如何避免電機(jī)換向器在直流電機(jī)中的不可控性

　　電的啟動(dòng)從蓄電池到發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，都是從直流開(kāi)始的。為了克服上述缺陷，出現(xiàn)了以機(jī)械式換向設(shè)備命名的、機(jī)械式換向器DCT-02，簡(jiǎn)易的凸輪設(shè)計(jì)，可控制閥心，改變油流方向。交流電的發(fā)展是借助于變壓器解決了長(zhǎng)距離輸電后才蓋過(guò)了直流電機(jī)的光芒。電鍍、電冶煉、光電及交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電源所需的直流電，雖然可以用電力整流元件，把交流電轉(zhuǎn)換為直流電，但從某些工作性能方面來(lái)看，交流整流電源還不能完全取代直流發(fā)電機(jī)。

　　直流電機(jī)在使用過(guò)程中不可控的一項(xiàng)因素是電機(jī)換向器，換向設(shè)備由多個(gè)換向片組成，分別聯(lián)接到電樞的各個(gè)轉(zhuǎn)子繞組中，轉(zhuǎn)子繞組在磁場(chǎng)中的不同位置切割磁力線，產(chǎn)生的是交變電流，經(jīng)過(guò)換向設(shè)備將交變電流換向?yàn)榧冎绷麟姡瑩Q向設(shè)備與電刷接觸再將電流輸送到外回路產(chǎn)生直流功率。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。

　　為了盡量減少這一“不可控因素”出現(xiàn)直接的影響，可事前進(jìn)行以下處理措施：①控制電刷壓力，用測(cè)力計(jì)測(cè)量電刷壓力應(yīng)控制在40±4 N范圍內(nèi)。換向器在交流電機(jī)以及直流電機(jī)中的區(qū)別運(yùn)用換向設(shè)備由電刷和換向環(huán)組成，碳刷就是電刷的一種。②檢查電刷的接觸面，查看有無(wú)夾雜物的情況，用00#玻璃砂布對(duì)電刷的接觸面進(jìn)行打磨，修正換向設(shè)備的表面，并對(duì)電機(jī)進(jìn)行徹底的清潔處理。檢查有無(wú)油污進(jìn)入，盡可能選擇致密性電刷，防止油污滲入。③先根據(jù)換向設(shè)備跳動(dòng)狀況判斷故障，若磨損嚴(yán)重，則研磨凸起部位，或者采取車削處理；云母片凸起應(yīng)使用工具去除，使其低于轉(zhuǎn)向器表面。

應(yīng)用機(jī)械式電機(jī)換向器在直流串勵(lì)電機(jī)中的使用

　　換向設(shè)備按其結(jié)構(gòu)大致可以分為鉤型、槽型、平面型、加固型等四種。隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)機(jī)械式換向設(shè)備的性能也提出了更高要求，同時(shí)也對(duì)電機(jī)制造商提出了正確使用換向設(shè)備的思考。

　　應(yīng)用機(jī)械式的電機(jī)換向器對(duì)交直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施換向功能，已有百余年的歷史；盡管20世紀(jì)90年代以來(lái)無(wú)刷電子換向技術(shù)有了長(zhǎng)足發(fā)展和應(yīng)用，但受技術(shù)復(fù)雜性和制造成本的限制，還不能完全取代機(jī)械式換向設(shè)備。

　　為了克服上述缺陷，出現(xiàn)了以機(jī)械式換向設(shè)備命名的、機(jī)械式換向器DCT-02，簡(jiǎn)易的凸輪設(shè)計(jì)，可控制閥心，改變油流方向；2、機(jī)械式換向器DCT-02安裝面符合ISO4401、CETOP、DIN24340、NFPA等安裝面規(guī)格。

　　當(dāng)2個(gè)環(huán)形勵(lì)磁線圈通直流電時(shí)，電機(jī)氣隙的整個(gè)圓周上將產(chǎn)生單一極性的磁場(chǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)圓筒形銅質(zhì)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，樞軸的兩端即產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，其方向是固定不變的。此電動(dòng)勢(shì)由電刷從電樞兩端引出提供電流，無(wú)換向問(wèn)題，但仍然離不開(kāi)電刷。

　　有刷電動(dòng)機(jī)換向器的導(dǎo)響和火花問(wèn)題

　　導(dǎo)響：

　　有刷電動(dòng)機(jī)的異響電動(dòng)機(jī)的異響聲與彈簧過(guò)硬、電刷磨損、換向片間絕緣片鼓出及電樞有突出物等有關(guān)；故障維修方法為：1.調(diào)整電刷位置。改善電刷與換向器的接觸，磨平電刷接觸面；2.更換電刷或更換彈簧。

　　火花：

　　有刷電動(dòng)機(jī)換向器有火花和環(huán)火火花是由于電刷和換向器接觸不良，換向器或電刷磨損或是凝壓力不足，接觸面似接未接，造成電刷跳動(dòng)而產(chǎn)生的。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(zhǎng)，帶動(dòng)了換向設(shè)備市場(chǎng)容量的持續(xù)增長(zhǎng)。如果線圈或換向片短路嚴(yán)重、斷路，以及電刷跳動(dòng)嚴(yán)重，有時(shí)電流過(guò)大，都能造成火花接連不斷，過(guò)多則成為連續(xù)，終變成環(huán)火。

　　有刷電動(dòng)機(jī)電刷出現(xiàn)火花的主要原因和維修方法如下。

　　1）電動(dòng)機(jī)換向器周圍發(fā)生環(huán)火：1.故障的主要原因電刷位置不對(duì)；電刷太軟；轉(zhuǎn)子短路；主極與換向極極性順序錯(cuò)誤；維修方法：調(diào)整電刷位置；檢查、糾正主極與換向極的順序；用絕緣電阻表檢查主極與換向極間的絕緣電阻，并做相應(yīng)處理。

　　3）電動(dòng)自行車某極電刷下的火花較其他電極劇烈：1.故障的主要原因電刷距離不均勻；火花較劇烈處的主極發(fā)生短路；火花較劇烈處的換向極發(fā)生匝間連接或短路；2. 維修方法調(diào)整電刷位置；更換電刷；更換主極；更換換向極。

　　牽引電機(jī)使用環(huán)境及其核心零部件缺失

　　牽引電機(jī)是用于架線式工礦電機(jī)車，作牽引電機(jī)，適用于一般金屬礦或無(wú)危險(xiǎn)的煤礦主巷道運(yùn)輸?shù)V物，本系列電機(jī)為全封閉自然冷卻式，能在震動(dòng)、顛簸、布滿塵土和潮濕的環(huán)境下工作。

　　牽引電機(jī)使用環(huán)境：

　　a)海拔不超過(guò)1200m；b)環(huán)境空氣溫度為：-20℃～ 40℃；c)環(huán)境空氣濕度：月平均濕度不大于95%（平均溫度不大于25℃時(shí)）；d)在空氣中無(wú)足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及導(dǎo)電塵埃；e)適用于具有和煤塵性氣體混合物的煤礦井下。

　　核心零部件缺失：

　　牽引電機(jī)中核心零部件之一的緊固件是影響牽引電機(jī)部件工作性能的重要因素，即電機(jī)換向器。3、主軸：采用優(yōu)質(zhì)高純凈合金鋼40Cr調(diào)質(zhì)加工，具備高懸重負(fù)荷能力。因此，在技術(shù)的自主研發(fā)方面，還需加大對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的投入和研發(fā)，提高零部件自給率，整合現(xiàn)有研發(fā)資源，盡快形成一批技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、工程中心、企業(yè)技術(shù)中心、整機(jī)及關(guān)鍵零部件檢測(cè)中心等，同時(shí)，培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，將國(guó)內(nèi)電機(jī)各個(gè)產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)。