直流电机的维护及一般故障处理
一、使用前的检查及使用时的维护
直流电机使用前和使用时还应注意以下几点：
（1）使用前检查换向器表面是否光洁，应无机械损伤和火花灼痕。
（2）检查电刷是否已磨损得太短，刷握的压力是否适当（一般压力应为150—200克/厘米2），刷架位置是否符合规定的标志。
（3）运行时换向器上的火花不能大于1 1/4—1 1/2级。
二、一般故障及处理
直流电机故障的检查及处理方法如表1 所示。
表1 直流电机的其他常见故障及处理
表2 直流电机换向火花等级
直流电机保养
一个检查和维护的详细计划是保证电机良好工作和长寿命的第一要素。作为指导，我们
推荐一个可用的维护计划。
每月的保养：检查碳刷和整流子，做好清洁，必要时更换风扇滤网。检查所有的集电环、直流电机、集电极是否正确工作，检查在端子和部件上接线的厚度。检查在主电柜和直流电机内部是否有水。
每季的保养：检查轴承（温度，震动及噪音）。用摇表检查对地绝缘（不得少于2兆欧）
每半年的保养：干燥的气流来清洁整流子和绕组。检查电气连接和所有的螺丝。在冬季期间为了保持电机的温度，可对励磁供以下电压（30-50V）。
碳刷
电机的检验是在检验房用直流电源进行的。在这样的一个条件下整流换向出现黑色（出现火花）;间歇的轻微火花仅在一种特别剧烈的操作下是可接受的，如快速的反向运动或突然制动。这是电机良好工作
的第一条件。这种可见的现象显示了电机本身或电源潜在的异常。一个均匀和平滑的碳刷表面是整流换向良好的标志;两边不透明的带也是可以接受的。一个完全不透明或有不透明斑点的表面显示了危险的整流换向，必须检查。如果电源不同于一个完全可控的三相电桥，检查水平电感是否可能出现。碳刷一致和均匀的磨损是良好整流换向的标志，为了保证这个，应检查：
1.电机电流必须在额定值附近，工作在负载不足可导致划伤整流子而过载可能导致表面烧伤。
2.所有能够在支架上自由滑动（间隙在0.05到0.3mm）并且它们的长度必须不得覆盖不了铜辫而
损坏整流子。
在任何一种情况下都必须更换（我们推荐SA45,EG331,EG571）,来使碳刷配合整流子。首先的保养是应该用砂布包在整流子上，多次转动电机来打磨表面。然后用浮石来打磨，用合适的橡皮来用力地清洁，最后用压缩空气。不论如何在完成调整碳刷和以上工作之后，建议在中等载荷下以中等速度运行电机几小时。当碳刷完全适合时，表面将会有光泽。注意：即使只有必要更换一个碳刷，我们也强烈建议更换全套的碳刷。另外，我们建议不要同时用两种不同的碳刷，即使它们认为是一样的。建议最少每500小时检查碳刷一次。如果运行特别多过载和特别激烈的程序，检查的频率可能要加大。
整流子
在检查碳刷时，同时也需检查整流子。暗棕色，一致及有光泽的整流换向的痕迹是良好运行的标志，无需更换。如果痕迹是黑色的污迹，粗糙或燃烧的，可以在慢速低电压下用一个合适的整流子橡皮清洁。灰尘粒子必须吸去。严禁用砂纸或任何相同的东西来进行这项清洁，因为很容易擦伤整流子并严重影响电机的整流换向及工作。同时也建议整流子是否成椭圆形，如果在MAG电机上超过0.025mm或在MM电机上超过0.040mm或有沟槽或异常的痕迹，整流子必须换向和除去云母。
测试方法和常见不良问题的分析 一、测试方法 1.电机空载转速及电流的测试 1）定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电 压, 并不是指电源电压），无负载时的电机每分钟转动的圈 数 （空载转速）及此时流过端子的电流 2）测试方法：使用测速计、胶轮、直流电源，如下连接, 直流电源 电机测速计 参考测试 方法：使 用电机综 合测试仪测试（但誨定范围及电机的冲片槽数，测试 数据不准） 2.负载转速及电流的测试 1）定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电 压, 并不是指电源电压），额定负载时的电机每分钟转动的 圈数（负载转速）及此时流过端子的电流（负载电 流） 2）测试方法：见上图，一般选择胶轮的直径为20mm,如 果负载为M gem,则所挂舷码的重量则为M g,同时胶 轮上的圈数取决于绳子A处必须松动才行（即祛码的重 量必须全部加到轮子上才行） 3.堵转力矩和堵转电流的测试
1）； “ 定义：使电机正好停止转动时的负载力矩Ts即为堵转力
矩，此时的电流即为堵转电流Is 3)一般采用两点法进行测试，选择两个负载T1及T2,测 试此负载下的nl> n2及II、12,使用下而的公式计算堵 转力矩和堵转电流： Ts=(n2Tl-nlT2)/(n2-nl) I S=(I2T1-I2T2)/(T1-T2)+(I1-I2)/(T1-T2)*T S 注意点：T1最好在最大效率点附近，而T2最好在最大 功率点附近 参考测试方法：可以采用测功计测试(不精确)或者使 用扭力计测试(较准) 4.窜动量的测试 1)定义：转子在电机中沿轴向可以松动的最大的间隙量 2)测试方法：使用百分表，电机轴前后最大窜动的位置在 百分表上显示的位置分别是A和B，则电机窜动量为B-A 电机 5.电流波形 1)定义：电机在额定电压下旋转时，流过电机两端子间的电 流的变化的波形，可以用示波器进行显示 2)测试方法：如图连接，示波器上显示的波形即为电机的电 流波形，电容一般为qf的电解电容，如果槽数为n 个，则 电机转动一周的完整的波形数为2n个
无刷直流电机驱动 James P. Johnson, Caterpiller公司 本章的题目是无刷直流电动机及其驱动。无刷直流电动机（BLDC）的运行仿效了有刷并励直流电动机或是永磁直流电动机的运行。通过将原直流电动机的定子、转子内外对调—变成采用包含电枢绕组的交流定子和产生磁场的转子使得该仿效得以可能。正如本章中要进一步讨论的，输入到BLDC定子绕组中的交流电流必须与转子位置同步更变，以便保持磁场定向，或优化定子电流与转子磁通的相互作用，类似于有刷直流电动机中换向器、电刷对绕组的作用。该原理的实际运用只能在开关电子学新发展的今天方可出现。BLDC电机控制是今天世界上发展最快的运动控制技术。可以预见，随着BLDC的优点愈益被大家所熟知且燃油成本持续增加，BLDC必然会进一步广泛运用。 2011-01-30 23.1 BLDC基本原理 在众文献中无刷直流电动机有许多定义。NEMA标准《运动/定位控制电动机和控制》中对“无刷直流电动机”的定义是：“无刷直流电动机是具有永久磁铁转子并具有转轴位置监测来实施电子换向的旋转自同步电机。不论其驱动电子装置是否与电动机集成在一起还是彼此分离，只要满足这一定义均为所指。”
图23.1 无刷直流电机构形 2011-01-31 若干类型的电机和驱动被归类于无刷直流电机，它们包括： 1 永磁同步电机（PMSMs）； 2 梯形反电势(back - EMF)表面安装磁铁无刷直流电机； 3 正弦形表面安装磁铁无刷直流电机； 4 内嵌式磁铁无刷直流电机； 5 电机与驱动装置组合式无刷直流电机； 6 轴向磁通无刷直流电机。 图23.1给出了几种较常见的无刷直流电机的构形图。永磁同步电机反电势是正弦形的，其绕组如同其他交流电机一样通常不是满距，或是接近满距的集中式绕组。许多无刷直流电
直流电动机常见故障分析与维修 1.引言 电动机在人们的工农业生产中发挥着巨大的作用，给人们的生活带来了极大的便利。直流电动机虽然结构较复杂，使用与维护较麻烦，价格较贵,但是由于其具有调速性能好，起动转矩大等优点, 本文分析了电动机的结构、工作原理以及在工作中的常见故障，并给出了一些日常维护的方法。 2.直流电动机的原理、结构与拆装 2.1直流电动机的工作原理 当把直流电动机的电刷A、B接到直流电源上时，从图2.1可以看出,电刷A是正电位，Ｂ是负电位，在N极范围内的导体ab中的电流是从a流向b,在S极范围内的导体ｃｄ中的电流是从ｃ流向d。前面已经说过，载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，因此，ａｂ和cd两导体都要受到电磁力Fde的作用。根据磁场方向和导体中的电流方向，利用电动机左手定则判断,aｂ边受力的方向是向左,而cｄ边则是向右。由于磁场是均匀的,导体中流过的又是相同的电流,所以，ab边和cｄ边所受电磁力的大小相等。这样,线圈上就受到了电磁力的作用而按逆时针方向转动了。当线圈转到磁极的中性面上时,线圈中的电流等于零，电磁力等于零，但是由于惯性的作用，线圈继续转动。线圈转过半州之后,虽然aｂ与cｄ的位置调换了，aｂ边转到S极范围内,ｃｄ边转到N极范围内,但是，由于换向片和电刷的作用，转到Ｎ极下的cd边中电流方向也变了，是从d流向ｃ,在S极下的ab边中的电流则是从ｂ流向a。因此，电磁力Fｄc的方向仍然不变,线圈仍然受力按逆时针方向转动。可见，分别处在Ｎ、S极范围内的导体中的电流方向总是不变的，因此,线圈两个边的受力方向也不变,这样，线圈就可以按照受力方向不停的旋转了,通过齿轮或皮带等机构的传动，便可以带动其它工作机械。 图2．1 从以上的分析可以看到，要使线圈按照一定的方向旋转，关键问题是当导体从一个磁极范围内转到另一个异性磁极范围内时(也就是导体经过中性面后),导体中电流的方向也要同时改变。换向器和电刷就是完成这
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 直流电机常见故障及排除 方法(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-9217-56 直流电机常见故障及排除方法(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1、前言 直流电机的故障多种多样，产生的原因较为复杂，并且相互影响，电机运行中由于制造、安装、使用、维护不当，都可引起故障。 2、直流发电机常风故障及排除方法 2.1并励直流发电机建立电压的条件 （1）条件：A、主磁极必须有剩磁；B、并励绕组并联到电机绕组上时，接线极性必须正确；C、励磁回路中总电阻值必须小于临界电阻。 （2）排除并励直流电机不能建立稳定电压的故障方法 A、新安装的原因是电机控制柜内接线松脱或电机碳刷接触不良所致。认真检查，调整碳刷压力即可。
对于长期使用后的由于主磁极剩磁消失或严重减少，可先将并励绕组与电柜绕组联接线断开，用直流电源加于并励绕组使其磁化，如发电机仍不能发电，可改变极性重新磁化。 B、在发电机旋转方向正确的情况下，有时由于电机外部或内部并激绕组与电柜绕组联接不正确导致励磁磁通与主磁极的剩磁磁通极性相反，使剩磁进一步减小不能自励，这时只要调换一下励磁绕组接线的极性就可以了。 C、为调整输出电压，励磁回路通常串联附加电阻，有时电阻断线、接头松脱使励磁回路总电阻大于发电机临界电阻，不能建立电压可将电阻值调小或短接一下，待发电机建立电压后，再调节电阻，使电压达到额定值。 2.2空载电压正常，加载后显著下降 （1）串励绕组的极性接反，检查接线可将串励绕组的2个接头互换位置试验，观察电压，若回升………..
电机控制器检测试验标准 1、环境条件 1.1实验环境条件： 1.1.1温度在-20℃-40℃。 1.1.2相对湿度在10%-75%之间。 1.2使用环境条件： 1.2.1当环境温度在-20℃-80℃时，控制器能按规定的定额运行。 1.2.2在相对湿度不超过100%情况下能正常工作，即控制器表面产生凝露时也可正常工作。 2、实验检查项目 2.1机械尺寸及外观检测 2.1.1按照产品的设计图纸，检查控制器外形和安装尺寸是否符合要求，外观是否整洁无损伤，表面是否贴有检验标识和铭牌，字迹内容要求清晰无误。 2.1.2控制器出线铜排表面平整，安装牢固可靠，整齐无污渍。 2.2基本性能检测 2.2.1控制器可在规定的电压和电流下正常运行。 2.2.2控制器应可以使无刷直流电机实现怠速、正反转运行、调速等基本功能的控制。 2.3各种保护功能及信号输出检测 2.3.1过温检测：当控制器在超过规定温度时自动停止运行，并在温度降低到允许值时才可以继续运行。 2.3.2过流检测：当控制器的母线或相线电流超过允许值时应能自动断电保护并发出报警信号。 2.3.3过压检测：当控制器的输入电压超过其最大输入电压时自动发出报警信号。 2.3.4欠压检测：当控制器的输入电压低于其最小输入电压时自动报警信号。 2.3.5堵转检测：在电机堵转超过规定时间时，控制器应停止对电机输出电流，并发出报警信号。 2.3.6霍尔故障检测：当电机的位置传感器输出异常信号时，控制器应停止对电机输出电流，并发出报警信号。 2.3.7加速器信号异常检测：当控制器检测到加速踏板在上电时的信号异常时禁止对电机
输出，并发出报警信号。 2.3.8刹车断电：当控制器检测到刹车信号输入时停止对电机输出。 2.3.9刹车复位：当控制器发生过温、过压、欠压、堵转、霍尔故障、加速器信号异常等故障后，检测到故障消失且有刹车信号输入后即可复位。 2.3.10速度输出信号：控制器应能根据电机转速的变化而输出对应的脉冲信号。 保护系统检验按照GB/T 3859.1-1993的6.4.13的要求进行。 6. 4.13保护系统的检验 保护系统检验主要包括各种过电流保护装置的过流整定；快速熔断器和快速开关的正确动作}各种过电压保护设施（如避雷器、浪涌过电压抑制器、重复过电压阻容吸收器等）的正确工作，装置冷却系统的保护设施（如风速、流量、水压等继电器）的正常动作，作为安全操作的接地装置和开关的正确设置以及各种保护器件的互相协调。 由于变流器保护系统形式繁多，因而不可能提出一个通用的检验规则。总的要求是，保护系统的检验应尽可能在不使变流器各部件受到超过其额定值冲击的条件下进行。出厂试验时保护系统动作的检验不包括那些动作时会发生永久性损坏的器件（如熔断器），因而，本标准6.4. 13.1规定的b、c两种试验除非有专门的规定，否则不是必须进行的。整个变流器系统过电流保护设旅性能的检验，可根据产品技术条件的规定进行。而熔断器的保护性能，则只有在认为有十分必要时，由供需双方商定，按有关规定进行。 6.4.13.1过电流保护检验 a．持续过电流保护检验 本试验可与6.4.3额定电流试验同时进行。调整限流元件（如过电流继电器或自动开关等）的整定值使与产品技术条件的规定值相符，如果设备中采用了保护变流器免受过电流冲击的控制系统，则其性能也应检验； b．直流侧短路保护检验 在直流侧做人为短路，检验快速熔断器和快速开关等保护器件的正确动作， c．交流侧短路保护检验 在电路臂做人为短路，检验交流侧保护器件的正确动作。 6. 4.13.2过电压保护检验 装置过电压（见5.7.8.3）的测量一般可使用高频示波器，其频率响应须在40 MH：以上，有条件时，可与同步开关及峰值电压表配合使用，测量数据以示波器为准。 a．分合闸引起的浪涌过电压保护措施的检验
浅谈直流电机的故障诊断及维护 摘要】直流电机系统的维护决定其正常运行；直流电机结构的特殊性决定其故 障的多样性和故障诊断的复杂性。只有正确维护，准确诊断，才能实现高效稳定 地运行。本文阐述了直流电机故障诊断、直流电机的检查维护、直流电机控制部 分的维护与检修以及直流电机的日常管理，旨在提高直流电机的工作效率以及企 业的经济效益。 【关键词】直流电机故障诊断检查维护日常管理 有关直流电机最早的历史可以追溯到十九世纪二十年代，那时候有关电机的 相关理论已经开始普遍流传，人们将直流电机不断地改造以适应时代的需求。直 流电机过载能力较强，热动和制动转矩较大，调速性能优越，易平滑调速，而且 控制系统简单，电控系统造价低，这个是交流电机无法取代的。因此在钻井中， 直流电机仍在广泛应用着。 一、直流电机故障诊断 直流电机的复杂结构决定了其故障的多样性原因的多样性。主要分为机械性 故障和电气性故障。 1、机械故障。机械性故障包括安装不良松动、轴承不良、润滑脂泄漏等问题，判断机械故障先看电机是否有异响、振动是否过大，两电机电流是否相差过大，解决方法主要通过重新校正平衡以及更换相应设备等措施进行故障排查。机 械故障是难以避免的，而且往往在现场无法解决，这需要我们提前发现处理，防 止事故扩大化。 2、电气故障。直流电机运行的电气故障主要表现在以下几个方面：（1）运 行过程中电机温度升高；（2）电刷下火花强烈引起换向片烧黑；（3）绝缘老化 速度加快等。电气故障可通过电流的波动来判断。运行中的温度升高主要由电机 过载、风机工作不正常、电枢线圈短路等原因所致。处理过程中要找准引起温度 上升的原因，并对相应部位进行检修维护。电刷打火主要是因为碳刷磨损过大或 电刷弹簧老化引起的，应及时更换。换向片应视灼烧情况处理，对于轻微的灼烧 可以拿砂纸打磨凹凸面，严重的应考虑返厂更换了。电机绝缘性能下降最直观的 表现是电控柜直流接地灯亮，电机启动后电压很低，但电流很大。应用兆欧表测 量电枢的绝缘电阻，最低不能低于0.7兆欧。解决方法可以先用热风机或大灯泡 烘烤线圈，若结果不理想，应及时返厂做绝缘处理。 二、直流电机的检查维护 虽然直流电机的故障有很多，但主要集中在碳刷、换向器、轴承等元件，同 时亦是故障的多发区。钻井直流电机主要使用T900的碳刷，而且分直、斜两种。 1、电刷的维护。电刷的质量对换向有很大的影响，合理的选择电刷可以改 善换向。而电刷的维护需要从以下几个方面进行：（1）确认电刷辫螺丝是紧固的，刷辫不影响电刷的自由运动。（2）确保电刷辫不接触到电机内部非绝缘部分。（3）检查电刷能否在刷握内自由移动，弹簧的位置必须正确，功能正常。（4）刷握离换向器表面的距离应一致。 2、换向器的维护。换向器工作状况好坏直接关系直流电机的工作状况，因 此必须加强对换向器的维护。而直流电机换向故障主要标志是换向火花，换向火 花实际上是电刷的换向片脱离接触时，释放的电磁能量。换向器的维护和电刷的 维护与质量直接挂钩，正确的进行电刷质量选择和合理维护电刷运行时换向器维
直流电机控制电路集锦 直流电机的类型 按：直流电机在家用电器、电子仪器设备、电子玩具、录相机及各种自动控制中都有广泛的应用。但对它的使用和控制，很多读者还不熟悉，而且其技术资料亦难于查找。直流电机控制电路集锦，将使读者“得来全不费功夫”! 在现代电子产品中，自动控制系统，电子仪器设备、家用电器、电子玩具等等方面，直流电机都得到了广泛的应用。大家熟悉的录音机、电唱机、录相机、电子计算机等，都不能缺少直流电机。所以直流电机的控制是一门很实用的技术。本文将详细介绍各种直流电机的控制技术。 站长的几句说明：本文内容比较详实完整，但遗憾的是原稿的印刷质量和绘图的确很差，尽管采取了很多措施，有些图仍可能看不太清楚。 直流电机，大体上可分为四类： 第一类为有几相绕组的步进电机。这些步进电机，外加适当的序列脉冲，可使主轴转动一个精密的角度(通常在1.8°--7.5°之间)。只要施加合适的脉冲序列，电机可以按照人们的预定的速度或方向进行连续的转动。 步进电机用微处理器或专用步进电机驱动集成电路，很容易实现控制。例如常用的SAAl027或SAAl024专用步进电机控制电路。 步进电机广泛用于需要角度转动精确计量的地方。例如：机器人手臂的运动，高级字轮的字符选择，计算机驱动器的磁头控制，打印机的字头控制等，都要用到步进电机。 第二类为永磁式换流器直流电机，它的设计很简单，但使用极为广泛。当外加额定直流电压时，转速几乎相等。这类电机用于录音机、录相机、唱机或激光唱机等固定转速的机器或设备中。也用于变速范围很宽的驱动装置，例如：小型电钻、模型火车、电子玩具等。在这些应用中，它借助于电子控制电路的作用，使电机功能大大加强。 第三类是所谓的伺服电机，伺服电机是自动装置中的执行元件，它的最大特点是可控。在有控制信号时，伺服电机就转动，且转速大小正比于控制电压的大小，除去控制信号电压后，伺服电机就立即停止转动。伺服电机应用甚广，几乎所有的自动控制系统中都需要用到。例如测速电机，它的输出正比于电机的速度；或者齿轮盒驱动电位器机构，它的输出正比于电位器移动的位置．当这类电机与适当的功率控制反馈环配合时，它的速度可以与外部振荡器频率精确锁定，或与外部位移控制旋钮进行锁定。 唱机或激光唱机的转盘常用伺服电机。天线转动系统，遥控模型飞机和舰船也都要用到伺服电机。 最后一类为两相低电压交流电机。这类电机通常是直流电源供给一个低频振荡器，然后再用低频低压的交流去驱动电机。这类电机偶尔也用在转盘驱动机构中。 步进电机的基本工作原理
电机检验标准 1.0 目的规范电机检验作业，确保电机各项性能以质量达到标准要求，杜绝不合格产品进仓、出厂。1.1 总装好的电动机要进行试验，主要验证电动机性能是否符合有关标准和技术条件的要求;设计和制造上是否存在影响运行的各种缺陷;另外，通过对试验结果的分析，从中找出改进设计和工艺、提高产品质量的途径。 2.0 范围适用于公司的电机检验作业。 3.0 定义/参考3.1 《过程和产品的 测量和控制程序》3.2 《不合格品控制程序》4.0 作业流程生产车间(产品送检) 品管课(检验) 检测结果评审检验结果填报《检验报告单》 PQC 加强监督控制判定合格入库返工处理品管课(异常反馈单) 不合格5.0 检验项目生产部门按生产工单号进行生产，生产完工的产品置于…待检?区，并通知品管课检验员进行检测。5.1 检验实施品管课检验员接到通知后按照生产工单号，即前往…待检? 区，核对产品的品名、型号规格、数量、批号等。了解任务期限，准备好记录表格和检测工具，随后进行检验。5.2 检验方式检验员对所有组装的电机全检。5.3 检验程序、方法与要求5.3.1 检验员根据生产部门的生产工单单号进行检验工 作。5.3.2 。产品检验程序和方法、要求见《电机检测基准》5.4 检验的工具、性能要点及故障处理5.4.1 检测的工具万用表、电桥、耐压仪、游标、电机检测台等。5.4.2 对外观符合要求的电机:其引出线端子、接线应紧固，不可有松脱现象。5.4.3 三相电机应测量三相直流电阻，三相电阻应平衡;单相电机应测量主、副绕组的直流电阻。5.4.4 所有电机都应做耐压试验，考验绕组对机壳或相间的绝缘强度。5.4.5 所有电机都应做空载、堵转试验。其三相电流应平衡，其空载、堵转损耗应符合标准。5.4.6 检测时出现以下情况停止做下一步试验，应排除故障: 接线端子、接线螺帽未紧，三相直流电阻不平衡超过平均值?5，耐压试验时击穿、闪络，三相空载、堵转电流过大、过小、不平衡值超过 10,、损耗过大，电
直流电机的认识与检测维修方法 直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。 直流电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。陕西西玛金都机电生产部李工程师说：起动机使用的直流电动机为短时额定工作的串激式直流电动机，它起动柴油机时的导线较粗，产生的转矩也很大。 直流电动机主要由电枢、换向器、磁极、激磁绕组和电刷等组成。壳体内部电枢绕组和激磁绕组串联在一起，当蓄电池供电时，激磁绕组和铁心形成磁极而产生磁场，同样，电枢绕组也产生磁场。两个磁场相互作用而产生很大的转矩，然后通过起动机驱动齿轮输出动力。 1.直流电动机的修理。 (1)检修电刷和电刷架，电刷总成的安装位置如图02所示。图02 ST614型起动机的构造。在正常情况下.电刷的高度一般在20mm左右。若在检修中发现磨损到小于原高度1/2时，应换用同型号的新电刷。更换后的电刷，应保证工作面与换向器接触面积在75%以上。若接触面不符合要求时，可用"0"号细砂纸垫在换向器表面上.将电刷工作面研磨成圆弧状的接触面。电刷弹簧的压力一般为13土2N，否则，应更换或调整电刷弹簧。 (2)看图检修电枢 ①电枢的实物外形如图03所示。图03 电枢的实物外形 电枢线圈在使用中出现短路、断路和搭铁现象时，可用万用表电阻挡进行检测。 ②换向器表面应无烧损、划伤、凹坑和云母片凸起等缺陷。换向器表面上的污物，应用汽油将其清洗干净。对于松脱的接头要用锡焊重新牌。换向器表面出现较严重的烧损、磨损和划.并造成表面不光滑或失圆时，可根据具体情况进行修复或更换。 ③电枢两端轴颈与轴承衬套的配合间隙应控制在o. 04 ~ o. 15mm范围内。若测量出的问隙值超过o. 15mm时，应换用新衬套。 (3)看图检修磁场线圈 ①磁场线圈的实物外形如图04所示。图04 磁场线圈的实物外形。 磁场线圈损坏后，可用万用表电阻挡检测磁场线圈的工作情况。 ②磁极铁，心松动、线圈出现松动或其他原因造成损坏后，可将旧绝缘稍加处理后，用布带重新包好，再进行绝缘处理。 ③检修中发现有断路或短路的线圈时，一般应换用新线圈或重新绕制 (4)看图检修后端盖 后端盖的实物外形如图05所示。 图05 后端盖的实物外形 ①在后端盖的4个电刷架中有2个与盖体绝缘，另外2个与盖体搭铁。 ②相邻2个电届IJ架之间的绝缘电阻应大于0.5Mn。若绝缘电阻过小，应查明原因后修复. 电枢绕组接地故障 这是直流电动机绕组最常见的故障。电枢绕组接地故障一般常发生在槽口处和槽内底部，对其的判定可采用绝缘电阻表法或校验灯法，用绝缘电阻表测量电枢绕组对机座的绝缘电阻时，如阻值为零则说明电枢绕组接地；或者用图所示的毫伏表法进行判定，将36V低压电源通过额定电压为36V的低压照明灯后，连接到换向器片上及转轴一端，若灯泡发亮，则说明电枢绕组存在接地故障。具体到是哪个糟的绕组元件接地，则可用图所示的毫伏表法进
（1）直流电机选择 由于本次毕业设计采用的是飞思卡尔公司提供的伺服电机，伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W 三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数），而且伺服电机一般是功率小,运行精确,能高速制动,惯量小,适合闭环控制,也就是能检测到实际位置和理论位置的误差,并消除。 （2）直流电机的控制 PWM控制 脉宽调制的全称为：Pulse Width Modulator，简称PWM。由于它的特殊性能，常被用作直流回路中灯具调光或直流电动机调速。这里将要介绍的就是利用脉宽调制(PWM)原理制作的马达控制器。该装置可用于12v或24v直流电路中，两者间只需稍做变动。它主要是通过改变输出方波的占空比，使得负载上的平均接通时间从0-100％变化，以达到调整负载亮度/速度的目的。PWM信号一般可有微控制器产生。如图1
图1 微控制器产生的PWM控制信号 （3）直流电机的反馈与控制 旋转编码器 旋转编码器是用来测量转速的装置。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数（几十个到几千个都有），和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。编码器若以信号原理来分，有增量型编码器,绝对型编码器。增量型编码器(旋转型)由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z
//直流电机正反转C程序 #include
1.0 目的规范电机检验作业，确保电机各项性能以质量达到标准要求， 杜绝不合格产品进仓、出厂。 1.1 总装好的电动机要进行试验，主要验证电动机性能是否符合有关标准和 技术条件的要求；设计和制造上是否存在影响运行的各种缺陷；另外， 通过对试验结果的分析，从中找出改进设计和工艺、提高产品质量的途 径。 2.0 范围适用于公司的电机检验作业。 3.0 定义/参考 3.1 《过程和产品的测量和控制程序》 3.2 《不合格品控制程序》 4.0 作业流程 生产车间（产品送检）品管课（检验）
检测结果评审 检验结果填报《检验报告单》 PQC加强监督控制判定 合格入库 返工处理品管课（异常反馈单）不合格 5.0 检验项目生产部门按生产工单号进行生产，生产完工的产品置于 ‘待检’区，并通知品管课检验员进行检测。 5.1 检验实施品管课检验员接到通知后按照生产工单号，即前往‘待检’区， 核对产品的品名、型号规格、数量、批号等。了解任务期限，准备好记录表格和检测工具，随后进行检验。 5.2 检验方式检验员对所有组装的电机全检。 5.3 检验程序、方法与要求 5.3.1 检验员根据生产部门的生产工单单号进行检验工作。 5.3.2 产品检验程序和方法、要求见《电机检测基准》。 5.4 检验的工具、性能要点及故障处理 5.4.1 检测的工具万用表、电桥、耐压仪、游标、电机检测台等。 5.4.2 对外观符合要求的电机：其引出线端子、接线应紧固，不可有松脱现 象。
5.4.3 三相电机应测量三相直流电阻，三相电阻应平衡；单相电机应测量主、 副绕组的直流电阻。 5.4.4 所有电机都应做耐压试验，考验绕组对机壳或相间的绝缘强度。 5.4.5 所有电机都应做空载、堵转试验。其三相电流应平衡，其空载、堵转损耗应符 合标准。 5.4.6 检测时出现以下情况停止做下一步试验，应排除故障：接线端子、 接线螺帽未紧，三相直流电阻不平衡超过平均值±5%，耐压试验时击 穿、闪络，三相空载、堵转电流过大、过小、不平衡值超过10％、损 耗过大，电机异常发热，异味，振动大，异响等。并做好相关记录。 5.5 检验判定检验结果依据电机检测基准进行判定。 5.6 不合格品依据《不合格控制程序》规定处理。 5.7 检验记录： 5.7.1 检测结果记录于《电机检验报告单》，经检验员签字盖章，由品管课 录入ERP系统进行产品核销并保留存档。 5.7.2 检测判定不合格时，检验员应及时对不合格电机做出标识，并及时通 知生产部门，生产部门负责返修措施。如发现批量异常时，检验员应 签发《质量异常反馈单》给生产部门及品管主管，并责令停止生产。 品管课主管应会同生产部门追查原因并采取纠正措施，记录于《质量 异常反馈单》。 5.7.3 返工后的产品须重新提交品管检验员复检，只有经最终检验判定合格 的产品方可入库。 5.7.4 周品质分析品管课应于每周一统计上一周全部检测的品质状况， 并就最终检测中发现的品质异常进行分析，形成书面报告。 6.0 应用表单 6.1 《电机检验报告单》 6.2 《质量异常反馈单》
目录 第1章总体设计方案 (1) 1.1 总体设计方案 (1) 1.2 软硬件功能分析 (1) 第2章硬件电路设计 (2) 2.1 单片机最小系统电路设计 (2) 2.2直流电机驱动电路设计 (2) 2.3 数码管显示电路设计 (4) 2.4 独立按键电路设计 (5) 2.5 系统供电电源电路设计 (5) 2.5.1直流稳压电路中整流二极管的选取： (6) 2.5.2直流稳压电路中滤波电容的选取： (6) 第3章系统软件设计 (7) 3.1 软件总体设计思路 (7) 3.2 主程序流程设计 (7) 附录1 总体电路图 (10) 附录2 实物照片 (11) 附录3 C语言源程序 (12)
第1章总体设计方案 1.1 总体设计方案 早期直流传动的控制系统采用模拟分离器件构成，由于模拟器件有其固有的缺点，如存在温漂、零漂电压，构成系统的器件较多，使得模拟直流传动系统的控制精度及可靠性较低。随着计算机控制技术的发展，微处理器已经广泛使用于直流传动系统，实现了全数字化控制。由于微处理器以数字信号工作，控制手段灵活方便，抗干扰能力强。所以，全数字直流调速控制精度、可靠性和稳定性比模拟直流调速系统大大提高。所以，本次实习采用了驱动芯片来驱动直流电机，并运用单片机编程控制加以实现。 系统设计采用驱动芯片来控制的，所以控制精度和可靠性有了大幅度的提高，并且驱动芯片具有集成度高、功能完善的特点，从而极的大简化了硬件电路的设计。 图1.1 直流电机定时正反转方案 1.2 软硬件功能分析 本次实习直流电机控制系统以STC89C52单片机为控制核心，由按键输入模块、LED显示模块及电机驱动模块组成。采用带中断的独立式键盘作为命令的输入，单片机在程序控制下，定时不断给L293D直流电机驱动芯片发送PWM波形，H型驱动电路完成电机正，反转控制；同时单片机不停的将变化的定时时间送到LED数码管完成实时显示。
直流电机常见故障的处理： 直流电机由于其启动转矩大，调速平稳，控制简单等优点，在生产生活中广泛应用。其按励磁方式可分为他励、并励、串励和并励。串励电动机在使用时，应注意不允许空载起动，不允许用带轮或链条传动；并励或他励电动机在使用时，应注意励磁回路绝对不允许开路，否则都可能因电动机转速过高而导致严重后果的发生。我们也知道在一定的条件下直流电动机和直流发电机可以相互转换的。下面我们主要说一下电机的一些常见故障。
电枢绕组接地故障 这是直流电动机绕组最常见的故障。电枢绕组接地故障一般常发生在槽口处和槽内底部，对其的判定可采用绝缘电阻表法或校验灯法，用绝缘电阻表测量电枢绕组对机座的绝缘电阻时，如阻值为零则说明电枢绕组接地；或者用图所示的毫伏表法进行判定，将36V低压电源通过额定电压为36V的低压照明灯后，连接到换向器片上及转轴一端，若灯泡发亮，则说明电枢绕组存在接地故障。具体到是哪个糟的绕组元件接地，则可用图所示的毫伏表法进行判定。将6～12V低压直流电源的两端分别接到相隔K／2或K／4的两换向片上（K 为换向片数），然后用毫伏表的一支表笔触及电动机轴，另一支表笔触在换向片上，依次测量每个换向片与电动机轴之间的电压值。若被测换向片与电动机轴之间有一定电压数值（即毫伏表有读数），则说明该换向片所连接的绕组元件未接地；相反，若读数为零，则说明该换向片所连接的绕组元件接地。最后，还要判明究竟是绕组元件接地还是与之相连接的换向片接地，还应将该绕组元件的端都从换向片上取下来，再分别测试加以确定。 电枢绕组接地点找出来后，可以根据绕组元件接地的部位，采取适当的修理方法。若接地点在元件引出线与换向片连接的部位，或者在电枢铁心槽的外部槽口处，则只需在接地部位的导线与铁心之间重新进行绝缘处理就可以了。若接地点在铁心槽内，一般需要更换电枢绕组。如果只有一个绕组元件在铁心槽内发生接地，而且电动机又急需使用时，可采用应急处理方法，即将该元件所连接的两换向片之间用短接线将该接地元件短接，此时电动机仍可继续使用，但是电流及火花将会有所加大。 电枢绕组短路故障 若电枢绕组严重短路，会将电动机烧坏。若只有个别线圈发生短路时，电动机仍能运转，只是使换向器表面火花变大，电枢绕组发热严重，若不及时发现并加以排除，则最终也将导致电动机烧毁。因此，当电枢绕组出现短路故障时，就必须及时予以排除。 电枢绕组短路故障主要发生在同槽绕组元件的匝间短路及上下层绕组元件之间的短路，查找短路的常用方法有： ①短路测试器法与前面查找三相异步电动机定子绕组匝问短路的方法一样，将短路测试器接通交流电源后，置于电枢铁心的某一槽上，将断锯条在其他各槽口上面平行移动，当出现较大幅度的振动时，则该槽内的绕组元件存在短路故障。 ②毫伏表法如图所示，将6.3V交流电压（用直流电压也可以）加在相隔K/2或K／4两换向片上，用毫伏表的两支表笔依次接触到换向器的相邻两换向片上，检测换向器的片间电压。在检测过程中，若发现毫伏表的读数突然变小，例如，图中4与5两换向片间的测试
摘要 在电气时代的今天，电动机在工农业生产与人们日常生活中都起着十分重要的作用。直流电机作为最常见的一种电机，具有非常优秀的线性机械特性、较宽的调速范围、良好的起动性以及简单的控制电路等优点，因此在社会的各个领域中都得到了十分广泛的应用。 系统主要功能是：AT89C51单片机接受霍尔传感器传来的脉冲信号，单片机根据外部中断，以及内部定时器进行计数计算出电机转速送到LED并显示，外部装有蜂鸣器电路，在超速或低俗过低都会停止电动机，蜂鸣器发音，显示器不显示，从实用角度看，评价一个系统实用价值的重要标准，就是这个系统对社会生活和科技观念有多大的贡献。 本设计以单片机为核心设计一个电动机转速测定及数据显示控制系统，要求对转速范围在0-3000r/min的直流调速电动机进行测量并显示，转速数据显示精度要达到转速个位数，有转速高、低限报警提示。本设计使用6V直流电机。将霍尔传感器产生的脉冲信号输入到单片机外部中断0口，单片机工作在内部定时器工作方式0，对周期信号进行计数，调用计算公式计算出转速，调用显示程序在LED上，其主要内容是单片机部分主要完成电机转速的测量，LED显示部分主要是把转速显示出来，显示范围在0-3000r/min之间。 本设计主要研究直流电机的控制和测量方法，效率高，电路简单，使用也比较广泛，测速系统采用集成霍尔传感器敏感速率信号，具有频率响应快、抗干扰能力强等特点。从而对电机的控制精度、响应速度以及节约能源等都具有重要意义。 关键词：单片机霍尔IC传感器 , DAC0832 直流电动机转速流程图 A/D 和D/A转换器
目录 摘要 (2) 第一章：引言 (5) 第二章：系统功能分析 (7) 2.1 系统功能概述 (7) 2.2 系统要求及主要内容 (7) 2.3 系统技术指标 (7) 第三章：系统总体设计 (8) 3.1 硬件电路设计思路 (8) 3.2 软件设计思路 (9) 第四章：硬件电路设计 (8) 4.1 单片机描述 (12) 4.1.1 AT89C51引脚及作用 (12) 4.1.2 ULN2003引脚图及功能 (13) 4.2 外围电路设计 (14) 4.2.1时钟电路 (14) 4.2.2复位电路 (14) 4.2.3测速电路 (15) 4.2.4报警电路 (16) 4.2.5显示电路 (16) 4.2.6 74HC573引脚图及功能 (18) 第五章：软件电路设计 (20)
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 直流电机常见故障及排除方法 (新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
直流电机常见故障及排除方法(新版) 1、前言 直流电机的故障多种多样，产生的原因较为复杂，并且相互影响，电机运行中由于制造、安装、使用、维护不当，都可引起故障。 2、直流发电机常风故障及排除方法 2.1并励直流发电机建立电压的条件 （1）条件：A、主磁极必须有剩磁；B、并励绕组并联到电机绕组上时，接线极性必须正确；C、励磁回路中总电阻值必须小于临界电阻。 （2）排除并励直流电机不能建立稳定电压的故障方法 A、新安装的原因是电机控制柜内接线松脱或电机碳刷接触不良所致。认真检查，调整碳刷压力即可。对于长期使用后的由于主磁极剩磁消失或严重减少，可先将并励绕组与电柜绕组联接线断开，用直流电源加于并励绕组使其磁化，如发电机仍不能发电，可改变
极性重新磁化。 B、在发电机旋转方向正确的情况下，有时由于电机外部或内部并激绕组与电柜绕组联接不正确导致励磁磁通与主磁极的剩磁磁通极性相反，使剩磁进一步减小不能自励，这时只要调换一下励磁绕组接线的极性就可以了。 C、为调整输出电压，励磁回路通常串联附加电阻，有时电阻断线、接头松脱使励磁回路总电阻大于发电机临界电阻，不能建立电压可将电阻值调小或短接一下，待发电机建立电压后，再调节电阻，使电压达到额定值。 2.2空载电压正常，加载后显著下降 （1）串励绕组的极性接反，检查接线可将串励绕组的2个接头互换位置试验，观察电压，若回升……….. （2）换向极绕组接反。此情况会使换向严重恶化，可看到电刷下火花随负载增加而更加明显，发现这种情况，先检查换向极性是否正确，可将换向极绕组的接头互换位置，进行试验以观察效果。 （3）电刷偏离中性线过多，严重时不发电空载下电刷有火花，
基于单片机的直流电机控制（正反转，开关控制）原理图如下： 程序如下： /*用电机来代表门的转动情况*/ #include
{ unsigned int x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } /***************************************************************/ void Timer0_int(void) interrupt 1 using 1//定时器0中断处理主要用来处理换方向的时候 { TR0 = 0; TL0=(65536-50000)/ 256; //定时50ms TH0=(65536-50000)% 256; TR0 = 1; if(Flag == 1)//代表改变方向 { P2_0 = 0; P2_1 = 1; } else //方向不变 { P2_1 = 0; P2_0 = 1; } } /****************开始转动：人满时候开始转动**************/ void motor_start(void) { if(kaimen==1) { //Delay(10); if(kaimen==1) { P2_0 = 0; P2_1 = 1; } } } /***************有人但是人未满时或者有夹到人的时候暂停*************/ void motor_pause(void) { if(zanting==1) { Delay(10);
直流无刷电机控制器常见故障及排除方法 （1）断开电源用二极管档检测 A 红表笔接控制器电源输入正极、黑笔接负极、有充电现象为正常，短路则损坏。 B 红笔接控制器电源输入负极，黑笔接红色、黄色、绿色，短路则损坏。 C 红笔接控制器电源输入负极，黑笔接电机负极应有400-700参数。 D 红表笔接电机负极，黑表笔接控制器正极，应有100-300参数。 E 转把红、黑、绿，不应有短路现象。 （2）通电测量 F 检测控制器电源输入正负极是否有36V与48V以上电压。 G 检测转把电源是否有5V以上电压。 H 转动转把，检测电压是否在0.8V-4.2V之间变化。 I 转动转把检测控制器电压输出。 （3）短路刹车断电线控制器应停止输出 无刷控制器检测方法 一、断电检测 1、检测控制器电源输入正负极是否短路 2、检测控制器绕组线参数： A 用黑表笔接电源正极，用红表笔分别接触黄、绿、蓝三根绕阻线，参数在400-700之间 B 重复2的步骤 3、霍尔信号线检测：用黑表笔接黑线，红表笔接红、黄、绿、蓝四根线，应无短路故障 二、通电检测 1、检测控制器电源输入电压是否有36V（48V）以上电压；
2、检测霍尔信号线是否有5-7V电压； 3、检测转把电源是否有5V以上电源； 4、转动转把，检测信号线上是否在0.8-4.2V之间变化。其它3故障则可配合上面状态推断维修： 1：电机不转： a：电压不足，测试MCU的第3脚电压是否大于3.2V； b：刹车电平接法是否正常，检测MCU的第7脚，高电平刹只要电压高于2..5V：低平刹车时电压低于2.0V； c；调速电压是否加到MCU的第5脚； d：接插件未按装良好，缺相导致无法输出； e：上述条件都满足时，则输出及驱动电电路有故障，外力强行转动电机，内部有明显的不均匀阻力时则多为MOS功率管损坏、但有部分为前级驱动三极管损坏。 2：电机转；但不正常： a：控制器60度120度工作方式选择是否对应： b：电机靠外力能力，且转动时有叫大的操声不平稳；输出缺相，检测连接线情况，线路板上元件有漏焊、虚焊、短路、错焊等： c：霍尔信号不对，部分电机需调整控制器输出线或霍尔信号线； d：电机在低速转动时不平稳，多为驱动电路元件参数差异太大，测试三相驱动元件有无错焊，性能不良； 3：电机易停、带负载能力差： a：控制器短路比较电阻R9、R10是否为20K或1.2K： b：电容C7（1000Pf）、死区调节电容C24（100PF）容量偏离太大； c：康铜线过长（*当控制器电容C7、C24容量不对时，工作电流将异常，一般反映为工作电流大而将康铜调得过长）； d：驱动电路的部分元件漏电，性能不良。 4：限流电阻发热，静态电流偏大； a：检测电路中有短路： b：驱动输出有无器件错焊；