直流電機(jī)換向器如何實(shí)現(xiàn)電流的流通和方向的改變

　　一般說來，直流電機(jī)才有換向設(shè)備部件，換向設(shè)備部件是直流電機(jī)的重要部件，將電刷上所通過的直流電流轉(zhuǎn)換為繞組內(nèi)的交變電流或?qū)⒗@組內(nèi)的交變電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為電刷端上的直流電動(dòng)勢(shì)。此外，換向設(shè)備部件能夠讓直流永磁串激電念頭上為了能夠讓電念頭持續(xù)滾動(dòng)下去的一個(gè)部件。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和人們生活水平的提高，電機(jī)特別是微特電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓展，電機(jī)需求量持續(xù)增長，帶動(dòng)了換向設(shè)備市場(chǎng)容量的持續(xù)增長。

　　在換向設(shè)備部件中，刷架承擔(dān)著主要的作用，它主要由支架、圓形軸承組成，所述支架呈前窄后寬，窄端為一中空?qǐng)A柱體形狀，寬端中部為一貫穿該支架的大長條形槽，在該條形槽的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有貫穿該支架的小長條形槽，所述圓形軸承中部具有銅芯孔，底部具有與大長條形槽相配合的凸起，進(jìn)行電流的相互作用。如果沒有換向器的作用，那電機(jī)只能轉(zhuǎn)不到半圈就卡死了，只能當(dāng)作電剎車了。

　　另外，直流電動(dòng)機(jī)的換向設(shè)備部件和轉(zhuǎn)子在一個(gè)軸上換向設(shè)備部件是兩半互相絕緣的銅環(huán)，而電刷不動(dòng)，電刷分別接直流電的正負(fù)極。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)換向設(shè)備部件和電刷接觸就能自動(dòng)改變電流方向了。實(shí)際應(yīng)用的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子用很多組線圈。因此也有很組換向設(shè)備部件。它的導(dǎo)電，導(dǎo)熱以及潤滑性能良好，并具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和抑制換向性火花的本能。換向設(shè)備部件也是做在轉(zhuǎn)子軸上的。

　　換向器的薄弱環(huán)節(jié)——轉(zhuǎn)子繞組與升高片焊接口處

　　換向設(shè)備是高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，其轉(zhuǎn)子繞組會(huì)受到電動(dòng)力和離心力的作用，雖然一直以來均是在額定參數(shù)下運(yùn)行，但轉(zhuǎn)子繞組與換向設(shè)備升高片的焊接口處是換向設(shè)備轉(zhuǎn)子的薄弱環(huán)節(jié)。

　　為什么這么說？主要從以下幾個(gè)方面可以看出。

　　首先從焊錫工藝上來說，焊錫工藝中，主要的一個(gè)步驟時(shí)“潤濕”，在實(shí)際情況下看，基材常常會(huì)因?yàn)槭艿娇諝庖约爸車h(huán)境的侵蝕，而會(huì)產(chǎn)生一層氧化層，阻擋焊錫而使其無法達(dá)到佳狀態(tài)。工藝存在缺陷，是其成為薄弱環(huán)節(jié)為根本的原因。

　　而恰恰是這一焊錫工藝為判斷轉(zhuǎn)子繞組與換向設(shè)備升高片之間的焊接點(diǎn)造成虛松問題，致使端部導(dǎo)線疲勞，使接觸電阻增大，發(fā)熱量增加，加速接觸面的氧化，使接觸電阻進(jìn)一步增加，發(fā)熱量進(jìn)一步增大，如此循環(huán)，終導(dǎo)致?lián)Q向設(shè)備轉(zhuǎn)子絕緣在高溫下燒損，對(duì)地弧光放電，而損毀換向設(shè)備。電機(jī)換向器片間電阻測(cè)量方法片間電阻測(cè)量,是直流電機(jī)經(jīng)常和必要的檢查項(xiàng)目，通過片間電阻測(cè)量可以檢查和確定直流電機(jī)電樞繞組和電機(jī)換向器的焊接是否良好、換向設(shè)備和電樞繞組是否存在短路、換向設(shè)備片間云母溝是否積存臟物。

　　換向設(shè)備解體檢查的結(jié)果表明，轉(zhuǎn)子繞組的測(cè)試有關(guān)數(shù)據(jù)和判斷結(jié)論準(zhǔn)確無誤。

　　換向器用銅材質(zhì)以及薄膜分類構(gòu)成

　　總的來說，換向設(shè)備的用銅材質(zhì)大體上可以分為兩個(gè)大類，即：一、無氧銅或電解銅、二、銀銅合金。不同的用銅材質(zhì)也使得其在換向設(shè)備的使用范圍上存在一定的區(qū)域劃分。

　　大類的無氧銅或電解銅主要用于除（換向器廠家一般會(huì)將其運(yùn)用到吸塵器及電動(dòng)工具以外的換向設(shè)備中），例如，小家電電機(jī)，汽車啟動(dòng)馬達(dá)用換向設(shè)備上。 第二大類的銀銅主要用于吸塵器及電動(dòng)工具上： 吸塵器用（4） Ag-Cu 0.3% 的較多，因?yàn)槲鼔m器轉(zhuǎn)速較高，通常在35000~55000之間（當(dāng)前主流），換向承受的線速度較高，換向時(shí)的火花不斷燒蝕換向表面，造成換向表面的溫度急聚升高，在銅中增加一定含量的銀后可以增加銀銅合金的耐高溫性，使得其表面不易造成變形，可以有效控制火花及浮排等不良的出現(xiàn)。3、或者電容線圈有打火、虛接的現(xiàn)象，只須拆開電動(dòng)機(jī)將內(nèi)部的線圈充纏一下就好。

　　在正常運(yùn)行的情況下，換向設(shè)備工作時(shí)表面會(huì)覆蓋一層黑褐色或者是其他顏色的薄膜，這層薄膜能夠加大換向回路中的電阻。它的主要構(gòu)成成分是：金屬氧化膜，即氧化銅（黑色）和氧化亞銅（紅色）的混合物；碳膜，即由微細(xì)的碳粉、石磨（黑色）和其他附著物組成。

　　換向器壓塑成型加工及其絕緣材料選用

　　制造價(jià)格相對(duì)低廉時(shí)換向器存在的普遍現(xiàn)象，就是先做成金屬銅殼，在用絕緣材料填充其間模塑成型。然后把該殼分成許多與軸線平行又彼此分裂的換向片，這些換向片就形成了終換向設(shè)備的換向片。換向設(shè)備裝于電子轉(zhuǎn)子上的軸孔也常用模塑材料壓塑而成。

　　壓塑成型是成型加工中一種重要的技術(shù)工藝，在工業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)加工中有著廣泛的應(yīng)用，在人們的生活中發(fā)揮著重要的作用。壓塑成型是壓縮模塑的簡(jiǎn)稱，又稱壓塑。

　　常州換向器的制造廠商在進(jìn)行壓塑成型操作時(shí)著重考慮的一個(gè)要素就是絕緣材料的使用，為重要的就是絕緣材料中合成絕緣子的使用。

　　(1)金具是合成絕緣子的機(jī)械負(fù)荷的傳遞部件，它和芯棒組裝在一起構(gòu)成合成絕緣子的連接件。結(jié)構(gòu)的好壞影響到芯棒強(qiáng)度的發(fā)揮和絕緣子的機(jī)械性質(zhì)。

　　(2)傘裙護(hù)套是合成絕緣子的外絕緣部分，其作用是使合成絕緣子具有足夠高的抗?jié)耖W和污閃的外絕緣性能，保護(hù)芯棒免受大氣侵蝕。

　　(3)芯棒是合成絕緣子機(jī)械負(fù)荷的承載部件，同時(shí)又是內(nèi)絕緣的主要部件。

　　(4)粘接層一部分是用粘合膠完成護(hù)套與芯棒之間的連接；另一部分是用灌封膠來完成傘裙之間的連接。粘接質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到內(nèi)絕緣的水平