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

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

　　為什么這么說？主要從以下幾個方面可以看出。

　　首先從焊錫工藝上來說，焊錫工藝中，主要的一個步驟時“潤濕”，在實際情況下看，基材常常會因為受到空氣以及周圍環(huán)境的侵蝕，而會產(chǎn)生一層氧化層，阻擋焊錫而使其無法達到佳狀態(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)子繞組與換向設備升高片之間的焊接點造成虛松問題，致使端部導線疲勞，使接觸電阻增大，發(fā)熱量增加，加速接觸面的氧化，使接觸電阻進一步增加，發(fā)熱量進一步增大，如此循環(huán)，終導致?lián)Q向設備轉(zhuǎn)子絕緣在高溫下燒損，對地弧光放電，而損毀換向設備。用壓降法測量片間電阻時，把相等的測量電流依次通入兩個相鄰換向片，并用毫伏表測量通電兩換向片間的電壓降。

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

　　換向器的材質(zhì)型號特點及其直徑大小設計

　　換向設備材質(zhì)及型號特點：

　　1、機殼：采用高鋼性FC-25鑄鐵鑄造；正常運行的情況下，電刷與換向器之間的火花呈現(xiàn)出淡藍色，火花的形狀微弱而細密，換向設備表面形成一層紅褐色的氧化層薄膜。2、齒輪：采用高純凈度合金鋼50CrMnT調(diào)質(zhì)加工，經(jīng)滲碳淬火處理及研磨而成；3、主軸：采用高純凈合金鋼40Cr調(diào)質(zhì)加工，具備高懸重負荷能力。4、軸承：配備具重負荷能力的滾錐軸承；5、油封：采用進口雙唇油封，具有極高的防塵防漏油能力.

　　換向設備直徑大小設計：

　　換向設備直徑大小的設計，首要考慮圓柱換向設備和碳刷接觸的高車速限制，圓柱形換向設備的半徑，必須滿足接觸半徑，還必須考慮考慮碳刷適當?shù)目臻g，因此，允許的情況下，以滿足碳刷與換向設備之間的大電流密度要求，通過換向設備直徑的條件下，銅的小面積在換向設備結(jié)構(gòu)和制造精度盡可能地?。粸榱吮ＷC換向設備的高質(zhì)量和足夠的強度，換向設備所用的銅料必須有一定的硬度范圍，一般取值是HB80 - HB120，好是處在中段 HB95 - HB105，標準的材料應該是 電解銅和一定含量的銀，這可以保證換向設備哪怕是在極端溫度時也有足夠的硬度。當出現(xiàn)以下幾種情況時，說明其是可以正常運行的，即：黑暗換向(無火花)。

　　換向器用銅材質(zhì)以及薄膜分類構(gòu)成

　　總的來說，換向設備的用銅材質(zhì)大體上可以分為兩個大類，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（換向器廠家一般會將其運用到吸塵器及電動工具以外的換向設備中），例如，小家電電機，汽車啟動馬達用換向設備上。該機選用PLC進行程序控制，雙伺服驅(qū)動進刀系統(tǒng)精細穩(wěn)定，主軸電機由變頻器控制，降低能耗，大功率工業(yè)吸塵器、可靠性高，并選用金剛車刀進行高速切削，經(jīng)久耐用。 第二大類的銀銅主要用于吸塵器及電動工具上： 吸塵器用（4） Ag-Cu 0.3% 的較多，因為吸塵器轉(zhuǎn)速較高，通常在35000~55000之間（當前主流），換向承受的線速度較高，換向時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)。

　　在正常運行的情況下，換向設備工作時表面會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，即由微細的碳粉、石磨（黑色）和其他附著物組成。