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摘要：直流电动机具有良好的启动特性和调速特性，因此在调速性能要求较高的大型设备，比如轧钢机上经常采用直流电动机拖动，但它同时存在着电刷接触摩擦的直流换向问题，结构复杂，维护检修技术要求较高的问题，所以维护人员掌握一定的直流电动机维护保养技术和常见的故障处理方法就显得非常必要。
关键词：直流电动机；换向器；电刷；维护保养；故障处理；
直流电动机的构造相对交流电机复杂，维护和保养的要求很高，尤其是换向器和电刷的维护和保养应得到高度重视。另外，对换向器运行和良好整流的标准、电刷的使用和维护、换向器和电刷常见故障及处理方法也应有所关注。
一、直流电动机换向器正常运行的维护和保养
1.换向器稳定运行的同时能够实现良好整流的相关标准。在对直流电动机进行运行的监控过程中，需要将重点放在换向器的运行与良好整流的观察上。在实际运行的过程中，通过专业点检仔细观察换向器，发现任何问题都要及时进行处理。若是换向器的运行处于良好的状态，其表面氧化膜是非常光滑的，颜色表现为深红色。在电机运行的过程中，要尽可能避免出现大的花火，否则很有可能出现换向器表面破坏，还有可能出现粗糙或者是凹凸不平的坑，进而就会产生很大的火花，导致电机不能正常运行。
2.换向器的保养。换向器表面的灰尘、碳粉应定期清理,可用酒精和白棉布擦洗,以便清除沾附其表面的油污和碳粒,但切忌损伤换向器表面的氧化膜。同时换向片之间沟槽内的积尘也应定期剔除,剔除灰时应用薄竹片进行,切不可用锯条等金属物,以免刮伤换向器。若换向器与电刷间缺乏润滑,电刷会在空载情况下发生跳动,并发出异常声音,遇到这种情况,可用白绵布沾少量石蜡或工业凡士林均匀地涂到换向器表面,声响可以立即消除。但注意应尽量减少应用的次数和润滑剂的分量。
3.换向器的维护。直流电机长时间运行后,换向器表面可能会有轻微的火花灼痕,可用0#砂布在旋转着的换向器上细细的研磨。若换向器表面出现严重的灼痕或粗糙不平、表面不圆或在局部凸凹现象,则应拆下换向器进行重车。重车后的换向器表面必须进行造膜处理,即人为地使换向器的表面生成一层坚硬耐磨的深褐色或深红色的氧化膜。该氧化膜可增加换向器的耐磨性,改善整流状况。造膜方法:把电刷装进刷握里,压下弹簧,使每个电刷承受大约0.15—0.25kg/cm2压力。直流发电机可直接启动其原动机；直流电动机,则用一台交流电动机拖动在额定或低于额定转速下进行,使直流电动机的换向器在旋转状态下和电刷摩擦,促使换向器表面生成氧化膜。正常情况下,用以上方法研磨24小时后,氧化膜即可生成。同时需要注意,新的直流电机在投入运行前,也须进行造膜处理。
二、电刷的使用和维护
直流电机换向器整流性能的好坏,除了与换向器有关以外,还与电刷的因素密不可分。
1.电刷在换向器表面的分布。电刷的换向器表面分布是否得当对于直流电机的运行有很大影响。由于负极性电刷的换向片磨损率高,因此为了使换向片能均匀地磨损,电刷在换向器表面的分布应力求均匀,并且同极性的电刷要错开位置排列,若发现换向器表面的换向片有磨损不均匀的现象,则必须调整刷握、刷架的位置,即可以在刷架的固定点上加垫胶木板等绝缘片,来改变绝缘片的厚度。
2.电刷的及时更换与研磨注意事项。如果换向器上的电刷出现磨损或者是碎裂的时候，进行替换的时候一定要选择相同规格的电刷来进行代替。要保证新的电刷在刷握以及正常工作的过程中能够自由运动，否则的话就需要进行修磨，同时也要保证电刷的活动范围不能太大。在电刷进行更换之后，需要经历细心研磨的过程，也就是要保证研磨的结果与换向器之间的接触面保持光滑的效果，而且最重要的是要尽量保证二者之间的表面非常吻合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行研磨电刷接触面的过程中，可以使用纱布来研磨。还要注意的是，在研磨时，要保证纱布的沙面是朝上的，要让光面贴着换向器的表面，再用手拉紧纱布，同时将电刷放在刷握，同时来回进行电枢的转动，再加上弹簧就能够非常快地研磨出整个电刷所需要的弧形。下一步骤也就是要在电刷研磨的工作完成之后，要及时除去换向器表面的灰尘，否则灰尘进入到换向器中也会减少换向器的使用寿命。要让电机空转上数个小时，保证换向器与电刷的接触面光滑。当电刷与换向器之间的接触面达到应接触面的2/3时，这时电机就能够实现负载运行了。
三、换向器上电刷的常见故障和有效的处理方法
1.电刷出现振动的故障。工作人员分析换向器电刷之所以出现振动，首先需要观察测量换向片是否出现了松动，换向片是否出现突出或者是凹进的现象，有时甚至还会出现云母的突出。除此之外，非常重要的一点就是电刷与刷握之间的间隙过大有时也会造成电刷振动的出现。还一些机械原因，比如传动机的转动也会造成电刷的振动。然而，无论是哪一种原因造成的电刷振动都将会引起换向器整流性能的故障。
刷压不稳定也是电刷出现振动的一方面原因，刷压不稳定引起电刷电流的分配不均匀，如电流过大会使弹簧失去弹性，进而导致电刷的刷压降低，很容易在电机运行的过程中出现火花。如果遇到这样的问题，维修人员要及时进行检修工作。一般情况下，电刷的压力在经过维修人员调整之后不能再进行经常调整，否则就会出现火花，振动现象严重时还有可能导致火花超标。所以应该经常进行电机相关的检查工作，出现故障要及时采取措施来解决。
2.换向片焊接不良或开焊。换向片焊接不良或开焊,会造成换向片不均匀地烧坏,发现这种现象应及时停机。首先用万用表逐片测量片间电阻,而相邻换向片的电阻比较大的即是开焊片,及时用电焊机进行焊接,排除故障。
3.换向器上电刷的分布散乱。有很多故障的出现是由于换向器上的电刷分布散乱造成的。由于电刷分布的不均匀、不规律导致了环流的产生，严重的情况下还会使电刷出现刷火。一般来讲，直流电动机相比较交流电动机的特点是，直流电动机的成本较高，结构也较为复杂，尤其是在整个运行过程中的维护工作开展较为困难。同时，直流电动机也表现出了交流电动机所不具备的优点，也就是有良好的调速性能、较好的过载能力以及较大的启动转矩等。另外需要注意的是，直流电机在启动和调速的时候，要求较高的生产机械性能。所以，只要我们加强对于直流电机的维护和保养，就能够实现这些直流电动系统的高效安全、稳定运行。
4.换向片的表面出现类似裂纹的条纹。如果在换向器的表面出现了磨损率不一致的时候，这时在换向器的表面就会出现类似裂纹的条纹。导致这一现象的主要原因是电刷的材料不适合，这是最主要的原因，产生条纹的其他原因还有如对于电刷的载流量加载的不适合、实现整流的状况不太好或者是不太符合等。另外，电机在正常运转的过程中会出现振动的现象，这也有可能使较硬的污染物落到里面去。一旦换向器表面的条纹生成以后，就要求工作人员时刻注意观察，可以继续运行，直到出现整流恶化、条纹加深时再进行修正。
直流电机具有良好的调速性能、较大的起动转矩和过载能力等很多优点,在启动和调速要求较高的生产机械中,如龙门刨床、轧钢机、电力机车、起重机、造纸及纺织行业等机械中,仍得到广泛的应用。只要我们加强对直流电机的维护保养,并把换向器和电刷作为维护重点,依然能够保证这些直流拖动系统的高效安全运行。
参考文献：
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[2]赵英明．直流电动机的使用、维护及常见故障处理方法．2017.
[3]张晓萍．刘丽，直流电动机的运行维护与故障处理．2017.
[4]周德文，浅谈直流电动机实际运行中维护保养技术和常见故障处理.2017.
论文作者:梁志允,张秀东,乔世聪,马连超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/22
标签：电刷论文; 换向器论文; 直流电动机论文; 表面论文; 直流电机论文; 接触面论文; 电机论文; 《电力设备》2018年第13期论文;