驅動和控製用小功率電機種類較多,但由第一章至第十章可歸納為交流單、三相異步電動機、交直兩用串勵電動機及直流電機三大類。它們修後的試驗,有共同的部分,也有不同的部分。現分別介紹如下。試驗項目和內容的多少視各修理廠和維修部具體試驗設備和技術水平而定,不過為保證修後電機質量,必要的試驗是不可缺少的。
第一節小功率交流電機修後試驗
一、試驗目的
小功率交流異步電動機的試驗分檢查試驗和出廠試驗。檢查試驗是檢查修後的電動機質量;出廠試驗是對每台大、中修電動機按標準進行的全麵的不可缺少的試驗,用以驗證修理的工藝施工和修理中設計計算上有無技術問題。對今後修理中需確定修理產品有關標準,尤其是對改裝修理的小功率電動機,更須要進行出廠試驗。此項試驗相當於製造廠的型式試驗。
二、試驗方法
1.修後電機外觀檢查檢查電機外形是否完整;出線端的連接和標誌是否正確;各緊固用螺釘、螺母是否旋緊;和拖動機械為一體或不可分開試驗的,如電鑽、電風扇等,應檢查電機和驅動機械連接裝配合理與否;電機轉子轉動應靈活等。
2.絕緣電阻的測定
絕緣電阻分熱態和冷態兩種。對修理的電機,一般隻測量電機繞組相與相、相對地的冷態絕緣電阻(常溫下絕緣電阻)。
小功率交流異步電動機額定電壓均低於500V、故用500V兆歐表進行測量,其最低值應不低於0.5歐姆,對更換繞組的電機繞組其值不低於5歐姆。
3.直流電阻的測定
測電機的直流電阻一般在冷態下進行,通常采用單、雙臂電橋來測量。對於阻值在1Q以下的用雙臂電橋,大於1Q的用單臂電橋。
測試中如差值超標,相差較大,說明繞組有故障:可能有短路、斷路、焊接不良或匝數不對,均應找出毛病修後再進行測試。
4.耐壓試驗耐壓試驗
試驗電壓用交流50Hz的正弦波電壓。試驗時間為1min。試驗時,當電壓升到規定值之半後,應徐徐升至全壓值,一般不少於10s,以免受衝擊電壓的影響。
耐壓試驗的試驗電壓標準,除電動工具標準進行外,其他各章中的小功率交流異步電動機,其耐壓試驗的電壓有效值為2U~+500V(UN——電機額定電壓)。
5.匝間試驗
小功率電機散嵌繞組匝間絕緣試驗,是把修後裝配完的電機接到高於電機額定電壓130%的電源電壓下,使電機空載運轉5min,不出現短路現象為合格,一般中、小修的或不具備試驗條件的,此項試驗可不進行。
6.空載試驗
所謂空載試驗是指修後電機裝配和檢查完畢後,在定子繞組上施加三相平衡電壓(單相交流電機施加單相電壓),使電動機不帶負載運行。從中檢測空載電流大小及平衡與否,也用以確定空載損耗大小。一般可用鉗式電流表分別測各相電流大小。記錄下不同電壓時的空載電流和空載損耗。小功率交流電機一般功率在1kW以下,部分在2.2kW以下,小功率電動機空載電流與額定電流百分比,若空載電流超出表中範圍較多,表示定、轉子之間氣隙值超出標準,或繞組匝數、節距不對、接線有錯誤,應仔細查明原因,予以糾正。
7.短路試驗
短路試驗通常有定壓法及定流法兩種。修理部門常采用定流法。即將電機轉子卡住不轉,給定子加60V以下的三相對稱電壓,並注意定子的三個線電流,一般小於額定電流(fN)。再逐步升高電壓使定子電流等於k為止。記下這時的定子電壓UR,稱為短路電壓,當‰在70~95V之間時大致可認為合格。一般地說在這個範圍內,UR越小越好。對PⅣ≤1kW的小功率電機,UR允許比95V稍大些。
試驗中若出現三相短路電流不平衡,說明繞組有短路或接錯之處,或籠型轉子有斷條故障。應找出毛病修複。
8.負載試驗
修理廠做負載試驗可采取簡單方法,給電機裝上小型機械後,在額定電壓下帶負載運行1~2h,用以觀察、檢查電機起動、反轉、過載能力大小。如在帶負載運行中,起、製動及反轉正常,轉速平穩達額定值,電機各部溫升正常,說明電機在額定電壓下長期滿載運行無問題,說明負載試驗合格,也無須進行特性圖繪製等。
9.超速試驗修好的電機接通電源,在空載情況下,在1.2nN額定轉速下,經2rain的運轉,叫超速試驗。在超速試驗後檢查轉子無變形,說明機械強度合格。
一般小功率電機修後不做溫升試驗,通過上述試驗合格,尤其負載運行中,電機各部溫度正常、溫升未超標,說明電機溫升過關。
第二節小功率直流電機修後試驗
一、試驗類型及目的
小功率驅動及控製用直流電機試驗目的及類型基本同交流異步電動機。試驗類型也有出廠試驗及檢查試驗,出廠試驗相當於製造廠的型式試驗。小功率直流電機中控製用電機類型較多,如直流電機擴大機、直流伺服電動機、直流測速發電機等,均屬於特種直流電機範圍,除具有普通直流電機試驗項目外,各有自身特殊試驗項目,故本節重點介紹一些特殊試驗方法。
二、一般試驗項目及方法與標準
1.耐壓試驗
更換電樞繞組及磁極(主極)繞組的電機、修複過的換向器及更換新的換向器,均需對繞組及換向器進行耐壓試驗。
(1)電樞繞組耐壓試驗在電樞繞組與電樞鐵心或轉軸之間施加交流工頻電壓,經規定時間無擊穿為合格。小功率直流電機電樞繞組耐壓試驗標準,不同額定電壓的電機,在不同試驗階段,施加的試驗電壓不一樣。
(2)主極繞組耐壓試驗在主極繞組與機殼之間施加的交流工頻電壓,曆經1min無擊穿為合格。
(3)換向器的測試
①換向器表麵灼傷、劃痕、凹凸不平經精車加工後,在組裝前,要測量其外圓徑向跳動大小,其測量值範圍內為合格。
②小型換向器耐壓試驗:對精車、精磨加工修後的或新購回的換向器,在裝配過程,經交流耐壓試驗1min,無擊穿為合格。
2.電刷中性位置測試
(1)在測試前先檢查直流電機接線是否正確,與電機轉向是否一致。
(2)測試方法一般采用感應法來測定電刷中性位置。測試是在電機靜止狀態下進行。將毫伏表接在相鄰的兩組電刷上,同時在勵磁繞組上,接上1.5~6v直流電源,進行交替接通和斷開,測試中逐步移動刷架位置,記下在電刷位置下所測電樞繞組的感應電勢,當感應電勢為零時的電刷所在位置即為電刷中性線位置,此時將刷架緊固好。要注意的一點是試驗時,儀表讀數是以斷開勵磁電流為準。
三、特種試驗的操作程序
1.直流電機無火花換向區域的測定
(1)火花的作用及等級直流電機在運行中,換向器上一般無火花產生或僅有允許的火花出現,一旦火花加大或很嚴重,說明換向係統有故障。所以,火花是換向好壞的重要標誌。為了保證直流電機正常運行,直流電機技術標準對允許的火花等級作了規定:直流電機在熱態下,從空載到額定負載所有情況下的火花應不超過1去級,過載和過電壓試驗時的火花不作考核,但電刷和換向器應無需清洗,電機仍能正常工作。這對直流伺服電機,電機擴大機及電風扇用直流電機均應如此;但對電動工具用單相串勵電動機來說,在空載及負載下火花允許超過11級。根據國家標準規定,直流電機換向火花等級。現以電機擴大機為例,介紹其無火花換向區域的試驗方法和過程,因電機擴大機在小功率直流電機中,結構最複雜,應用也廣,具有代表性。
(2)無火花換向區域的測定方法測定電機擴大機無火花換向區域,檢測其直軸無火花換向即可,試驗線路。在換向極繞組兩端外接一附加直流電源,供給換向極繞組一個附加電流,試驗應在熱狀態下保持額定轉速和直接加負載下進行,並應盡量保持輸出電壓為額定值。
具體操作時,先將電機擴大機帶額定負載運轉1h,然後除去負載在空載下運行,並逐步增加附加電流。當增加到一定數值時,電刷下開始產生火花,量取電刷下達到一級火花時附加電流的極限值△fH。再改變附加電流的方向,量取電刷下達到一級火花時附加電流的極限值一△JH,然後接通負載,並逐步增加負載,使負載電流依次為額定電流的25%、50%、75%、100%、125%。重複上述試驗,調整附加電流,對每一負載電流量取電刷下達到一級火花時的附加電流兩個方向的極限值。以附加電流極限值隨負載電流變化的關係繪製成曲線,曲線中以附加電流極限值為界限,所包圍的區域為無火花換向區域。