直流电机应用技术.doc

直流电机应用技术 直流电机是机械能和直流电能互相转换的旋转装置。当用作发电机时，它将机械能转换为电能；当用作电动机时，它将电能转换为机械能。在实际应用中，比如蓄电池充电、电镀和电解实验、直流电焊以及数控车床等的使用，都能用到直流电机。 直流电机结构复杂，价格昂贵，工作可靠性相对较差。随着电子工业的迅速发展，它已被半导体以及集成整流电路替代。但由于受工作环境和使用条件的限制，直流电机在特定领域依然前景广阔。对于从事机械、机电和电子加工与应用的专业人员来说，掌握直流电机的使用技术要点，具有重要的意义。 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。 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会将绕组烧坏。因此在使用电动机时，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，防止电阻阻值发生变化，特别是阻值减小。 利用磁通 改变实现电机调速 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。 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注意，以减少不必要的损失。