直流电机电枢绕组故障分析及处理方法

【学习任务】（1）正确分析直流电机电枢绕组的故障原因。

（2）正确进行直流电机电枢绕组的日常维护。

直流电机电枢绕组是电机产生感应电动势和电磁转矩的核心部件，输入的电压较高，电流较大，它的故障不但直接影响电机的正常运行，也会随时危及电机和运行人员的安全，所以在直流电机的运行和维护过程中，必须随时监测，一旦发现电枢故障应立即处理，以避免事故扩张造成更大损失。

1.电枢绕组短路故障的分析与处理

电枢绕组由于短路故障而烧毁时，一般打开电机通过直接观察即可找到烧焦的故障点，为了准确，除了用短路测试器检查外，还可通过图12－1所示简易方法进行确定。

图12－1　电枢短路检测

将6～12 V直流电源接到电枢两侧的换向片上，用直流毫伏表依次测量各相邻的两个换向片间的电压值，由于电枢绕组是非常有规律的重复排列，所以在正常换向片间的读数也是相等的或呈现规律的重复变化偏转。如果出现在某两个测点的读数很小或近似为零的情况，则说明连接这两个换向片的电枢绕组存在短路故障，若其读数为零，则多为换向片间的短路。

电枢绕组短路的原因，往往是绝缘老化、机械磨损使同槽绕圈间的匝间短路或上下层之间的层间短路。对于使用时间不长、绝缘并未老化的电机，当只有一两个线圈有短路时，可以切断短路线圈，在两个换向片接线处接以跨接线，作应急使用，如图12－2所示。若短路绕圈过多，则应送电机修理厂重绕。

图12－2　电枢线圈的短接

（a）单叠绕组；（b）单波绕组

对于叠绕直流电机的电枢绕组线圈，其首、尾正好在相邻的两片上，所以将对应的这两个换向片短接就可以了。而对于单波绕线，其短接线应跨越一个磁极矩，具体的位置应以准确的测量点来定，即被短接的两个换向片之间的电压测量读数最小或为零。

2.电枢绕组断路及处理(www.xing528.com)

电枢绕组断路的原因多是换向片与导线接头焊接不良，或电机的振动过大而造成脱焊，个别也有内部断线的，这时明显的故障现象是电刷下产生较大火花，具体要确定是哪一线圈断路，检测方法如图12－3所示。

抽出电枢，将直流电源接于电枢换向器的两侧，由于断线，回路不会有电流，所以电压都加在断线的线圈两端，这时可通过毫伏表依次测换向片间的电压，当毫伏表跨接在未断线圈换向片间测量时，没有读数；当毫伏表跨接到断路线圈时，就会有读数，且指针剧烈跳动。

图12－3　电枢线圈断路检测

应急处理方法是将断路线圈进行短接，对于单叠绕组，是将有断路的绕组所接的两个换向片用短接线跨接起来；而对于单波绕组，短接线跨过了一个极矩，接在有断路的两个换向片上。

3.电枢绕组接地及处理

电枢绕组接地的原因多数是槽绝缘及绕组相间绝缘损坏，导体与硅钢片碰接所致，也有换向片接地，一般击穿点出现在槽口、换向片内和绕组端部。

检测电枢绕组是否接地的方法是比较简单的，通常采用试验灯进行检测。先将电枢取出放在支架上，再将电源线串接一个灯泡，一端接在换向片上，另一端接在轴上，如图12－4（a）所示，若灯泡发亮，则说明电枢线圈有接地。

若要确定是哪槽线圈接地，还要用毫伏表来测定，如图12－4（b）所示。先将电源和灯泡串接，然后一端接换向器，另一端与轴相接。由于电枢绕组与轴形成短路，所以灯是亮的，将毫伏表的一个端接在轴上，另一端与换向片依次接触，若毫伏表跨接的线圈是完好的，则毫伏表指针要摆动，若是接地的故障线圈，则指针不动。

若要判明是电枢线圈接地还是换向器接地，还需要进一步检测，就是将接地线圈从换向片上焊脱下来，分别测试，即可判断出是哪种接地故障。

应急处理的方法是：在接地处插垫上一块新的绝缘材料，将接地点断开，或将接地线从换向片上拆除下来，再将这两个换向片短接起来即可。