造成換向不良的電磁原因及改善方法

一、造成換向不良的電磁原因及改善方法

1、造成換向不良的電磁原因

直流電動機(jī)在換向過程中，電樞繞組元件內(nèi)的電流以很快的速度改變方向，此時在元件中產(chǎn)生電抗電勢。另外，處于幾何中性面上的換向元件切割氣隙中的磁力線，產(chǎn)生了與換向前電流方向一致的電樞反應(yīng)電勢。由于這兩個電動勢的作用，在被電刷短路的換向元件中，產(chǎn)生附加電流，并貯存磁場能量。當(dāng)被電刷短路的換向元件瞬時斷開時，這部分能量就釋放出來，以弧光放電的方式轉(zhuǎn)化為熱能，于是在電刷與換向片之間產(chǎn)生火花。上述的電抗電勢和電樞反應(yīng)電勢與電樞電流成正比，又與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，所以在大電流高轉(zhuǎn)速下，電動機(jī)的換向很困難。

2、改善換向的方法

改善換向的方法從減少，甚至消除附加電流著手。其方法有：

1）選擇適當(dāng)電刷，增加電刷與換向片間的接觸電阻

不同牌號的電刷有不同的接觸電阻，直流電機(jī)一般采用碳-石墨電刷，只有在低壓電機(jī)中才用黃銅-石墨電刷或青銅-石墨電刷。

2）裝置換向極

直流電機(jī)一般都在相鄰的兩個主磁極之間裝置換向極，裝在幾何中性線上。它的繞組與電樞繞組相串聯(lián)，使換向極磁場的強(qiáng)度能與負(fù)載(電樞電流)成正比變化。加換向極的目的在于減少，甚至抵消產(chǎn)生附加電流的兩個電勢，使換向良好。

由于換向磁極的作用是用來抵消有負(fù)載時電樞反應(yīng)的電樞磁場，因此，在電機(jī)用作發(fā)電機(jī)時，必須順著電樞的旋轉(zhuǎn)方向，在主磁極前面裝上與主極的極性相反的換向極；在電機(jī)用做電動機(jī)時，如旋轉(zhuǎn)方向與作發(fā)電機(jī)時相同，則其換向極的極性應(yīng)與作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時的極性相反。如果由發(fā)電機(jī)改作電動機(jī)時，電樞繞組內(nèi)的電流方向就要改變，與它串聯(lián)的換向磁極繞組內(nèi)的電流方向也將隨之改變，且旋轉(zhuǎn)方向不變時，換向磁極的極性也就自動改變了，所以不必調(diào)換。

二、造成換向不良的機(jī)械方面的原因

1、電刷間距不等；

2、刷握排列、安裝不良；

3、刷握加墊太多、電刷角度不正確；

4、電刷與刷握配合太松；

5、換向片凸出或凹下；

6、換向器偏心、變形；

7、換向器拉緊螺桿松動；

8、換向器松動；

9、換向極墊片或極靴松動；

10、軸承太松或磨損；

11、氣隙不等；

12、極距不等；

13、動平衡不良。

三、造成換向不良的維護(hù)方面的原因

1、換向器表面不良；

2、云母片突出或有毛邊；

3、換向片倒角不良；

4、換向器沒有定期清掃；

5、電刷壓力不正確；

6、電刷與換向器接觸不良；

7、電刷中性位置不對；

8、電刷粘附或卡在刷握上；

9、換向器沾有油污或空氣中有油霧；

10、在一個換向器上使用兩種電阻率相差懸殊的電刷；

11、刷握與換向器表面距離太大。

四、造成換向不良的電氣故障方面的原因

1、升高片、頭套開焊；

2、換向極、補(bǔ)償繞組、并聯(lián)回路接線不良；

3、磁場或電樞繞組短路；

4、主極或換向極繞組極性接反。

五、造成換向不良的電機(jī)設(shè)計(jì)和調(diào)整方面的原因

1、換向極氣隙不正確；

2、電刷太窄；

3、電刷太寬；

4、換向極磁路飽和；

5、換向器片間電壓過高。

六、造成換向不良的負(fù)載及工作條件方面的原因

1、長期過載、堵轉(zhuǎn)；

2、電刷電流密度低；

3、空氣中存在有害氣體；

4、空氣中有耐磨性塵埃；

5、溫度過高；

6、濕度過低；

7、電機(jī)中存在有機(jī)硅氣體。

七、造成換向不良的外部條件干擾的原因

1、基礎(chǔ)松動或不穩(wěn)；

2、有外界的松動來源;

3、外部的短路或很重的負(fù)載的沖擊。

八、造成換向不良的電刷方面的原因

1、抑制火花能力太強(qiáng)；

2、抑制火花能力太差；

3、電刷接觸壓降太高；

4、電刷接觸壓降太低；

5、摩擦系數(shù)太高；

6、電阻率太低；

7、電刷形成氧化膜能力差；

8、電刷潤滑性能差；

9、電刷磨損率太大；

10、電刷允許電密低；

11、刷辮與電刷接觸不良；

12、電刷含有金剛砂和碳化硅。