直流電機及使用技術(shù)要點

直流電機是機械能和直流電能互相轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)裝置。它的作用是：當(dāng)用作發(fā)電機時，它將機械能轉(zhuǎn)換為電能;當(dāng)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(yīng)用交流電。但在某些方面，特別是電動車（自行車、汽車、船舶等）蓄電池充電、實驗中的電鍍和電解、專業(yè)實習(xí)中的直流電焊以及數(shù)控車床等，都需要直流電機。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，是我們工作、生活和學(xué)習(xí)必*的動力源泉。雖然直流電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，工作可靠性相對較差，隨著近代電子工業(yè)的迅速發(fā)展，它已被半導(dǎo)體以及集成整流電路所替代。但由于受工作環(huán)境和使用條件的限制，直流電機的應(yīng)用作用前景十分看好，特別是對于從事機械、機電和電子加工與應(yīng)用的專業(yè)人員來說，掌握其使用技術(shù)要點，對于延長直流電機的使用壽命，構(gòu)建節(jié)約型和諧社會具有重要的意義。正確使用直流電機應(yīng)注意以下技術(shù)要點。

1 科學(xué)調(diào)整

直流電機作發(fā)電運行時，電樞由原動機驅(qū)動而在磁場中旋轉(zhuǎn)，在電樞繞組的兩根有效邊中感應(yīng)出電動勢;而當(dāng)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繞組，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)矩的方向相反;而電動機的電磁轉(zhuǎn)矩則是驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，它使電樞轉(zhuǎn)動，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。一般來說，當(dāng)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)矩將自動進行調(diào)整，以適應(yīng)負載的變化，保持新的平衡。但當(dāng)電動機使用時間較長或受負載發(fā)生急劇變化時，應(yīng)當(dāng)進行人工調(diào)整，以防止負載突然加大或失衡，導(dǎo)致電動機長時間運行而損壞。

2 防止勵磁回路開路

直流電動機在啟動或工作時，勵磁回路一定要接通，不能讓它斷開（啟動時要將勵磁電流調(diào)到zui大）。否則，由于磁路只有很小的剩磁，就可能發(fā)生下列事故：（1）電動機是靜止的，由于轉(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）如果電動機空載運行，它的轉(zhuǎn)速可能上升到很高（這種事故稱為飛車），使電動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)?；蚣皶r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，特別是阻值減

3 電動機的調(diào)速要利用改變磁通的方法來實現(xiàn)

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(dāng)電動機用于起重設(shè)備，特別是實習(xí)加工車間的吊裝、移位、運行時，應(yīng)采用改變磁場的方法改變電壓來實現(xiàn)調(diào)速。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。

4 利用電子技術(shù)調(diào)速

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(yīng)的技術(shù)改進，晶閘管整流替代了電子管，大功率集成電路替代了晶閘管，實現(xiàn)了數(shù)字化電動機調(diào)速。但這些技術(shù)一方面要求精度高，另一方面電子調(diào)速設(shè)備價格昂貴，在使用和維護時要嚴加小心，以減少不必要的損失。