一、直流電機(jī)的應(yīng)用
工業(yè)領(lǐng)域
冶金工業(yè):在軋鋼機(jī)中,直流電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)軋輥。由于直流電機(jī)具有良好的調(diào)速性能,可以根據(jù)不同的鋼材軋制工藝要求,精確地控制軋輥的轉(zhuǎn)速。例如,在薄板軋制過(guò)程中,需要較高的軋制速度,直流電機(jī)可以通過(guò)調(diào)節(jié)電樞電壓或磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn);而在厚板軋制時(shí),需要較低的速度和較大的轉(zhuǎn)矩,直流電機(jī)也能很好地滿(mǎn)足這些要求。
礦山機(jī)械:電動(dòng)挖掘機(jī)的提升機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)常常使用直流電機(jī)。在挖掘過(guò)程中,提升機(jī)構(gòu)需要較大的起動(dòng)力矩來(lái)吊起礦石,直流電機(jī)的大轉(zhuǎn)矩特性使其能夠勝任這一工作。而且,當(dāng)挖掘機(jī)在不同的地形行走時(shí),直流電機(jī)可以根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)速,保證機(jī)器的穩(wěn)定運(yùn)行。
交通運(yùn)輸領(lǐng)域
電動(dòng)汽車(chē):部分電動(dòng)汽車(chē)采用直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。直流電機(jī)的調(diào)速簡(jiǎn)單直接,通過(guò)改變電樞電壓或磁場(chǎng)繞組電壓就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這使得電動(dòng)汽車(chē)在起步、加速和減速過(guò)程中能夠更好地控制車(chē)速。而且,直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性可以使車(chē)輛在爬坡等需要大轉(zhuǎn)矩的情況下,提供足夠的動(dòng)力。
電動(dòng)列車(chē):在一些城市軌道交通系統(tǒng)中,如地鐵列車(chē)的牽引電機(jī)也有采用直流電機(jī)的情況。直流電機(jī)可以根據(jù)列車(chē)的運(yùn)行階段,如啟動(dòng)、加速、勻速行駛和制動(dòng),精確地控制列車(chē)的速度。在啟動(dòng)時(shí)提供較大的加速度,讓列車(chē)快速達(dá)到預(yù)定速度,在制動(dòng)時(shí)又可以通過(guò)電機(jī)的再生制動(dòng)功能,將列車(chē)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能回饋到電網(wǎng)中,提高能源利用率。
其他領(lǐng)域
家用電器:一些小型的電動(dòng)工具,如電動(dòng)螺絲刀、電動(dòng)剃須刀等采用直流電機(jī)。以電動(dòng)剃須刀為例,直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速高、體積小的特點(diǎn)可以使剃須刀的刀頭快速旋轉(zhuǎn),有效地剃須。而且,直流電機(jī)在低電壓下也能穩(wěn)定工作,適合使用電池供電,方便用戶(hù)使用。
自動(dòng)化設(shè)備:在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上,如機(jī)器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)部分,直流電機(jī)應(yīng)用廣泛。因?yàn)闄C(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí),需要精確地控制各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)速度和角度,直流電機(jī)的高精度調(diào)速性能可以滿(mǎn)足這一需求。
二、直流電機(jī)的維護(hù)
電機(jī)外觀檢查
清潔工作:定期清除電機(jī)表面的灰塵和污垢。灰塵和污垢如果積累過(guò)多,會(huì)影響電機(jī)的散熱性能。例如,對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間在惡劣環(huán)境下工作的直流電機(jī),如礦山機(jī)械中的電機(jī),灰塵可能會(huì)夾雜著礦石粉末附著在電機(jī)外殼上??梢允褂酶蓛舻哪ú蓟蜍浢⑤p輕擦拭電機(jī)表面,保持散熱片等散熱部件的清潔。
檢查外殼完整性:仔細(xì)查看電機(jī)外殼是否有裂縫、破損等情況。如果外殼損壞,可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部受潮,進(jìn)而影響電機(jī)的絕緣性能。例如,在潮濕的環(huán)境中,水分可能會(huì)通過(guò)外殼的裂縫進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部,造成繞組短路等故障。
電刷和換向器的維護(hù)
電刷檢查:定期檢查電刷的磨損程度。電刷在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中與換向器不斷摩擦,會(huì)逐漸磨損。當(dāng)電刷磨損到一定程度,如電刷長(zhǎng)度小于規(guī)定值時(shí),就需要更換電刷。一般情況下,電刷的磨損極限在原長(zhǎng)度的 1/3 - 1/2 左右。同時(shí),還要檢查電刷與刷握之間的配合是否緊密。如果電刷在刷握內(nèi)松動(dòng),會(huì)導(dǎo)致電刷與換向器接觸不良,產(chǎn)生火花。
換向器維護(hù):檢查換向器表面是否有燒蝕、磨損不均勻等情況。如果換向器表面有輕微的燒蝕痕跡,可以使用細(xì)砂紙輕輕打磨,使其表面恢復(fù)平整光滑。在打磨過(guò)程中,要注意砂紙的粒度不能太粗,以免損壞換向器表面。同時(shí),要確保換向器片之間的絕緣云母片的深度合適。如果云母片過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致電刷與換向器接觸不良,產(chǎn)生電火花。
繞組絕緣檢查
絕緣電阻測(cè)量:定期使用絕緣電阻表(兆歐表)測(cè)量電機(jī)繞組的絕緣電阻。絕緣電阻值是衡量電機(jī)絕緣性能的重要指標(biāo)。對(duì)于額定電壓為 500V 以下的直流電機(jī),其絕緣電阻一般不應(yīng)低于 0.5MΩ。如果絕緣電阻值過(guò)低,說(shuō)明電機(jī)繞組可能受潮或絕緣老化,需要進(jìn)行干燥處理或更換絕緣材料。
絕緣老化檢查:觀察電機(jī)繞組的絕緣層是否有變色、脆化等老化跡象。長(zhǎng)期高溫、高濕度或化學(xué)腐蝕等因素都可能導(dǎo)致絕緣老化。例如,在有化學(xué)腐蝕性氣體的工業(yè)環(huán)境中,電機(jī)繞組的絕緣層可能會(huì)被腐蝕,降低絕緣性能。如果發(fā)現(xiàn)絕緣老化,應(yīng)及時(shí)更換繞組的絕緣材料,防止電機(jī)發(fā)生短路故障。
軸承維護(hù)
潤(rùn)滑檢查:定期檢查軸承的潤(rùn)滑情況。良好的潤(rùn)滑可以減少軸承的摩擦和磨損。一般采用油脂潤(rùn)滑的軸承,需要根據(jù)電機(jī)的工作環(huán)境和工作時(shí)間,定期補(bǔ)充或更換潤(rùn)滑脂。例如,在高溫環(huán)境下工作的電機(jī),潤(rùn)滑脂可能會(huì)更快地?fù)]發(fā)或變質(zhì),需要更頻繁地檢查和更換。
軸承磨損檢查:檢查軸承是否有磨損、松動(dòng)等情況??梢酝ㄟ^(guò)聽(tīng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的聲音來(lái)初步判斷軸承的狀態(tài)。如果聽(tīng)到異常的噪音,如嗡嗡聲或嘎嘎聲,可能是軸承磨損嚴(yán)重。另外,還可以用手轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)軸,感覺(jué)軸承的間隙是否過(guò)大。如果軸承磨損嚴(yán)重,應(yīng)及時(shí)更換軸承,以免影響電機(jī)的正常運(yùn)行。