換向器

      換向器是直流電機(jī)的核心部件之一，其性能好壞對電機(jī)的運(yùn)行具有決定性作用。換向器一旦出現(xiàn)異?？赡軙?huì)導(dǎo)致電機(jī)換向不良，嚴(yán)重時(shí)還可能引發(fā)其他事故，造成直流電機(jī)損壞，影響絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，耽誤鉆井生產(chǎn)。

電機(jī)換向器概述
      英文：commutator 俗稱整流子。
      換向器由電刷和換向環(huán)組成，是直流永磁串激電動(dòng)機(jī)上為了能夠讓電動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去的一個(gè)部件。在一些電機(jī)上我們可看到其轉(zhuǎn)子里裝有一個(gè)由許多銅片組合起來的導(dǎo)電環(huán)，這個(gè)通過一對電刷與外電源連接，對于電動(dòng)機(jī)來說我們稱其為換向器，對于發(fā)電機(jī)來說我們稱其為整流子。
      換向器包括：機(jī)械換向器、半塑換向器、全塑換向器。汽車用起動(dòng)機(jī)上采用的換向器主要用機(jī)械拱形換向器、塑料換向器。
結(jié)構(gòu)上，換向器是幾個(gè)接觸片圍成圓型，分別連接轉(zhuǎn)子上的每個(gè)觸頭，外邊連接的兩個(gè)電極稱為電刷與之接觸，同時(shí)只接觸其中的兩個(gè)。
      原理是，當(dāng)線圈通過電流后，會(huì)在永久磁鐵的作用下，通過吸引和排斥力轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)它轉(zhuǎn)到和磁鐵平衡時(shí)，原來通著電的線較對應(yīng)換向器上的觸片就與電刷分離開，而電刷連接到符合產(chǎn)生推動(dòng)力的那組線圈對應(yīng)的觸片上，這樣不停的重復(fù)下去，直流電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)起來了。
      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。利用電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力作為動(dòng)力，控制起動(dòng)電阻的大小，達(dá)到減少電機(jī)起動(dòng)電流、增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使繞線式異步電念頭實(shí)現(xiàn)無刷自控運(yùn)行的裝置。它主要由機(jī)殼、起動(dòng)液、動(dòng)極板、彈簧、接線柱、安全閥、排氣閥等構(gòu)成。該液阻起動(dòng)用具有起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，自動(dòng)適應(yīng)電源及負(fù)載的變化，保護(hù)電機(jī)等特點(diǎn)換向器是高速旋轉(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)子繞組與換向器升高片的焊接口處是換向器轉(zhuǎn)子的薄弱環(huán)節(jié)，且是采用傳統(tǒng)的焊錫工藝，結(jié)合片間直流電阻測量結(jié)果，判斷轉(zhuǎn)子繞組與換向器升高片之間的焊接點(diǎn)虛松，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，如此惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致?lián)Q向器轉(zhuǎn)子絕緣在高溫下燒損，對地弧光放電，而損毀換向器。換向器解體檢查的結(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(zhǔn)確無誤。電機(jī)換向器在工作時(shí)除了傳輸縱向電流外，還存在著在短路電樞線圈中進(jìn)行的電流換向任務(wù)。
      這些電流是在主電流電機(jī)換向器時(shí)而產(chǎn)生的反向電流和電抗電壓，致使電刷在電機(jī)換向器表面滑動(dòng)時(shí)會(huì)引起邊部火花及電弧。電機(jī)換向器對電機(jī)機(jī)能的影響，取決于在一定前提下其與電刷相對高速滑動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)電路導(dǎo)通的過程。盡管這個(gè)過程的描述比較復(fù)雜，且理論研究尚在發(fā)展之中，但通過海內(nèi)外微電機(jī)運(yùn)行狀況的對比分析，可以確定，磨損是導(dǎo)致接觸電阻變化的最樞紐因素 換向器主要有鉤型、槽型、平面型等規(guī)格。選用入口原材料精制而成，產(chǎn)品的機(jī)能達(dá)到國際提高前輩水平，廣泛用于電動(dòng)工具、家用電器、汽車、摩托車電機(jī)等領(lǐng)域；集電環(huán)、碳刷架、接線板具有各種規(guī)格型號產(chǎn)品，應(yīng)用于汽車發(fā)電機(jī)、汽油發(fā)電機(jī)等領(lǐng)域。換向器是起整流作用，其作用是使電樞繞組中的電流方向是交變的，以保證電磁轉(zhuǎn)矩方向始終不變。在發(fā)電機(jī)中，換向器能使元件中的交變電勢變?yōu)殡娝㈤g直流電勢；在電念頭中他能使外加直流電流變?yōu)樵械慕涣麟娏鳎a(chǎn)生恒定方向的轉(zhuǎn)矩。

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