李凡坤

武城縣郝王莊鎮(zhèn)政府 山東德州 253313

直流電動機的操作使用技術(shù)

李凡坤

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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，直流電動機的應用前景十分看好，而且應用越來越廣泛。特別是對于從事機械、機電和電子加工與應用的專業(yè)人員來說，掌握直流電動機的使用技術(shù)要點，對于延長直流電動機的使用壽命，構(gòu)建節(jié)約型和諧社會具有重要的現(xiàn)實意義。同時，正確使用直流電動機，還能進一步優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械環(huán)境，提高機電產(chǎn)品的使用效率。為此，本文將結(jié)合電動機的工作原理，對操作技術(shù)作簡要論述。

2 直流電動機的原理及應用

直流電動機是機械能和直流電能互相轉(zhuǎn)換的機械裝置。它的作用是：當用作發(fā)電機時，它將機械能轉(zhuǎn)換為電能；當用作電動機時，將電能轉(zhuǎn)換為機械能。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上主要是應用交流電，但在某些方面，特別是當用于農(nóng)用汽車、船舶等蓄電池充電、實驗中的電鍍和電解、專業(yè)實習中的直流電焊以及數(shù)控車床加工工作時，都需要直流發(fā)電機。而直流電機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)必不可缺少的動力源泉。

3 正確使用直流電機應注意的操作技術(shù)要點

正確使用直流電動機，除掌握電動機的基本原理外，還要加強實用技術(shù)學習，貫徹優(yōu)化技術(shù)原理，掌握必要的使用技術(shù)，以達到發(fā)揮直流電動機應有的使用效率、保護和延長直流電動機使用壽命的目的。

3.1 科學調(diào)整

直流電機用作發(fā)電運行時，電樞由原動機驅(qū)動而在磁場中旋轉(zhuǎn)，在電樞線圈的兩根有效邊中感應出電動勢；當電動機運行時，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)電機的電磁轉(zhuǎn)矩是阻轉(zhuǎn)矩，它與電樞轉(zhuǎn)動的方向或原動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩方向相反；而電動機的電磁轉(zhuǎn)矩則是驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，它與阻轉(zhuǎn)矩有著本質(zhì)的區(qū)別。因此，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩必須與機械負載轉(zhuǎn)矩以及空載損耗相平衡，滿足能量守恒定理。一般來說，當軸上的機械負載發(fā)生變化時，則電動機的轉(zhuǎn)速、電動勢、電流以及電磁轉(zhuǎn)矩都將自動進行調(diào)整，以適應負載的變化，保持新的平衡。但當電動機使用時間較長或負載發(fā)生急劇變化時，應當進行人工調(diào)整，以防止負載突然加大或失衡，導致電動機長時間運行而損壞。

人工調(diào)整電動機內(nèi)的電樞線圈時，必須按照電工技術(shù)要求進行操作，對電樞線圈的牢固、變形、電阻、接線等進行技術(shù)處理；對旋轉(zhuǎn)部位進行注油處理；同時注意電動機的散熱處理，保障直流電動機能夠正常工作。

3.2 正確操作

直流電動機在啟動或工作時，勵磁電路一定要接通，不能讓它斷開（啟動時要滿勵磁）。否則，由于磁路只有很小的剩磁，就可能發(fā)生事故。

1）由于電動機是靜止的，轉(zhuǎn)矩太小，它將不能啟動，這時反電動勢為零，電樞電流很大，電樞繞組有被燒壞的危險。

2）如果電動機在有載運行時斷開勵磁電路，反電動勢立即減小而使電樞電流增大，同時由于所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不能滿足負載的需要，電動機必將減速而停轉(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）如果電動機在空載運行，其轉(zhuǎn)速可能上升到很高的值（這種事故稱為飛車），使電機遭受嚴重的機械損傷，而且因電樞電流過大而將繞組燒壞。因此，切記在使用電動機時，如果要改變直流電動機的轉(zhuǎn)動方向，必須改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向；經(jīng)常或及時檢查電樞電路中的串接啟動電阻，隨時更換串接電阻，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，因為它的作用是限止啟動電流。

3.3 靈活應對

用于實驗或加工車床時，電動機的調(diào)速要利用改變磁通的方法來實現(xiàn)，因為這種調(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合。這種調(diào)速可實現(xiàn)無級調(diào)速、控制方便、穩(wěn)定性好等技術(shù)要求。

當電動機用于起重設(shè)備，特別是實習加工車間的吊裝、移位、運行時，應用改變電壓的方法來實現(xiàn)調(diào)速，切忌利用改變磁場的方法。因為利用調(diào)壓方法，一方面穩(wěn)定性能好，均勻調(diào)節(jié)電樞電壓，可得到平滑的無級調(diào)速，同時它的調(diào)速幅度較大，可達6～10倍。

3.4 適應發(fā)展需求

近年來，隨著計算機技術(shù)的普及和電子工業(yè)的迅速發(fā)展，電機調(diào)速的方法也做了相應的技術(shù)改進，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，實現(xiàn)數(shù)字化電動機調(diào)速。但這些技術(shù)一方面要求精度高，另一方面價格昂貴，在使用和維護時要嚴加小心，以減少不必要的損失。同時，電壓控制原理的改進，新型無刷直流電動機已經(jīng)得到普及，勢必對直流電動機的應用范圍進行擴展，仍然需要機電工程人員做出積極的努力。

總之，直流電動機無論從操作性能，還是從科學發(fā)展上都必須掌握其應用、操作技術(shù)，以適應日益發(fā)展的機電產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要。