換向器用銅材質(zhì)以及薄膜分類構(gòu)成

　　總的來說，換向設(shè)備的用銅材質(zhì)大體上可以分為兩個(gè)大類，即：一、無(wú)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(shè)備的使用范圍上存在一定的區(qū)域劃分。

　　大類的無(wú)氧銅或電解銅主要用于除（換向器廠家一般會(huì)將其運(yùn)用到吸塵器及電動(dòng)工具以外的換向設(shè)備中），例如，小家電電機(jī)，汽車啟動(dòng)馬達(dá)用換向設(shè)備上。 第二大類的銀銅主要用于吸塵器及電動(dòng)工具上： 吸塵器用（4） Ag-Cu 0.3% 的較多，因?yàn)槲鼔m器轉(zhuǎn)速較高，通常在35000~55000之間（當(dāng)前主流），換向承受的線速度較高，換向時(shí)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)。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±4N范圍內(nèi)。

　　在正常運(yùn)行的情況下，換向設(shè)備工作時(shí)表面會(huì)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(xì)的碳粉、石磨（黑色）和其他附著物組成。

　　如何通過減少換向極來較少換向器火花的產(chǎn)生

　　保持電刷與換向設(shè)備良好的工作狀態(tài)，保持優(yōu)良的換向性能是保證電機(jī)安全的重要條件。通常情況下，電機(jī)無(wú)火花運(yùn)行（或微弱的無(wú)害火花下運(yùn)行），換向設(shè)備表面氧化膜均勻而有光澤，電刷與換向設(shè)備磨損輕微等均可認(rèn)為是良好的換向性能的表征。

　　不同的換向火花對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響和危害不同，為了確定換向火花對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響和危害，首先需要了解什么是換向火花，其次就是需要換向火花的等級(jí)進(jìn)行分類了解，處理。

　　換向火花，一般指的是電機(jī)中換向設(shè)備在換向的時(shí)候產(chǎn)生的電火花。GB755-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的火花等級(jí)，是用兩種方法加以判別的。一是電刷下火花特征，即火花大小、亮度和密集程度；二是火花對(duì)換向設(shè)備表面和電刷的損害程度。具體分類如下：1級(jí)和11/4級(jí)火花是無(wú)害火花，11/2級(jí)火花雖然在換向設(shè)備和電刷表面產(chǎn)生輕微灼痕，但仍允許長(zhǎng)期運(yùn)行，不致造成對(duì)電機(jī)的威脅；雙伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子整流子精車機(jī)是為微特電機(jī)、汽車電器、摩托車起動(dòng)電機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)品而設(shè)計(jì)。2級(jí)火花的電弧能量較大，會(huì)造成對(duì)換向設(shè)備和電刷的灼傷，是有害火花，只允許在過載時(shí)短時(shí)出現(xiàn)；3級(jí)火花是危險(xiǎn)火花，它能導(dǎo)致環(huán)火事故，不允許經(jīng)常出現(xiàn)。

　　換向器廠家一般會(huì)選擇通過減少換向極在減少換向火花的產(chǎn)生。說白了就是，電機(jī)電樞（也就是轉(zhuǎn)子）在工作中因通過電流而產(chǎn)生電樞磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)造成定子磁場(chǎng)發(fā)生畸變，造成電機(jī)換向火花。而加裝換向極，串接到電樞回路中，并使換向極的磁場(chǎng)方向與電樞磁場(chǎng)方向相反，用換向極磁場(chǎng)抵消（實(shí)際上不能完全抵消，只是削弱了）電樞磁場(chǎng)，保證定子磁場(chǎng)不發(fā)生太大地畸變，保證電機(jī)換向。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。

　　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)，都是從直流開始的。交流電的發(fā)展是借助于變壓器解決了長(zhǎng)距離輸電后才蓋過了直流電機(jī)的光芒。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。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。潤(rùn)滑脂適用于汽車的點(diǎn)火開關(guān)、轉(zhuǎn)向開關(guān)、滑片電觸式開關(guān)及電器開關(guān)的電接觸面、電機(jī)換向器的潤(rùn)滑和防護(hù)。

　　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)。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。而加裝換向極，串接到電樞回路中，并使換向極的磁場(chǎng)方向與電樞磁場(chǎng)方向相反，用換向極磁場(chǎng)抵消（實(shí)際上不能完全抵消，只是削弱了）電樞磁場(chǎng)，保證定子磁場(chǎng)不發(fā)生太大地畸變，保證電機(jī)換向。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)使用專用工具去除，使其低于轉(zhuǎn)向器表面。