直流電機(jī)及使用技術(shù)要點(diǎn)

直流電機(jī)是機(jī)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(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，特別是電動(dòng)車（自行車、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)控車床等，都需要直流電機(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，是我們工作、生活和學(xué)習(xí)必*的動(dòng)力源泉。雖然直流電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，工作可靠性相對(duì)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(jī)的應(yīng)用作用前景十分看好，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)人員來說，掌握其使用技術(shù)要點(diǎn)，對(duì)于延長(zhǎng)直流電機(jī)的使用壽命，構(gòu)建節(jié)約型和諧社會(huì)具有重要的意義。正確使用直流電機(jī)應(yīng)注意以下技術(shù)要點(diǎn)。

1 科學(xué)調(diào)整

直流電機(jī)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)，在電樞繞組的兩根有效邊中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì);而當(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繞組，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)矩的方向相反;而電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩則是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)，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。一般來說，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)或受負(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。

2 防止勵(lì)磁回路開路

直流電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)或工作時(shí)，勵(lì)磁回路一定要接通，不能讓它斷開（啟動(dòng)時(shí)要將勵(lì)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(dòng)機(jī)是靜止的，由于轉(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)空載運(yùn)行，它的轉(zhuǎn)速可能上升到很高（這種事故稱為飛車），使電動(dòng)機(jī)遭受嚴(yán)重的機(jī)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(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)?；蚣皶r(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，特別是阻值減

3 電動(dòng)機(jī)的調(diào)速要利用改變磁通的方法來實(shí)現(xiàn)

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)采用改變磁場(chǎng)的方法改變電壓來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。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，可得到平滑的無級(jí)調(diào)速，同時(shí)它的調(diào)速幅度較大，可達(dá)6～10倍。

4 利用電子技術(shù)調(diào)速

近年來，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)，晶閘管整流替代了電子管，大功率集成電路替代了晶閘管，實(shí)現(xiàn)了數(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，另一方面電子調(diào)速設(shè)備價(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。