ABB直流电机 没力带不动负载故障 维修讲解 UGTMEM-06LBB31

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直流电机§2-2直流电机的电枢绕组一、直流电机电枢绕组类型1、单叠绕组2、单波绕组3、复叠绕组：二个以上单叠绕组并列构成4、复波绕组：二个以上单波绕组并列构成5、混合绕组2元件：构成绕组的每一个线圈称为绕组元件，分单匝和多匝两种。元件边（元件有效边）：元件的放在电枢铁心槽内的边，如a1b1（第一元件边）

，a2b2（第二元件边）

。极距：相邻两个主磁极轴线沿电枢表面之间的距离，用τ表示。直流电机二、直流电机电枢绕组说明nsa1b1a2b2c1d1c2d2mnτ极轴线：将主磁极平均分成左右二部分的直线。元件首端，元件末端：每一个元件均引出两根线与换向片相连，其中一根称为首端，如c1d1

，另一根称为末端，如c2d2

。几何中线：位于二个主磁极之间的直线。3端接部分：连接元件二个有效边的导线，a1ma2

，b1nb2

。第一节距y1：同一元件的二个元件边之间的距离，一般用所跨的槽数表示，接近或等于一个极距。直流电机nsa1b1a2b2c1d1c2d2mnτ第二节距y2：第一元件的第二元件边与其紧相串联的第二元件的第一元件边间的距离，一般用所跨的槽数表示。换向节距yc：同一元件的首端和末端所连接的二个换向片间的距离，一般用换向片数表示。。4绕组示意图波绕组示意图叠绕组示意图直流电机元件边在槽内的放置情况一个电枢槽内放二个元件边一个电枢槽内放多个元件边5

单叠绕组的连接特点是一个元件的二个端子连接于相邻的二个换向片上，前一元件的末端与与其相邻的后一元件的首端连在一起，并接在同一换向片上，后一个元件的末端与第一个元件的首端连在一起，形成一个闭合回路。这样相邻元件(线圈)相互叠压，使得换向节距为1，即：。直流电机1、单叠绕组的连接特点三、单叠绕组6直流电机2、单叠绕组的展开图一台直流电动机的绕组数据为:p=2,槽数q=16,元件数s=16，换向片数k=16；取元件跨距为4个槽,即第一节距y1=4，换向节距yc=17直流电机4、单叠绕组的元件连接顺序表3、单叠绕组的电枢绕组的电路图8直流电机5、单叠绕组的特点（1）电枢绕组的并联支路数等于电机的主磁极数，即

（2）电刷数等于主磁极数，即：（3）电枢电势等于支路电势，表示为：（4）电枢电流等于支路电流的乘积，表示为（5）支路性质不变（6）电刷极性不变9直流电机6、单叠绕组的节距计算（1）实槽数q与虚槽数qd:qd=μqμ:一个槽内所放的上层（或下层）元件边的个数（2）元件个数s与换向片个数k

s=k=qd（3）极距τ：（4）节距ε是使y1为整数的分数10把在磁场中位置差不多的对应元件串联起来,这两个元件相距大约2，连接成整体后有如波浪形，故称波绕组。如图。单波绕组绕电枢一周后，经过p对磁极，就有p个元件串联起来，每个元件在换向器上跨过yc个换向片，总的所跨换向片数为pyc个。直流电机1、单波绕组的连接特点四、单波绕组11直流电机2、单波绕组的展开图一台直流电动机的绕组数据为:p=2，槽数q=15，元件数s=换向片数k=15；取y1=3，yc=7.12直流电机4、单波绕组的元件连接顺序表3、单波绕组的电枢绕组的电路图13直流电机5、单波绕组的特点（1）电枢绕组的并联支路数恒等于2，即

（2）电刷数等于主磁极数，即：（3）电枢电势等于支路电势，表示为：（4）电枢电流等于二倍支路电流，表示为（5）支路性质不变（6）电刷极性不变14直流电机6、单波绕组的节距计算（1）第一节距y1:（2）换向节距yc：按单波绕组的连接特点，在一周中每一对极连接一个元件，p对极则连接p个元件。每个元件换向器节距为yc，绕一周后绕过的换向片数为pyc

。设换向片数为k，为了可以继续绕第二周，第三周，应回到出发点的左侧或右侧，否则无法继续再绕下去，如在左侧，则比k少1为左行绕组；如在右侧则比k多1为右行绕组。（3）第二节距y2:15直流电机总结：从上面的分析可知，相同元件数

0<t<ts,n0>n>0,un>ea>06）t>ts，n<0。若t>ts，则ia>is，即只可能是ea<0,即n<0，故机械特性在第Ⅳ象限目前一百七十六页\总数二百一十六页\编于十五点2.8.2固有机械特性2-177他励直流电动机固有机械特性是一条斜直线，跨越三个象限，特性较硬。机械特性只表征电动机电磁转矩t和转速n之间的函数关系，是电动机本身的能力，至于电动机具体运行状态，还要看拖动什么样的负载。固有机械特性是电动机重要的特性，在此基础上，很容易得到电动机的人为机械特性。目前一百七十七页\总数二百一十六页\编于十五点目前一百七十八页\总数二百一十六页\编于十五点2-179目前一百七十九页\总数二百一十六页\编于十五点2-180目前一百八十页\总数二百一十六页\编于十五点2.8.3人为机械特性1.电枢回路串电阻时的人为机械特性（保持un、φn，串r）特点：1）理想空载转速n0不变；2）斜率ß随所串的r增大而成正比增大，⊿n增大，特性变软，直线变陡，形成一组过n0的放射形直线。他励直流电动机改变电压、电枢回路电阻、磁通(励磁电流)当中一个或几个就得到人为机械特性。若t为常数，⊿n（ra+r）用途：起动、调速、制动目前一百八十一页\总数二百一十六页\编于十五点2.8.3人为机械特性2.改变电枢电压时的人为机械特性（保持φn，无r，变u）特点：1）斜率ß不变，与固有机械特性斜率相同，各特性互相平行；2）理想空载转速n0与u成正比。改变u的人为机械特性是一组平行于固有机械特性的直线。用途：起动、调速、制动目前一百八十二页\总数二百一十六页\编于十五点2.8.3人为机械特性3.减小气隙磁通量时的人为机械特性（保持un，无r，减小if）特点：1）Φ减少时，理想空载转速n0增大；3）改变每极磁通，机械特性是一组既不平行也不呈放射形的一组直线，Φ减少时，特性上移且变软。2）Φ减少时，β增大，特性越倾斜；目前一百八十三页\总数二百一十六页\编于十五点2.8.3人为机械特性用途：调速。若励磁电流可以连续调节，则可以得到平滑调速。注意：磁通不可太小，否则理想空载转速太高，电动机的换向能力和机械强度承受不了。

从以上三种人为机械特性可见，电枢回路串电阻和减弱磁通，电动机的机械特性都变软。目前一百八十四页\总数二百一十六页\编于十五点2-185电枢反应对机械特性的影响因电枢反应的去磁效应，当电枢电流较大时，机械特性在负载大时呈上翘现象，这是不利的。解决方法:

为避免上翘，往往在主磁极上加一个匝数很少的串励绕组，称为稳定绕组。绕组里流的是电枢电流，产生的磁通可以补偿电枢反应的去磁部分，使电机的机械特性不再上翘。2.8.3人为机械特性目前一百八十五页\总数二百一十六页\编于十五点(3)恒功率负载（p一定时，t和n成反比），要选软特性电机拖动。如：电气机车等。直流电动机机械特性硬度的选择:(1)恒转矩的生产机械(tl一定，和转速无关）要选硬特性的电动机，如：金属加工、起重机械等。(2)通风机械负载，机械负载tl和转速n的平方成正比。这类机械也要选硬特性的电动机拖动。目前一百八十六页\总数二百一十六页\编于十五点固有机械特性的计算和绘制

因为他励直流电动机的机械特性是一条斜直线，所以绘制固有机械特性只要知道该直线上的两个特殊点，再连成直线即可：

一个点是理想空载点：t=0，n=n0

（0,n0)一个点是额定工作点：t=tn，n=nn(tn,nn)计算数据n0和tn可以根据电动机铭牌求取。电动机铭牌数据有：pn、un、in、nn等。根据电机的铭牌数据估算机械特性目前一百八十七页\总数二百一十六页\编于十五点如果能知道额定电动势ean或者电枢回路电阻ra，便可求ceΦn

，从而计算出理想空载转速n0◆估算法◆试验法根据经验估算额定电枢电动势ean

其中小容量电机取小的系数，一般中容量电机取0.95左右。根据所选直流电动机，实测它的电枢回路电阻

因电刷与换向器表面的接触电阻为非线性的，故不能用万用表直接测正、负电刷之间的电阻。一般用压降法测量，即在电枢回路中通入的电流接近额定电流，用低量程电压表测量正、负电刷间的压降，除以电枢电流，即为电枢回路总电阻。实测时，励磁绕组要开路，并卡住电枢不使其旋转。但在测量过程中，可让电枢转动几个位置进行测量，然后取其平均值。（只适用于小容量几千瓦以下的电机）目前一百八十八页\总数二百一十六页\编于十五点2-189由（n0,0)，(nn,tn)可得机械特性额定转矩：注意：轴上输出转矩：二者相差一个t0根据电机的铭牌数据估算机械特性或直接实测目前一百八十九页\总数二百一十六页\编于十五点总之，根据铭牌数据求电动机的固有机械特性，可按如下步骤计算和绘制：(1)估算ean或实测ra(2)计算ceΦn(3)求n0(4)计算tn根据电机的铭牌数据估算机械特性目前一百九十页\总数二百一十六页\编于十五点2-191目前一百九十一页\总数二百一十六页\编于十五点2.10直流电机的换向2-192电枢旋转时，每个具体的电枢元件总是不断地从一个支路转进另外一个支路。元件中电流的方向改变的过渡过程称为换向过程。目前一百九十二页\总数二百一十六页\编于十五点2.10直流电机的换向2-193通过对直流电机电枢绕组的分析知道，当电枢旋转时，组成电枢绕组的每条支路里所含元件数目是不变的，但组成每条支路的元件都在依次循环地更换。一条支路中的某个元件在经过电刷后就成为另一条支路的元件，并且在电刷的两侧，元件中的电流方向是相反的。因此直流电机在工作时，绕组元件连续不断地从一条支路退出而进入相邻的支路。在元件从一条支路转入另一条支路这个过程中，元件中的电流就要改变方向，这就是所谓直流电机的换向问题。目前一百九十三页\总数二百一十六页\编于十五点

元件电流改变方向的过程，称为换向过程。直流电机的电枢旋转时，电枢绕组中某元件从一条支路转换到另一条路时，元件中的电流变化的过渡过程叫换向过程。

换向问题极其复杂，换向不