòng)機(jī)）的調(diào)速設(shè)備及調(diào)速過程，并作出詳細(xì)記錄。

電力拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速可以采用機(jī)械調(diào)速、電氣調(diào)速或二者配合調(diào)速。通過改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)速比進(jìn)行調(diào)速的方法稱為機(jī)械調(diào)速，通過改變電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行調(diào)速的方法稱為電氣調(diào)速。（1）改變勵(lì)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(dòng)機(jī)在額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下調(diào)速時(shí)，最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比。用D表示。2、靜差率（相對(duì)穩(wěn)定性），也稱轉(zhuǎn)速變化率：指電動(dòng)機(jī)由理想空載到額定負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速的變化率。靜差率越小，轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性越好。調(diào)速性能指標(biāo)步驟二3、調(diào)速的平滑性：無級(jí)調(diào)速平滑性最好，有級(jí)調(diào)速由相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速中，高一級(jí)轉(zhuǎn)速與低一級(jí)轉(zhuǎn)速之比。4、經(jīng)濟(jì)性直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法選擇在B2012龍門刨床的直流拖動(dòng)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(dòng)機(jī)的＝N不變且無外接電樞電阻，僅降低施加于電動(dòng)機(jī)電樞兩端電壓U達(dá)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(jìn)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(shí)特性曲線斜率大,靜差率大,所以轉(zhuǎn)速的相對(duì)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(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流If，使主磁通減小，達(dá)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(dòng)機(jī)換向能力和機(jī)械強(qiáng)度的限制3.機(jī)械特性的斜率變大，特性變軟步驟二“匹配”：為了使電動(dòng)機(jī)得到充分利用，調(diào)速方式與負(fù)載類型要”匹配”，即拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)，應(yīng)采用恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速方式，拖動(dòng)恒功率負(fù)載時(shí)，應(yīng)采用恒功率調(diào)速方式。對(duì)風(fēng)機(jī)類負(fù)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(dòng)機(jī)調(diào)速故障的分析與檢修

對(duì)B2012A龍門刨床直流拖動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，負(fù)載變化或迅速改變轉(zhuǎn)速時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)生抖動(dòng)、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(jìn)行故障檢修。一、故障分析與檢修方法序號(hào)故障原因檢修方法1勵(lì)磁繞組回路開路，勵(lì)磁電壓過低導(dǎo)致檢查磁場(chǎng)線圈聯(lián)接是否良好，觀察磁場(chǎng)線圈或調(diào)速器內(nèi)部是否斷路，勵(lì)磁欠壓繼電器是否動(dòng)作，勵(lì)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(chǎng)線圈短路檢查換向器表面及接頭片是否有短路，測(cè)量磁場(chǎng)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(cè)量，將電壓調(diào)整到允許范圍內(nèi)5轉(zhuǎn)速偏高檢查勵(lì)磁繞組是否短路，或勵(lì)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(diǎn)接頭焊接是否良好，接觸是否可靠。直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速不正?？赡艿脑蛞约皺z修方法二、通電試車直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法選擇1.直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法與實(shí)現(xiàn)2.對(duì)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速進(jìn)行接線調(diào)試了解直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速簡(jiǎn)介直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速故障的分析與檢修1.造成直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速不正常的主要原因2.檢修直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速不正常的方法及步驟拓展任務(wù)查閱直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速相關(guān)資料，學(xué)習(xí)并掌握直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速在錄像機(jī)、錄音機(jī)等家電產(chǎn)品中的應(yīng)用，并談?wù)勛约簩?duì)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速在實(shí)際應(yīng)用中的理解。步驟三1模塊一電機(jī)拖動(dòng)安全運(yùn)行管理2模塊二直流電機(jī)的拖動(dòng)與維護(hù)4模塊四交流電機(jī)的拖動(dòng)與檢修5模塊五控制電機(jī)的運(yùn)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(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速2模塊二直流電機(jī)的拖動(dòng)與維護(hù)任務(wù)四直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)與檢修任務(wù)內(nèi)容

機(jī)車下坡時(shí)，不是加速運(yùn)行，而是勻速下滑，還有很多生產(chǎn)機(jī)械在工作時(shí)，往往需要快速停車或者由高速轉(zhuǎn)為低速，這都要求對(duì)電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，那么電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，有什么特點(diǎn)呢？主要內(nèi)容步驟一了解直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)步驟二直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法選擇步驟三直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng)故障的分析與檢修

了解直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)步驟一直流電動(dòng)機(jī)的兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：（1）電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方向與旋轉(zhuǎn)方向相同，此時(shí)電網(wǎng)向電動(dòng)機(jī)輸入電能，并轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，帶動(dòng)負(fù)載。（2）制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方向與旋轉(zhuǎn)方向相反，此時(shí)電動(dòng)機(jī)吸收機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

電動(dòng)機(jī)很快停車，或者由高速運(yùn)行很快進(jìn)入低速，要求制動(dòng)運(yùn)行。以小組為單位，通過現(xiàn)場(chǎng)觀看或通過觀看視頻資料演示，了解龍門刨床直流電動(dòng)機(jī)（或備用直流電動(dòng)機(jī)）的制動(dòng)設(shè)備及電動(dòng)機(jī)制動(dòng)過程，并作出詳細(xì)記錄。制動(dòng)就是在電動(dòng)機(jī)上加上與原轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)或限制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)經(jīng)常需要工作在制動(dòng)狀態(tài)，在制動(dòng)過程中，電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)將系統(tǒng)損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能消耗或回饋電網(wǎng)。他勵(lì)直流電機(jī)的電氣制動(dòng)過程主要有能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)和回饋制動(dòng)三種方式。步驟一斷開電源抱閘能耗制動(dòng)反接制動(dòng)回饋制動(dòng)自由停車機(jī)械制動(dòng)電氣制動(dòng)一、直流電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)是指維持直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電源不變，開關(guān)S投向制動(dòng)電阻RB上，切斷正在運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)電樞的電源，再接入一個(gè)外加制動(dòng)電阻，組成回路。此時(shí)電動(dòng)機(jī)在慣性作用下，Ea和n方向不變，IaB與Ia方向相反，電動(dòng)機(jī)靠生產(chǎn)機(jī)械慣性力的拖動(dòng)而發(fā)電，將生產(chǎn)機(jī)械儲(chǔ)存的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，并消耗在電樞和制動(dòng)電阻上，電磁轉(zhuǎn)矩Tem作為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩迫使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。步驟二能耗制動(dòng)方程式直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法選擇

能耗制動(dòng)接線圖能耗制動(dòng)的機(jī)械特性步驟二

制動(dòng)的工作原理穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，工作點(diǎn)位于A點(diǎn)，制動(dòng)開始時(shí)，工作點(diǎn)平行左移至B點(diǎn)，此時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩Tem為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)減速，工作點(diǎn)沿BO移動(dòng)，在O點(diǎn)處，反抗性負(fù)載制停；位能性負(fù)載開始反轉(zhuǎn)并加速，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩Tem仍為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，至C點(diǎn)處Tem=TL，此時(shí)系統(tǒng)重新平衡，并勻速下降。能耗制動(dòng)的機(jī)械特性步驟二

制動(dòng)電阻的計(jì)算

改變制動(dòng)電阻的大小，可以改變曲線斜率，從而改變起始制動(dòng)轉(zhuǎn)矩和位能性負(fù)載下放的速度。通常制動(dòng)電阻選用原則為：步驟二能耗制動(dòng)的特點(diǎn)能耗制動(dòng)操作簡(jiǎn)單，制動(dòng)減速平穩(wěn)可靠，但能量損耗大，制動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。在制動(dòng)過程中，將位能性負(fù)載損失的勢(shì)能和反抗性負(fù)載損失的動(dòng)能變成勢(shì)能，全部消耗在耗能電阻上。實(shí)際上是一臺(tái)他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)。軸上的機(jī)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(dòng)。反接制動(dòng)倒拉反接制動(dòng)（用于位能性負(fù)載）電樞反接制動(dòng)（用于反抗性負(fù)載）二、直流電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)步驟二1、電壓反接制動(dòng)

電壓反接制動(dòng)工作原理電動(dòng)機(jī)原先工作在穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)A處，將開關(guān)S打到制動(dòng)檔，此時(shí)電樞電源反接，并在電樞回路中串接制動(dòng)電阻RB，工作點(diǎn)平行左移至B點(diǎn)，此時(shí)電樞電流為，產(chǎn)生很大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，工作點(diǎn)沿BC至C點(diǎn)，反抗性負(fù)載制停。若此時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)至D點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)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(dòng)機(jī)械特性方程機(jī)械方程轉(zhuǎn)數(shù)特性特性曲線通過－n0點(diǎn)直線，理想空載點(diǎn)：斜率：步驟二制動(dòng)電阻反接制動(dòng)時(shí)電樞電流非常大，為了限制過大的制動(dòng)電流，必須串接制動(dòng)電阻，反接制動(dòng)電阻大約是能耗制動(dòng)電阻的2倍左右。（1）可以很快使機(jī)組停機(jī)。（2）需要加入足夠的電阻，限制電樞電流；（3）轉(zhuǎn)速至零時(shí)，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(jī)械能都消耗在電樞回路的電阻上。電源反接制動(dòng)的特點(diǎn)步驟