直流電(diàn)機(jī)的(de)試驗方法

直流電(diàn)機(jī)可(kě)分(fēn)為(wèi)直‍×λ流發電(diàn)機(jī)和(hé)直流電(diàn)動機(jī)兩類。通(tōn↕‍∞g)常是(shì)作(zuò)為(wèi)直流電(di¥≈≥àn)源(發電(diàn)機(jī))和(hé)調速拖動(電(diàn)↕÷動機(jī))用(yòng)。在發電(dαλ₽iàn)廠(chǎng)裡(lǐ)，同步發電(←₹diàn)機(jī)的(de)勵磁機(jī)，蓄電(diàn)池的(de)充電(d≥→¶iàn)機(jī)，給粉機(jī)用(yòng)電(₽↓∑diàn)動機(jī)，事(shì)故油泵電(d∞→≠iàn)動機(jī)都(dōu)是(shì)直流電(diàn)機(jī)。

一(yī)、測量方法

按《預規》要(yào)求，直流電(diàn)機(jī)的(de)測量項目有(yǒu)：<¶±σ①繞組的(de)絕緣電(diàn)阻；②¥£ε∞繞組的(de)直流電(diàn)阻；③電(diàn)樞繞組片間(jiān)的(de)直流電(÷§ diàn)阻；④繞組的(de)交流耐壓；⑤磁場(chǎng)可(kě)變電(diàn)阻器(qì)&→ק的(de)直流電(diàn)阻和(hé)絕緣電(diàn)阻；⑥調整碳刷中心位置；⑦檢查繞組極性及★γ其連接正确性；⑧直流發電(diàn)機(jī)特性試驗。

1.繞組的(de)絕緣電(diàn)阻

繞組是(shì)指勵磁繞組、換向極繞組、補償繞組及電(diàn) >α‌樞繞組。按《預規》要(yào)求用(yòng)1000V絕緣電(diàn)阻測試儀，絕緣電(diàn)阻不(bù)低(dī)于0.5M≥≤Ω，對(duì)勵磁機(jī)應測電(diàn)樞繞組對(duì)軸φε✔ε和(hé)金(jīn)屬綁線的(de)絕緣電(dià₹¥↓∞n)阻。

2.繞組的(de)直流電(diàn)阻

測量繞組的(de)直流電(diàn)阻是(shì)檢查各焊""≥接部分(fēn)是(shì)否有(yǒu)虛♦✘₽焊、開(kāi)焊及繞組有(yǒu)無匝間(jiān)短(duǎn)路(•>✔lù)或斷線等缺陷。可(kě)用(yòng)ZC-205A直流電(diàn)阻測試儀或壓降法進行(xíng)。應注意下(xià)列事(shì)項。

(1)并勵勵磁繞組直流電(diàn)阻較大(dà)，可(kě)☆↑‌用(yòng)ZC-205A直流電(diàn)阻測試儀測量。串激勵磁繞組，換向極繞組，補償繞組直流電(σ∑®diàn)阻小(xiǎo)。

(2)對(duì)直流電(diàn)阻小(xiǎo)的(de)繞組，測量後必須→♠在報(bào)告上(shàng)注明(m¶γ±íng)測量位置，以便以後作(zuò)比較。

(3)測量值應換算(suàn)到(dào)同一(yī)溫度進行(xíng)比較(± £←相(xiàng)差不(bù)大(dà)于2%)。

(4)當懷疑有(yǒu)匝闾短(duǎn)路(lù)，而直流電(diàn)阻又(yòu£♠§ )無明(míng)顯反映時(shí)，可(kě)‍Ωσ₩以測電(diàn)樞繞組和(hé)各磁極繞組的(de)交流阻抗來(lái)±λ®✔判斷。

3.測量電(diàn)樞繞組片間(jiān)的(de)直流電(diàn✔")阻

測量目的(de)是(shì)為(wèi)了(le)檢查電(diàn)樞繞組與換向片的(de)焊接≈ α✔是(shì)否開(kāi)焊，虛焊及換向片間(jiān)有(yǒu)無金(jīn)屬性短(duǎn≥€&δ)路(lù)等缺陷。測量方法可(kě)用(yòng)高(gāo)精度、速度快(kuà≥"÷i)的(de)ZC-205A直流電(diàn)阻測試儀也(yě)可(kě)用(yòng)壓降法，一(yī)般加5%～10%的(de)¥φ$，N(約5～10A)用(yòng)R＝U／I×10³計(jì)算(suàn)直流電(diàn)阻(U一(yī)¶>'mV、I一(yī)A、R一(yī)μΩ)，如(rú)圖1-1所示。

圖1-1 壓降法測換向片間(jiān)直流電(diàn)阻
(a)電(diàn)源接于相(xiàng)隔接近(jìn)一(yī)個¶γ♠&(gè)極距的(de)兩換向片上(shàng)；
(b)電(diàn)源接于相(xiàng)鄰兩換向片上(shàng)

4.繞組的(de)交流耐壓

《預規》要(yào)求試驗電(diàn)壓為(wèi)1kV，對(duì)100kW以下↕↔(xià)不(bù)重要(yào)的(de¥§©✘)直流電(diàn)機(jī)，電(diàn)樞÷↑™繞組對(duì)軸可(kě)用(yòng)2500∑∞↑βV絕緣電(diàn)阻測試儀代替。

5.直流發電(diàn)機(jī)特性₽£試驗

直流發電(diàn)機(jī)特性試驗包括空(kōng)載、負載、外€λ(wài)特性試驗。

(1)空(kōng)載特性試驗。空(kōng)載特性是(shì)指→←©在額定轉速下(xià)空(kōng)載運行(xíng)，測電(diàn)樞<♣繞組電(diàn)壓與勵磁電(diàn)流的(de€'$>)關系曲線。試驗接線如(rú)圖1-2所示。試驗時(shí)，對(duì×φ  )勵磁機(jī)應斷開(kāi)滅磁開(kāi)關，切除滅磁→↓φ$電(diàn)阻，磁場(chǎng)變阻器(qì)置于最大(dà)位置，電(diàn)機(jī)達∑↕π→額定轉速時(shí)保持穩定。先斷開(kā≥∑i)勵磁機(jī)勵磁回路(lù)，讀(dú)取剩磁電(d♣→αiàn)壓，然後接通(tōng)勵磁機(jī)勵磁回路(lù)，逐步升高​↕(gāo)電(diàn)壓，直至磁場(chǎn€λg)變阻器(qì)全部切除。完成上(shàng)升曲線後按相(xiàn≠∞•™g)反次序完成下(xià)降曲線。注意勵磁電(diàn)流應不(bù)大(♣​dà)于1.5～2.5I_N。調節應單一(yī)方向增減，不(bù)能(néng≠♦α)回複調節，若無剩磁感應電(diàn)壓≈♥，可(kě)用(yòng)外(wài)電(diàn)源恢複剩磁。

(2)負載特性是(shì)指直流電(diàn)機(jī)帶負載運行(xíng)，測錄勵磁機(jī←≤σ☆)勵磁電(diàn)流和(hé)電(diàn)樞繞組的(deβ ↑<)電(diàn)壓關系曲線，對(duì)勵€'✘<磁機(jī)而言，可(kě)以用(yòng)同步發電(diàn)機(jī)的(de)轉子(zǐ)₹ ↔繞組作(zuò)為(wèi)負載，和(hé)發電(diàn)機(jī)空(§∏‍kōng)載試驗同步進行(xíng)。

6.其他(tā)試驗

其餘的(de)項目由于方法較簡單故不(bù)一(yī)一(yī)說(shuō)明(míng)了σΩε←(le)。

圖1-2 直流發電(diàn)機(jī)空(kōng)載試驗接線
G一(yī)直流發電(diàn)機(jī)電(diàn)↔♦≥樞；KM一(yī)滅磁開(kāi)關；
Wf一(yī)直流發電(diàn)機(jī)勵磁繞組；R_m一(yī)滅磁電(diàn)阻；R_L一(yī)磁場(chǎng)可(kě)變電(diàn)阻

二、實例說(shuō)明(míng)

1.實例1-1 絕緣電(diàn)阻下(xi∞₽à)降

某廠(chǎng)有(yǒu)一(yī)台直流電(diàn)動機(jī)Z2-92型<<，75kW，220V，385A。采用(yòng)滑動軸承。由于周圍環境較潮濕，加"♥→上(shàng)軸承漏油及電(diàn)刷炭粉的(de) •¶γ積儲，測電(diàn)樞繞組的(de)絕緣電(β‍diàn)阻過低(dī)，(＜0.3MΩ)，通(tōng)過清掃後，絕緣電(di↔∏ àn)阻升至20MΩ，但(dàn)運行(xín<→¥♥g)一(yī)段時(shí)間(jiān)後絕緣電(diàn)阻又(yòu)降至＜0.₩∑3MΩ；再清掃升至10MΩ，如(rú)此反複，以緻不(bù)能(néng)☆↓↑靠清掃來(lái)解決，決定進行(xíng)徹底處理(lǐ<☆π)。先用(yòng)汽油清洗，主要(yào)部位是(shì)換向器(qì)¶₹☆≈側支架絕緣表面和(hé)電(diàn)樞繞組引線表面，然後用(yòng)幹淨壓縮空(kōng)​≥★氣吹淨殘存汽油，并進行(xíng)幹燥浸漆處理σβ✔(lǐ)。幹燥溫度為(wèi)110～120℃，時(shí→↑≠)間(jiān)為(wèi)5～15h；浸漆時(shí)分(fēn)數→•¥ (shù)段浸于漆槽中，每浸一(yī)段為(wèi)15min，溫度為(wèi)"₹<↔60～70℃。然後進行(xíng)滴漆，不(bù)少(shǎo)于30min。同時(shí)®♠δ<用(yòng)甲苯擦淨各部分(fēn)附著(zhe)的(d∞£e)清漆。浸漆後再進行(xíng)幹燥，初期80℃，後期120℃。直至絕緣電(ε∑©©diàn)阻穩定結束。最後在外(wài)表面噴灰磁漆防油。

此外(wài)，對(duì)周圍環境加÷≈§¥通(tōng)風(fēng)裝置，對(duì)滑動軸承進行(xíng)改造加裝了(le)防油裝置。€×

經過徹底處理(lǐ)後，該電(diàn)機(jī)的(de)絕緣電(≥​​diàn)阻就(jiù)一(yī)直良好(hǎo)。

2.實例1-2 測電(diàn)樞的(de)換₽✘ δ向片間(jiān)直流電(diàn)阻

某電(diàn)廠(chǎng)一(yī)台勵磁機(jī)，100kW，250V，4•→00A。單波繞組。在預試中測換向片間(jiān)直流電(diàn≤₽σ¥)阻時(shí)發現(xiàn)有(yǒu)一(yī)片為(≥φ$¥wèi)0.00092Ω；而常值為(wèi)0.0ε "08249Ω，(根據單波繞組特點測魚相(xiàng)隔兩個(g‍↕∑è)極距的(de)兩換向片間(jiān)的(de)直流電(diàn)阻)從(có←ε↕ng)外(wài)觀檢查看(kàn)該片表面有(yǒu)發黑(hēi)的(de)痕迹ε∏。從(cóng)直流電(diàn)阻看(kàn)互差為(wèi)11.5%，已超标α✔δ(10%)。為(wèi)此進行(xíng)了₹×γ(le)進一(yī)步檢查。通(tōng)過測量升高(gāε§o)片連接線頭間(jiān)電(diàn)阻确定了(le)升高(gāo)片開(kāi)焊缺陷，✔γ¶進行(xíng)重焊後問(wèn)題解決。

3.實例1-3 無火(huǒ)花(hu¥ ā)換向試驗

按《預規》要(yào)求，大(dà)修時(shí)先調整碳©©¥∏刷中心位置，必要(yào)時(shí)可(kě)做(zuò)無火(huǒ)花(huā)換向試驗。所∑↑&謂必要(yào)時(shí)是(shì)指在正常化(huà)檢查合§♦格條件(jiàn)下(xià)，尚未解決換向火(huǒ)花(huā)問(wèn)♠€≤ 題時(shí)。

有(yǒu)一(yī)台BT-75-3000勵磁機(jī)，經多 ↓(duō)次大(dà)修後，換向火(huǒ)花(huāγ∞)日(rì)益嚴重，經正常化(huà)檢查基本合格，僅Ω÷極距偏差稍有(yǒu)超過，為(wèi)此進行(xíng)¥ε♣無火(huǒ)花(huā)換向試驗。試驗接線如(r♥​ú)圖1-3所示。

在圖1-3中，刀(dāo)開(kāi)關的(de)額定電(diàn)流為(wèi)30A，蓄電‌✘(diàn)池為(wèi)12V，附加電(diàn)流調整電(diàn)阻為(©•wèi)0～4Ω，30A，補₩≤$&充饋入電(diàn)流表量程0～50A(用(yòng)毫伏表配分(fēn)流器(qì))換€φγ&向極繞組電(diàn)壓表7.5V，以同步發電(diàn)機(←ασ←jī)轉子(zǐ)繞組作(zuò)負載，可(kě)以繼續對(♥™÷​duì)外(wài)供電(diàn)。

當勵磁機(jī)帶負載後，使負載電(diàn)流為(wèi)200®¥A，此時(shí)換向火(huǒ)花(huā)為(wèi)1÷÷"(1／2)級。饋入反向附加電(diàn)流，換向極繞"π組電(diàn)壓表指示減小(xiǎo)，當★​✔反向附加電(diàn)流從(cóng)3A變化(hu​∑à)至25A時(shí)，火(huǒ)花(huā)←'<變化(huà)是(shì)有(yǒu)的(de)刷下(xià)減小(xiǎo)，有(yǒu)的 ★(de)刷下(xià)增大(dà)。作(zuò)正向☆σ調整也(yě)是(shì)如(rú)此。經分(fēn)析，該機(jī)大(dà)修時(shí¥♥¥​)為(wèi)了(le)滿足換向極氣隙偏差不(bù)超過±∞×;5%，對(duì)極下(xià)墊片，作(zuò)了(le)不(bù)适當的≤&(de)調整。使磁性和(hé)非磁性墊片​​<$混亂，造成有(yǒu)的(de)超前，有(yǒu)的(de)延滞換向。

圖1-3 無火(huǒ)花(huā)試驗接線圖
S一(yī)雙擲雙極刀(dāo)開(kāi)關；GB一(yī)蓄電(di‍÷∞‌àn)池；R_pf一(yī)磁場(chǎng)調整電(diàn)阻；R_t一(yī)附加電(diàn)流調整電(diàn)阻；
BQ一(yī)并激繞組；ZQ一(yī)同步發電(di¶☆★àn)機(jī)轉子(zǐ)線圈；HXQ一(yī)換向極繞組

停機(jī)後，對(duì)各墊片進行(xíng)測量，并将所有(yǒu)非磁性墊片在各換向極下​↓'♣(xià)均調至2.7mm，用(yòng)磁★¶≈性墊片調整使各換向極下(xià)氣隙均為(wèi)5mm。

調整後做(zuò)試驗，電(diàn)流為(wèi)200A，饋入附加電(diàn)流前，換向←★火(huǒ)花(huā)為(wèi)1(1／2)級。正向饋入附加電(diàn)流，6.5A對(∏↕duì)火(huǒ)花(huā)減小(xiǎo)，9A時(shí)無火(huǒ)花(huā) × ≈，19A時(shí)出現(xiàn)初次火(huǒ)花(huā)。

當負載電(diàn)流為(wèi)240A時≥Ω(shí)，正向附加電(diàn)流為(wèi)12～22.5A時(shí)，無火(h₩<∏uǒ)花(huā)。在負載200A時(shí)，無火(huǒ)花(huā)換向≤π區(qū)域平均線偏離(lí)橫坐(zuò)标軸為↓™£↔(wèi)△I₂₀₀＝(9＋19)／2＝14A，氣隙改變值△δ_k／δ_k＝△I／I＝14／200＝7%；在負載電(diàn)流240♦‍A時(shí)，△I₂₄₀＝(12＋22.5)／2＝17.25A，△δ_k／δ_k＝17.25／240＝7.19%。取240A為(wèi$α‍)基準，調整墊片。

該勵磁機(jī)的(de)換向極氣隙由二部​↑分(fēn)組成，其中δ_k1為(wèi)換向極鐵(tiě)芯與電(diàn)樞表面間(jiān)"®©∞空(kōng)氣隙，δ_k2為(wèi)換向極鐵(tiě)芯與機(jī)座間(jiān)的(de)非磁性墊片厚度，故&♦Ωקdelta;_k＝δ_k1＋δ_k2＝5＋2.7＝7.7mm，而△δ_k＝7.19×7.7=0.55mm，為(wèi)此，将各極下(xià)抽取0.5mmσ↓非磁性墊片(△I為(wèi)正向時(shí)，氣隙減小(xiǎα​'o))并換上(shàng)0.5mm磁性墊片。經調整後，全部電(diàn)刷火(huǒ)花(h∑β'uā)已完全消滅。

4.實例1-4 直流發電(diàn)機(jī)特性試驗

某廠(chǎng)一(yī)台勵磁機(jī)(直流發電(diàn)機(jī))型'‍™¥号為(wèi)BT-120-3000(120kW，3000r​§§/min，額定電(diàn)壓230V，額定電(diàn)流±εα 520A)在某年(nián)因運行(xíng)中電(dδ‍iàn)刷振動冒火(huǒ)，為(wèi)此做(zuò)了(le" )各種電(diàn)氣試驗，包括空(kōng)載、負載和(hé)外(wài©≈✘±)特性試驗等。

空(kōng)載特性試驗數(shù)據見(jiàn)表1-1。

根據上(shàng)述數(shù)據繪制(zhì)的(de)特性曲線如(rú)圖1-4所♥×"示。

負載特性試驗數(shù)據見(jiàn)表1-2。

圖1-4 空(kōng)載特性曲線

勵磁電(diàn)壓變化(huà)率為(wèi)△U%＝↑•(196－180)／196×100%＝8.16%。

外(wài)特性試驗數(shù)據見(jiàn)表1-3。

電(diàn)壓下(xià)降率為(wèi)△U%＝(196－176)／•≤&₹196＝10.2%。

以上(shàng)試驗與曆次試驗比較合格。

同時(shí)，又(yòu)做(zuò)了(l↑><↔e)定、轉子(zǐ)直流電(diàn)阻，整流片間(jiān)電₩≥≈(diàn)阻；定子(zǐ)繞組的(de)交流阻抗和(hé)電(diàn‍≈)壓降(分(fēn)轉子(zǐ)抽出前後)，都(dōu)未發•λ現(xiàn)問(wèn)題，最後在拆對(duì÷πφλ)輪時(shí)發現(xiàn)間(jiān)隙變大(dà)(0.16mm)而松動，鑲套處理"÷↔​(lǐ)。

5.實例1-5 測量蛙式繞組的(de)直§≈↔"流電(diàn)阻

圖1-5 蛙式繞組接線圖

有(yǒu)一(yī)台直流電(diàn)機(jī)，其電(diàn)樞繞組由蛙式繞組構成，其 ♥參數(shù)為(wèi)：槽數(shù≈$≈)Z＝46；換向片數(shù)K＝92，疊繞組部分(fēn)的(de)換向片節距y_k＝1；第一(yī)節距Y₁＝22，第二節距y₂＝21；波繞組部分(fēn)的(de)換向片節距y_k＝45，第一(yī)節距為(wèi)y'₁＝24，第二節距y'₂＝21，具體(tǐ)接線如(rú)圖1-5所示。

分(fēn)别測量疊繞組和(hé)波繞組的(de)直流電(diàn)阻。測量結果如(rú)下(x‍©≠‍ià)：

(1)疊繞組部分(fēn)從(cóng)1～92号的(de)直流電(diàn)阻為(wèi)0. ¥β 000898～0.000909Ω。

(2)波繞組部分(fēn)從(cóng)1～46号σ‌£₽的(de)直流電(diàn)阻為(wèi)0.000909～0.0009±×σ13Ω。

由上(shàng)述數(shù)據計(jì)算(suàn×✔π)得(de)互差

      &€≈αnbsp;△R₁＝(0.000909－0.000898)／0.000≈®898＝1.2%

       △R₂＝(0.000913－0.000909)／0.000909＝0.44%

由《預規》要(yào)求，相(xiàn ♥♣g)互間(jiān)差值不(bù)應超過最小(xiǎo)值的(de)10%，合格。