直流電動(dòng)機(jī)的操作使用技術(shù)

李凡坤

武城縣郝王莊鎮(zhèn)政府 山東德州 253313

直流電動(dòng)機(jī)的操作使用技術(shù)

李凡坤

武城縣郝王莊鎮(zhèn)政府 山東德州 253313

10.3969/j.issn.1671-489X.2010.21.091

1 前言

由于受工作環(huán)境和使用條件的影響，直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用前景十分看好，而且應(yīng)用越來(lái)越廣泛。特別是對(duì)于從事機(jī)械、機(jī)電和電子加工與應(yīng)用的專業(yè)人員來(lái)說(shuō)，掌握直流電動(dòng)機(jī)的使用技術(shù)要點(diǎn)，對(duì)于延長(zhǎng)直流電動(dòng)機(jī)的使用壽命，構(gòu)建節(jié)約型和諧社會(huì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，正確使用直流電動(dòng)機(jī)，還能進(jìn)一步優(yōu)化農(nóng)業(yè)機(jī)械環(huán)境，提高機(jī)電產(chǎn)品的使用效率。為此，本文將結(jié)合電動(dòng)機(jī)的工作原理，對(duì)操作技術(shù)作簡(jiǎn)要論述。

2 直流電動(dòng)機(jī)的原理及應(yīng)用

直流電動(dòng)機(jī)是機(jī)械能和直流電能互相轉(zhuǎn)換的機(jī)械裝置。它的作用是：當(dāng)用作發(fā)電機(jī)時(shí)，它將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；當(dāng)用作電動(dòng)機(jī)時(shí)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上主要是應(yīng)用交流電，但在某些方面，特別是當(dāng)用于農(nóng)用汽車、船舶等蓄電池充電、實(shí)驗(yàn)中的電鍍和電解、專業(yè)實(shí)習(xí)中的直流電焊以及數(shù)控車床加工工作時(shí)，都需要直流發(fā)電機(jī)。而直流電機(jī)作為上述各方面的直流電源，起著極其重要的作用，是工作、生活和再造技術(shù)必不可缺少的動(dòng)力源泉。

3 正確使用直流電機(jī)應(yīng)注意的操作技術(shù)要點(diǎn)

正確使用直流電動(dòng)機(jī)，除掌握電動(dòng)機(jī)的基本原理外，還要加強(qiáng)實(shí)用技術(shù)學(xué)習(xí)，貫徹優(yōu)化技術(shù)原理，掌握必要的使用技術(shù)，以達(dá)到發(fā)揮直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)有的使用效率、保護(hù)和延長(zhǎng)直流電動(dòng)機(jī)使用壽命的目的。

3.1 科學(xué)調(diào)整

直流電機(jī)用作發(fā)電運(yùn)行時(shí)，電樞由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)而在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，在電樞線圈的兩根有效邊中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，將直流電源接在兩電刷之間而電流通入電樞線圈，其工作原理根本不同。發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是阻轉(zhuǎn)矩，它與電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的方向或原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩方向相反；而電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩則是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它與阻轉(zhuǎn)矩有著本質(zhì)的區(qū)別。因此，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩必須與機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩以及空載損耗相平衡，滿足能量守恒定理。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)軸上的機(jī)械負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、電動(dòng)勢(shì)、電流以及電磁轉(zhuǎn)矩都將自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)負(fù)載的變化，保持新的平衡。但當(dāng)電動(dòng)機(jī)使用時(shí)間較長(zhǎng)或負(fù)載發(fā)生急劇變化時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行人工調(diào)整，以防止負(fù)載突然加大或失衡，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而損壞。

人工調(diào)整電動(dòng)機(jī)內(nèi)的電樞線圈時(shí)，必須按照電工技術(shù)要求進(jìn)行操作，對(duì)電樞線圈的牢固、變形、電阻、接線等進(jìn)行技術(shù)處理；對(duì)旋轉(zhuǎn)部位進(jìn)行注油處理；同時(shí)注意電動(dòng)機(jī)的散熱處理，保障直流電動(dòng)機(jī)能夠正常工作。

3.2 正確操作

直流電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)或工作時(shí)，勵(lì)磁電路一定要接通，不能讓它斷開（啟動(dòng)時(shí)要滿勵(lì)磁）。否則，由于磁路只有很小的剩磁，就可能發(fā)生事故。

1）由于電動(dòng)機(jī)是靜止的，轉(zhuǎn)矩太小，它將不能啟動(dòng)，這時(shí)反電動(dòng)勢(shì)為零，電樞電流很大，電樞繞組有被燒壞的危險(xiǎn)。

2）如果電動(dòng)機(jī)在有載運(yùn)行時(shí)斷開勵(lì)磁電路，反電動(dòng)勢(shì)立即減小而使電樞電流增大，同時(shí)由于所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不能滿足負(fù)載的需要，電動(dòng)機(jī)必將減速而停轉(zhuǎn)，更加促使電樞電流的增大，以致燒毀電樞繞組和換向器。

3）如果電動(dòng)機(jī)在空載運(yùn)行，其轉(zhuǎn)速可能上升到很高的值（這種事故稱為飛車），使電機(jī)遭受嚴(yán)重的機(jī)械損傷，而且因電樞電流過(guò)大而將繞組燒壞。因此，切記在使用電動(dòng)機(jī)時(shí)，如果要改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，必須改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向；經(jīng)常或及時(shí)檢查電樞電路中的串接啟動(dòng)電阻，隨時(shí)更換串接電阻，防止該電阻阻值發(fā)生變化，特別是要注意它阻值減小等情況，因?yàn)樗淖饔檬窍拗箚?dòng)電流。

3.3 靈活應(yīng)對(duì)

用于實(shí)驗(yàn)或加工車床時(shí)，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速要利用改變磁通的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@種調(diào)速的方法，比較適合于轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比而輸出功率基本上不變的工作場(chǎng)合。這種調(diào)速可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、控制方便、穩(wěn)定性好等技術(shù)要求。

當(dāng)電動(dòng)機(jī)用于起重設(shè)備，特別是實(shí)習(xí)加工車間的吊裝、移位、運(yùn)行時(shí)，應(yīng)用改變電壓的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，切忌利用改變磁場(chǎng)的方法。因?yàn)槔谜{(diào)壓方法，一方面穩(wěn)定性能好，均勻調(diào)節(jié)電樞電壓，可得到平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速，同時(shí)它的調(diào)速幅度較大，可達(dá)6～10倍。

3.4 適應(yīng)發(fā)展需求

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和電子工業(yè)的迅速發(fā)展，電機(jī)調(diào)速的方法也做了相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)，晶閘管整流替代電子管，大功率集成電路替代晶閘管，PLC替代零散的電子元件，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化電動(dòng)機(jī)調(diào)速。但這些技術(shù)一方面要求精度高，另一方面價(jià)格昂貴，在使用和維護(hù)時(shí)要嚴(yán)加小心，以減少不必要的損失。同時(shí)，電壓控制原理的改進(jìn)，新型無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)已經(jīng)得到普及，勢(shì)必對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍進(jìn)行擴(kuò)展，仍然需要機(jī)電工程人員做出積極的努力。

總之，直流電動(dòng)機(jī)無(wú)論從操作性能，還是從科學(xué)發(fā)展上都必須掌握其應(yīng)用、操作技術(shù)，以適應(yīng)日益發(fā)展的機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要。