直流電動機故障診斷及維護

鄧朕紀(jì)（河北鋼鐵集團承德分公司，067000）

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直流電動機故障診斷及維護

鄧朕紀(jì)
（河北鋼鐵集團承德分公司，067000）

摘要：通過對軋鋼飛剪直流電動機的常見故障分析，提出了一般故障的解決方案，對直流電機故障的判斷及日常維護具有一定的推廣作用。

關(guān)鍵詞：直流電動機;勵磁電流

0　前言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升，異步電動機由于其結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，成本低廉，便于維護等特點正在逐步取代直流電動機，但是由于國內(nèi)的大功率低轉(zhuǎn)動慣量異步電機的制造還不是很成熟，因直流電機具有響應(yīng)快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能，故在軋鋼生產(chǎn)中的大功率低轉(zhuǎn)動慣量的飛剪電機基本還是由直流電機所占有。

本文通過對軋鋼生產(chǎn)線飛剪電機的平時維護與故障診斷的分析，達(dá)到減少事故發(fā)生，為企業(yè)降低維護成本，提高產(chǎn)量，從而穩(wěn)定生產(chǎn)的目的。

1　直流電機的冷卻及內(nèi)部碳粉堆積、塵土問題的解決

1. 1 冷卻器的選擇

由于直流飛剪電機屬于啟停式電機，不是長時間運轉(zhuǎn)，故電機整體發(fā)熱量較小。電機生產(chǎn)廠在考慮成本的時候，生產(chǎn)電機一般都是配備風(fēng)冷卻器，降低電機的整體成本從而增加競爭力，但是由于生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境問題，實際上原廠的風(fēng)冷卻器并不適用于軋鋼廠的環(huán)境，故使用密閉空間的水冷卻器是保證電機溫度及減少外部塵土進入電機的有效措施。

1.2電機內(nèi)部清理

建議將電機前后兩端觀察口改為有機玻璃封板，便于觀察電機內(nèi)部的情況，根據(jù)現(xiàn)場使用的實際情況，定期用吸塵器對電機內(nèi)部進行除塵及用工業(yè)酒精擦拭。

2　直流電機電阻及電抗

直流電機到廠后一定要求生產(chǎn)廠家提供電機參數(shù)，尤其是電機電阻及電抗（包括勵磁及電樞），因為現(xiàn)在許多軋鋼企業(yè)本身不具備修理電機的條件，電動機多數(shù)是外委維修，現(xiàn)在修理廠之間競爭激烈，導(dǎo)致修理電機質(zhì)量參差不齊，修理后電機如果沒有原始參數(shù)對比，會發(fā)生電機的磁通減小等狀況，導(dǎo)致電機使用出現(xiàn)問題。

3　直流電機的換向系統(tǒng)狀態(tài)及要求

直流電機的換向故障是直流電機的常見故障，換向不好不但影響直流電機的正常工作，有時還會引起重大的電機事故，造成較大的經(jīng)濟損失。

3.1換向器表面狀態(tài)

換向器表面應(yīng)該是平滑、光亮、無任何明顯磨損，換向片倒角合適，用類似帆布進行擦拭時無明顯突兀點，換向片間距整齊排列。使用后電機換向器表面會有電刷留下整齊的偏白色的條痕，無碳刷的地方無明顯燒傷痕跡。

3.2直流電機電刷要求

電刷裝入刷握內(nèi)要保證能夠上下自由移動，電刷側(cè)面與刷握內(nèi)壁的間隙應(yīng)在0.1-0.3毫米之間，以免電刷卡在刷握中因應(yīng)間隙過大而產(chǎn)生擺動。刷握下端邊緣距換向器表面的距離應(yīng)保證在2-3毫米范圍內(nèi)，其距離過小，電機振動電刷握易觸傷換向刷；過大，電刷易顛動而導(dǎo)致?lián)p壞。

電刷使用前應(yīng)進行研磨，要與換向器表面盡可能的貼合，有條件可以利用電機空轉(zhuǎn)進行進一步磨合，檢查基本吻合后再進行正常使用。

施于電刷上的彈簧壓力應(yīng)盡可能均一，尤其是并聯(lián)使用的電刷，否則將導(dǎo)致各電刷負(fù)荷的不均，建議有新的刷握備件，用手感受彈簧的力，保證使用的刷握都具有接近的壓力。

根據(jù)每種電刷的要求，電刷磨去原高度2/3或1/2就需更換新的電刷。更換新電刷時，舊的電刷應(yīng)全部從電機上取下，更換的新電刷在型號、規(guī)格上應(yīng)和原用電刷相同。同一臺電機的換向器不允許混用兩種或兩種以上型號的電刷，防止出現(xiàn)火花。

4　直流電機產(chǎn)生火花的分析

直流電機電刷和換向器屬于滑動接觸，一般直流電機產(chǎn)生火花大部分是由于換向器及碳刷的安裝及裝配質(zhì)量導(dǎo)致其產(chǎn)生火花，或者是由于電機振動較大產(chǎn)生火花。如果實際檢查中發(fā)現(xiàn)安裝質(zhì)量沒有問題，電機震動也不大，就要在以下幾方面進行檢查：

首先測量電機的磁力中心線，一般都存在于電機修理后或者電機抽芯后產(chǎn)生。其次眼觀火花并不是環(huán)火，而是出現(xiàn)在某些換向片區(qū)域的，這要注意電樞繞組的短路或者斷路，如果火花不大，可以自行緊急處理，如果測量發(fā)現(xiàn)多片已經(jīng)短路或者斷路，建議立即下線維修，防止故障擴大化。最后也可能是由于電樞內(nèi)部接線接錯，導(dǎo)致產(chǎn)生火花，當(dāng)線接錯后，測量電阻及電感會有明顯變化。

5　其他情況的分析及解決方法

由于設(shè)計原因，多數(shù)直流電機勵磁繞組沒有配置“放電電阻”，在勵磁繞組斷電時反電勢易擊穿勵磁繞組，或長期高負(fù)荷運行造成絕緣老化，如果是西門子6RA70控制的直流電機可以對勵磁整流器觸發(fā)角做限幅，當(dāng)勵磁電流波動過大時，整流器沒有對觸發(fā)角進行限制。波動過大后會燒毀勵磁線圈。查看R034，根據(jù)ro34＝K250[%]*180/（-200）＋90，推出需要限幅的觸發(fā)角，100%對應(yīng)于0°，0%對應(yīng)于90°，-100%對應(yīng)于180°，通過限制觸發(fā)角來限制勵磁電流，從而避免勵磁電流過大而燒毀勵磁線圈。

在正常生產(chǎn)的維護工作中，對電機的檢測手段不多，為降低電機故障率，建議在自動化系統(tǒng)中對電機運行狀態(tài)增加“故障預(yù)警”功能。可以增加CBP板與PLC系統(tǒng)進行通訊，采集勵磁電流、勵磁數(shù)據(jù)根據(jù)各線不同工藝狀況設(shè)置不同的偏差數(shù)據(jù)，并將讀取到監(jiān)控畫面進行數(shù)據(jù)實時顯示和歸檔。通過編程設(shè)定勵磁電流、勵磁偏差的上下限，超過限幅值后報警。另外在日常維護工作中要定期對繞組的直阻和對地絕緣狀態(tài)進行檢查，以提前發(fā)現(xiàn)問題。

6　結(jié)束語

直流電機運行常見故障是復(fù)雜的，在實際運行中，往往一個故障現(xiàn)象與多個因素有關(guān)，只有在實踐中認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗，仔細(xì)觀察、檢測、診斷、分析，方能找到準(zhǔn)確的原因，做出正確的處理方案，起到事半功倍的效果。

Fault diagnosis and maintenance of DC motor

Deng Zhenji
（Hebei iron and Steel Group Chengde branch，067000）

Abstract：Through the analysis of the common faults of the DC motor of the rolling mill， the solution of the common fault is put forward，which has certain promotion effect on the judgment of the fault of the DC motor and the daily maintenance.

Keywords：DC motor;exciting current