換向火花產(chǎn)生的原因

1、換向火花產(chǎn)生的原因換向火花產(chǎn)生的原因換向火花產(chǎn)生的原因是多種多樣的，必須在眾多的因素中，找到主要原因，方能排除故障，改善換向。檢查換向惡化原因的方法，通常稱換向條件正常化檢查和調(diào)整，是直流電機(jī)換向事故處理中最常用方法，其原理如下。一臺(tái)直流電機(jī)在剛投入運(yùn)行或過(guò)去運(yùn)行中，換向一直是正常的，而在以后的運(yùn)行過(guò)程中，逐漸變壞或突然惡化，說(shuō)明電機(jī)在換向惡化前，其滑動(dòng)接觸、電機(jī)結(jié)構(gòu)和電機(jī)各部件工作情況是正常的。在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，某些部件的工作狀態(tài)發(fā)生

2、了改變，或周圍環(huán)境發(fā)生變化，從而破壞了滑動(dòng)接觸，改變了正常的換向狀態(tài)，而導(dǎo)致?lián)Q向的惡化。如果對(duì)這些影響電機(jī)換向的因素進(jìn)行全面檢查和調(diào)整，使其能恢復(fù)原來(lái)的正常狀態(tài)，則換向即能恢復(fù)正常。換向正?；瘷z查是直流電機(jī)尋找換向事故原因和排除故障的常用方法，它包括如下主要項(xiàng)目：a.換向器片間電阻測(cè)量。測(cè)量換向器片間電阻，能發(fā)現(xiàn)電樞繞組是否斷線、開(kāi)焊和匝間短路，升高片是否斷裂以及是否存在換向器片間短路。片間電阻檢查通常采用壓降法，也可采用專用片間電阻測(cè)

3、量?jī)x。b.換向器擺度測(cè)量。當(dāng)換向器變形或偏心時(shí)，在運(yùn)行時(shí)將會(huì)使電刷跳動(dòng)，滑動(dòng)接觸就不理想，超過(guò)一定數(shù)值后，將導(dǎo)致?lián)Q向惡化。高速電機(jī)和多重路電樞繞組電機(jī)更為敏感。c.電刷中性面的檢查，直流電機(jī)電刷中性線位置，一般應(yīng)嚴(yán)格在主磁極幾何中心線上，對(duì)于大型電機(jī)，可逆運(yùn)行電機(jī)和高速電機(jī)尤其如此。因?yàn)楫?dāng)電刷偏離主機(jī)中性線時(shí)，換向?qū)l(fā)生超前和延遲?？v軸電樞反應(yīng)使電機(jī)的外特性發(fā)生變化，對(duì)可逆轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，兩個(gè)轉(zhuǎn)向下轉(zhuǎn)速不同而且外特性也不同，兩個(gè)轉(zhuǎn)向時(shí)換向

4、強(qiáng)弱也不同。在電刷偏離中性位置較大時(shí)，由于換向元件進(jìn)入主極磁通區(qū)，電機(jī)將產(chǎn)生空載火花。d.極距、刷距和氣隙的檢查與調(diào)整。直流電機(jī)各排電刷之間的距離，主極之間和換向極之間距離應(yīng)力求相等。因?yàn)樗⒕嗪蜆O距不等則會(huì)造成各排電刷下被短路元件在磁場(chǎng)中位置不一樣，換向極磁場(chǎng)和換向元件電抗電勢(shì)波形不重合，各個(gè)刷架下火花不等會(huì)使電機(jī)換向不正常。(1)刷距允許誤差通常為0.5mm，一般用鋪紙等分法來(lái)檢查和調(diào)整。方法如下：首先將電機(jī)上一排刷架電刷位置調(diào)整好，

5、使這排電刷邊緣正好與一個(gè)換向片邊緣重合，然后在換向器表面鋪一張紙，在接縫處作好搭接標(biāo)記后取下，將紙以極數(shù)進(jìn)行等分；劃好等分線后，再鋪在換向器上，使調(diào)整好位置電刷的邊緣正好壓在一條等分線上，再將全部電刷落下，電刷邊緣與等分線的距離就是刷距等分的誤差，如將全部電刷按等分線調(diào)整，則可以糾正刷距誤差。(2)極距檢查與調(diào)整。極距允許誤差為0.75mm。極距較準(zhǔn)確的測(cè)量一般采用磁極靴上劃中心線，再用游標(biāo)卡尺和卡鉗等進(jìn)行測(cè)量，可以得到較精確的結(jié)果。當(dāng)

6、電機(jī)裝配完后，電樞不能抽出的情況下，可以用卡鉗測(cè)量極靴邊緣之間的距離，也可以檢查極距等分誤差。(3)氣隙檢查與調(diào)整。直流電機(jī)主極和換向極氣隙必須均等，如氣隙不均，則各極下磁阻不等，在相同勵(lì)磁磁熱下，磁流量不相等，在部分刷架下火花就會(huì)較大。同時(shí)，由于主極下磁通量不等，還將出現(xiàn)電樞繞組內(nèi)環(huán)流和單邊磁拉力。直流電動(dòng)機(jī)主極和換向極的允許偏差均為5%。氣隙檢查通常用平坦，在磁場(chǎng)分布中加大了三次諧波分量，將使電磁噪聲增加。（6）定轉(zhuǎn)子槽都是開(kāi)口的，

7、氣隙磁導(dǎo)在旋轉(zhuǎn)時(shí)也是在變化和波動(dòng)的。氣隙磁場(chǎng)中出現(xiàn)了很多由于槽開(kāi)口引入的諧波。降低電磁噪聲的方法：（1）合理選擇氣隙磁密。（2）選擇合適繞組形式和并聯(lián)支路數(shù)（3）增加定子槽數(shù)以減少諧波分布系數(shù)（4）合適的槽配合（5）利用磁性槽楔（6）選擇電刷選擇電刷1、從直觀來(lái)看，電刷應(yīng)當(dāng)?shù)菇堑皿w、規(guī)格適當(dāng)、結(jié)構(gòu)規(guī)范、導(dǎo)線的截面和長(zhǎng)度符合要求，沒(méi)有松動(dòng)、脫落、破損、掉邊、掉角、卡箍等現(xiàn)象。2、從使用來(lái)看，電刷使用性能良好的標(biāo)志主要有以下幾種情況：（1）

8、使用壽命長(zhǎng)并不磨損換向器或集電環(huán)。（2）具有良好的換向和集流性能，使火花抑制在允許的范圍內(nèi)，并且能量損耗小。（3）電刷運(yùn)行時(shí)，不過(guò)熱，噪音小，裝配可，不破損。（4）運(yùn)行過(guò)程中，能夠在換向器或集電環(huán)表面較快地形成一層均勻、適度和穩(wěn)定的氧化薄膜。3、通過(guò)儀器對(duì)電刷進(jìn)行檢測(cè)。從技術(shù)層面看，電刷應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家部頒標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)儀器可對(duì)電刷按照《電刷技術(shù)性能表》所要求的性能進(jìn)行檢測(cè)。如電刷的電阻率、洛氏硬度、體積密度、電流密度、接觸電壓降、摩擦系數(shù)、5

9、0小時(shí)磨損、允許圓周速度、單位壓力，甚至金屬含量的大小等等。4、在同一電機(jī)上，應(yīng)選擇使用同一型號(hào)、同一制造廠的電刷。由于不同制造廠生產(chǎn)的電刷性能差別很大，甚至同一制造廠在不同時(shí)間生產(chǎn)的電刷性能也有所差別。因而，針對(duì)同一電機(jī)來(lái)說(shuō)，應(yīng)盡量選擇同一型號(hào)同一制造廠，最好是同一時(shí)間生產(chǎn)的電刷，以防止由于電刷性能上的差異造成并聯(lián)電刷電流分布的不平衡，影響電機(jī)的正常運(yùn)行。5、對(duì)于個(gè)別換向特別困難的大中型電機(jī)，可選擇采用分辮電刷。目的是以增加電刷內(nèi)短路

10、電流的方式來(lái)改善換向性能。對(duì)于單向旋轉(zhuǎn)換向困難的電機(jī)，可選擇采用組合電刷。即滑入邊選擇使用潤(rùn)滑性能好、成膜能力強(qiáng)的低電阻值石墨基電化石墨電刷，滑出邊選擇使用換向性能好的高電阻率的炭黑基電化石墨電刷。這樣既易形成氧化膜，又對(duì)換向性能起到極大的改善作用。在滑出邊也可采用碳纖維復(fù)合電刷，突出利用其滅弧能力強(qiáng)的特點(diǎn)，從而使電機(jī)的運(yùn)行取得最佳效果碳刷分類碳刷分類目前電機(jī)所用電刷大部分是碳刷，如銀石墨、銅石墨、電化石墨等；也有直接用金屬片作電刷的，

11、比如說(shuō)手機(jī)震動(dòng)電機(jī)中的圓柱震動(dòng)馬達(dá)的刷片大多用金屬材料電刷型號(hào)、技術(shù)性能、及試驗(yàn)條件符合JB4003－85標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定型號(hào)電阻率μΩm洛氏硬度體積密度短路換向器試驗(yàn)推薦工作條件基本值載荷Vgcm3一般電刷的接觸電壓降天然石墨類S313776001.702.10.200.25112519600－24500樹(shù)脂粘合石墨類R05135904002.043.70.150.2584014700－19600R155160961.854.0R163100